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【世界时快讯】让你看见 科学“看不见”的美

【世界时快讯】让你看见 科学“看不见”的美
2022-07-13 05:48:43 来源:合肥晚报

我们见过火焰,却从未思考过“燃烧”;我们知道沉淀,却鲜有探究“不溶”……抛开单调乏味公式,我们能不能透视科学的美丽?在合肥,一支由中科大、清华大学毕业生以及海归硕士、博士领衔的年轻的科研团队,正为此而努力,让大家看见科学“看不见”的美。目前,他们所研发的“美丽科学”教学平台让超过15000所学校的师生体验更轻松直观的科普。

一个镜头 把科学变成艺术


(资料图)

在合肥包河区创意文化产业园里,梁琰和他的团队正日复一日地研究:“科学,美在哪里?”

在很多人眼里,科学“高不可及”、“深不可测”,但梁琰却认为,科学也可以成为普通人的“妙不可言”。化学反应、食物、火焰、动物……他和团队正努力展现科学美丽的一面。

美丽科学的诞生,应该从“美丽化学”项目说起。2014年,海外留学归来的梁琰接触到“美丽化学”这个项目。调研中,他发现,大众喜欢看化学反应,但鲜有人知道这个反应的“模样”。“比如火焰,我们想揭示燃烧的过程,因为这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。”梁琰认为,化学不是枯燥,它的美需要一种更为直观的方式来展现。“那就走进实验室,用摄影来表达。”

在追逐科学与艺术相融合的路上,梁琰又遇见了许多志同道合者,比如同样从清华大学毕业的朱文婷、从中科大毕业的孙大平等。化学沉淀反应一瞬间的千姿百态、显微镜下的金属置换反应步骤……这些不被肉眼所见的惊喜,被这群专注科学可视化技术的年轻人用显微设备加影视装备做成了“影片”,呈现在大众面前。

如今,这些“影片”已经出圈,拿下了国内外诸多知名大奖,团队也受邀参加全球科学文化盛典活动。而为了让人更进一步了解他们的领域,这些“影片”被列放在企业大厅入口处。

一张成片

实验中走出的结果

《风味人间》第二集《落地生根》中,一个镜头令人印象深刻:小麦的种子。

虽然镜头是电脑制作的动画,但参考图像就是美丽科学团队用显微镜拍摄的各个角度的小麦照片。与一般摄影团队不同,美丽科学团队里流传着一句话:不会做实验的摄影师,不合格。而他们摄影棚也很特别,实验器材是“主角”,比如扫描电子显微镜,OLYMPUS光学显微镜,高清红外热像仪……

“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。”在孙大平看来,出片难,已被团队成员视为常态,“几百张里选一张。”

化学反应受制于很多客观条件,反应过程也存在偶然性。为此,很多时候,团队辛苦很久却捕捉不到想要的画面,需要进行大量的实验与拍摄后再做出比较、筛选。举个例子,在用显微镜拍摄锌和硝酸银溶液置换银的反应时,起初效果并不理想,“这个看起来脏脏的是银吗?”大家都不敢相信,也不愿接受这样的结果。换用微距平视拍摄后,反应结果却像一片茂密的森林,美得出人意料。“往往不是一个事物不美,而是没有从一个很好的角度发现它的美。”

一个平台

让科学教育有声有色

刚刚入行时,梁琰也曾受到质疑:博士毕业留学归来为啥不研究化学,而是传播化学?

一次公开演讲后,一位素不相识的家长告诉他,他和团队所拍摄的图片让自家孩子爱上了化学。为此,梁琰找到了自己所从事工作的意义:“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,就一定要重视科学教育。如何能把科学教育这门课高效开展起来、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。”

《天工开物》,中国古代技术的百科全书,团队用了近两年时间定制打磨了“天工百炼”项目。比如,如何在矿石中提炼锌,化学元素如何从固态变为液态再变为气态,如何在火炉中进行矿石冶炼……这一系列微妙、抽象的反应,被逐一用动画呈现。

团队打造针对青少年的可视化素质教育平台,将科学课的知识点“拆开揉碎”。通过这个平台,中小学生们可参与到科学知识的交互实验,猜测、验证一系列科学话题。如今,平台中有关物质科学、生命科学、宇宙等课程产品被国内1.5万所中小学采用,团队也在园区的帮助下争取到了安徽省战略性新兴产业、文化产业高质量发展项目等资金支持。

“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。”梁琰希望:一张张影片,能让孩子去追问背后的科学知识和科学原理,在感受到自然的美妙、魅力的同时,发自内心地去保护自然,为未来造福。

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