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对我来说,追求美,是一切探寻的起点

本文为2018年11月17日“我是科学家”第六期线下活动——透过科学滤镜,看到别样之美 | 梁琰 演讲实录:

人们喜欢艺术品,因为它们带来美好的感受。不过,在中国科学技术大学科技传播与政策系特任副研究员、“美丽科学”创始人梁琰手里,科学也可以是艺术品。化学反应、食物、火焰、动物,他和团队努力展现科学美丽的一面。在梁琰看来,现代化的技术手段应该服务于教育,让科学教育更完善,更能引发孩子们的兴趣。梁琰老师为大家带来演讲《记录一朵火焰的美丽》。

最近播放的《风味人间》第二集《落地生根》中,有一个镜头。你能看出是什么?

这是小麦的种子。《落地生根》中的镜头是电脑制作的动画,参考图像就是我们用显微镜拍摄的各个角度的小麦照片。

演讲嘉宾梁琰:《记录一朵火焰的美丽》

大家知道,显微镜的话可以放大很多倍,所以每次我们只能拍非常小一部分。另外,显微镜的景深非常小,所以我们每次要拍大概10多张甚至20多张照片进行合成,才能得到一张清晰的照片,然后再把各部分的照片拼接起来,才能得到一张非常高分辨率的小麦图像,给动画作为参考——分辨率高到什么程度?下图是一个50%放大的小麦的样子。

50%放大的小麦的样子。

说到《风味人间》,会让人想到美食和厨艺,也让我想起在美国波斯顿工作时的一段经历。当时哈佛大学的一个学生来联系我,他在一门课程中担任助教,课程的名字叫做science and cooking,就是“科学和厨艺”,讲厨艺里的各种各样的科学,教授是一个特别有名的物理系教授。他们希望我帮忙做一些可视化的工作。我就做了这很多的调研,找到了这本书,书名是《on food and cooking》。

有人评论化学家:就像做饭一样,用各种各样的瓶瓶罐罐、把东西丢进来煮来煮去的,有点像做饭。看到这本书后,我发现其实做饭、做菜,包括食物本身,都有很多的化学原理和化学反应,很有意思。

我不是吃货,但我对食物和厨艺背后的科学非常感兴趣。我就联系了书的作者Harold McGee:我们可不可以一起来做一些好玩的项目?于是有了下面的动画。这个动画展示的是从牛奶到酸奶的过程,我们展示了牛奶中的一种重要的蛋白质“酪蛋白”,从发酵的过程中是如何进行变化,最后变成了一个这种三维的网状结构。所以,为什么酸奶看起来是半固态,就是因为这个酪蛋白最后形成了一个这样的三维的网状结构,把水分子固定在里边。

2014年,我们开始做“美丽化学”的项目。因为我学化学,特别喜欢微观的这种看不见的分子和原子的结构,我们还做了化学史,但我发现,更受大众欢迎的是化学反应,因为很多是大家在初中或者高中就见到的反应,但是当时并不知道原来这个反应这么美。

2017年,我们做了“重现化学”项目——这个项目是跟中国化学会一起来合作的——我们问自己:在“美丽化学”的基础上,我们还能做什么样的突破?

我觉得,主要是两个方面:技术和人。

首先,我们有更先进的技术。有了显微镜技术,可以拍到更微观的细节;有了热成像技术,能看到化学反应的温度变化。更重要的是,我们有一位成员朱文婷,她毕业于清华大学的美术学院,从视觉传达专业加入到“美丽科学”团队,给我们整个项目带来一个新的艺术视角来观察并记录这些化学反应,这很关键。

因为之前把实验室里边能拍的化学反应都拍得差不多了,那么,接下来,我们还能怎么做?上海交通大学齐飞老师是一位专门研究燃烧的老师,不仅如此,他还会在燃烧实验室里拍摄火焰。

可能有人会问,为什么科学家要去研究火焰?就是觉得好玩吗?

其实并不是。齐飞老师研究火焰,是想揭示火焰的过程,因为“燃烧”是一个非常复杂的反应,涉及化学、物理各种各样的流体变化,所以他们想去更多地了解火焰。

为什么要这样?因为,我们现在大部分能量来源还是来自燃烧化石能源,比如煤、石油、天然气,如果能更好地了解燃烧过程本身,我们就可以提高能量转化的效率,同时减少环境的污染。不仅如此。比如,火箭发射其实也靠燃烧,如果我们能更好地理解燃烧,找到更好的燃料,那我们就有可能制造出来更强大的火箭引擎,对我们人类探索外太空可能会有新的帮助和新的可能。

顺便说一下,“美丽科学“团队也希望能进入到更多的实验室进行拍摄,能把实验室中前沿的化学之美带给观众,这是我们下面的一个计划。

为什么传播化学特别重要?

我本科就学化学,然后从2014年就做这样一个化学科普的项目,一直做到现在,还在做。为什么我要这么坚持来做这个事情?为什么传播化学特别重要?

首先,从第一个层面上,我觉得化学是一个受到不公平待遇的学科。大家往往觉得化学很枯燥,死记硬背,所以很多人不愿意学化学;另外“化学“这个词经常跟一些负面信息关联在一起,大家往往对它持有一种抵触的态度。

但是化学又特别重要,我们现在面临着很多的问题都需要靠化学家来解决。

这是IPCC最近的一个报道,简单说,就是留给我们人类去解决气候变化的这样的时间的窗口,现在非常非常小了。

那,我们希望做什么?我们希望能告诉大家化学是很美的,是很重要的,我们希望有更多的孩子年轻人愿意来选择化学,学习化学,因为这是他们将要面对的并且要去解决的问题。

美丽化学logo

我们之前做的是美丽化学,聚焦在化学。我们现在叫“美丽科学”,想做更多的科学的学科。这是我们的logo,像一朵花,一朵五瓣的梅花。但其实,它并不是一朵花,它是来自地球和金星的中点,围绕太阳运行的轨迹的一部分,所以既是生命科学的一种代表,也是自然科学的一种代表。另外,我来自中科大,大家知道中科大的校徽里边就有一朵五瓣的梅花。

我小时候特别喜欢生命科学。受我父亲的影响,我特别喜欢昆虫,喜欢抓虫子。抓完虫子,我就回来观察、饲养、做成标本。我特别希望能把这个爱好传给我的女儿——因为当你喜欢昆虫,愿意去观察自然的时候,你的观察力,以及你跟大自然的这种关系,都会变得不一样。

大家看,最左边是一只碧伟蜓的蜻蜓幼虫,是我女儿在我们小区的小池塘里一网子下去抓到的。我就跟女儿一起来饲养它,直到它经过一个羽化的过程,变成了一只漂亮的碧伟蜓,而后把它放归了自然。

整个过程中,我女儿每天早上起来第一件事情,就是到这个桶里看一看这只蜻蜓幼虫有什么变化,但很遗憾的是,羽化的那天晚上她睡着了,所以我用手机把整个过程录了下来,做成一个视频。大家可以到“美丽科学“的网站或我们的公众号去看这个视频,小孩子一定会很喜欢的。我很高兴影响了我的女儿,我也希望我们在做的很多跟动物、跟自然相关的事情能影响更多孩子,这是我们的一个初衷。

另外,我们又有一个新的摄影师加入到我们团队,缪靖翎,他的名字很有意思,他自己开玩笑说可以叫他“喵精灵”。他毕业于东南大学的环境专业,但他是两栖类和爬行类动物的爱好者,痴迷的爱好者,又特别喜欢摄影。两栖类和爬行类简称“两爬”,国内有不少的爱好者。他加入后,我们就一起想策划,来做一个什么样的项目,最后决定做一个叫“中国动物”的项目。这个名字看起来很大,不过我们目前是聚焦在两栖类和爬行类这样的动物上。

为什么聚焦在“两爬”类呢?第一个原因是和缪靖翎的兴趣爱好很相关。当你热爱一些动物,你去拍摄的时候就能把自己的情感代入进去,这点很重要。第二点,一说到我们国家特有的动物,大家会想到大熊猫或中华白海豚,但大家很少来关注这些两栖类和爬行类。但其实,这里面有一些特别漂亮的动物值得我们去关注。最后一点就是,我们希望这样的工作能让更多人知道,原来我们中国还有这么多美妙的动物,我们应该去关注它们,保护它们。

缪靖翎在成都,所以他摄了一个他很熟悉的物种,叫四川狭口蛙,特别萌。我来给大家看一看。上图有一只四川狭口蛙,大家可以看一看,能不能找得到?

好,我要公布答案了——

缪靖翎是一个特别热爱动物的摄影师,在野外捕捉到四川狭口蛙后,他会放到这样自己搭建的一个雨林缸里来饲养,拍摄后就放归到大自然——这一点我们是非常注意的。

另外,我们拍摄了第二个课题,睑虎。睑虎是非常美丽的一种壁虎,它有眼皮,所以叫睑虎。世界上一共有18种睑虎,中国就有10种或者11种,在海南岛有3种睑虎,分别是周氏睑虎、海南睑虎,还有霸王岭睑虎,这都是我们国家独有的。

周氏睑虎。

这是周氏睑虎。为什么叫“周氏睑虎”?这是我们中国人海南林业厅的周润邦先生在2018年报道发现的。很滑稽,吐了一个舌头。我们怎么去拍呢?这里面有很多故事,我跟大家来分享几个。

演讲嘉宾梁琰:《记录一朵火焰的美丽》

第一,我们怎么来建立这个联系?我们查到文献,这是发表在国际顶级的物种的期刊上,作者是周润邦老师和梁斌老师,梁斌老师留了一个邮箱,而且Research Gate(研究人员的一个社交平台)上有他的联系方式,所以我们就通过Research Gate联系上了梁斌老师。他当时正好在美国做访问,所以他介绍了我们认识周润邦,也就是周氏睑虎的发现人。上个月20号(2018年10月20号),我们就到海南进行了拍摄。可以说是明星级别的拍摄,虽然没有红地毯,但是有黑背景。有的时候,你会感觉它真是非常有灵气非常可爱的一种小生命,有的时候,又是非常严肃、非常诚实的一种表情。

我们去海南拍摄,耽误了周润邦老师的时间,所以我说,周老师我们给您付一点微薄的顾问费,周润邦老师就直接跟我们说,你不要给我们付顾问费,因为你拍摄的所有东西都是来自于雨林,跟我没有任何关系,如果你们要给我顾问费,不如把顾问费捐赠给社会,做一些有用的事情。所以按照周润邦先生的意愿,我们就把它捐赠给了一个公益组织担当者行动,这笔费用正好可以给偏远的学校建一个图书角,按照周润邦先生的意思,这个图书角就叫“雨林”,这让我们非常感动,中国有人在做这样的事情。

周润邦先生也跟我们说,海南有特别丰富的物种,大部分物种都是由外国人发现命名的,周氏睑虎是中国人自己命名的一个新的物种,他觉得未来一定会有更多的中国人来做这件事情,发现更多我们自己的物种。

我们再去跟梁斌博士接触的时候,他跟我说,借工作的机会去过中国非常美的一些自然环境区,但这些自然环境都非常脆弱。所以,我们想通过我们的努力,首先来记录这些物种,因为有可能这些物种将来就不存在了。再就是,如果大家去搜索这些物种,很多资料是不详尽的甚至是错误的。另外,我更希望引起公众的重视,因为你们只有认识到有这么美丽的生命存在,才愿意去保护它,才愿意去保护它生存的环境。

我刚才介绍了两位“美丽科学”的成员,都是摄影师。其实我们是有20多人的小团队。我们主要在做的事情是什么呢?其实是科学教育,小学的科学教育。这件事情为什么重要呢?

这是教育部在2017年颁布的一个文件,文件颁布了新的科学课程标准。这个标准我没办法给大家具体展开,但这里边有一个特别重要的信息,就是,科学课已经被定义成跟语文和数学同等重要的基础课,这点非常关键。

我们国家如果想往创新型国家去转型,想在科学、创新、技术上有所突破,不被别人掐脖子,就一定要重视我们的科学教育。但是,面对的挑战是什么?三分之二的科学课老师都是兼职老师,语文老师在上这门课,数学老师上这门课,甚至音乐和体育老师也在上这门课。如何能把这个课开展起来、如何让孩子在第一次接触科学时就了解到科学之美——这是我们团队希望解决的问题。

不管是一朵火焰的美丽,还是一朵花的美丽,它都给我们一种视觉,或者说感官的美的感受。但我们更希望,你去追问它背后的科学知识和科学原理,你能感受到自然的美妙,你能满足自己的好奇心,你能感觉到自然的魅力所在,你愿意去保护自然,同时也可以为人类来造福。所以,“美丽科学”希望能让更多的孩子了解到科学之美,希望让公众了解到科学之美,希望科学之美能成为新的时尚,非常感谢大家,谢谢。

演讲嘉宾梁琰:《记录一朵火焰的美丽》

The End

发布于2018-12-06, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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