11 月 22日,一個(gè)名為“重現(xiàn)化學(xué)”(Envisioning Chemistry)的網(wǎng)站上線了一條兩分多鐘的視頻,毛絨絨的織理像植物一樣迅速形成又剝落,畫面中出現(xiàn)了幾組化學(xué)方程序。清華美院畢業(yè)的朱文婷是這條視頻的拍攝者。她使用微距攝影和顯微攝影拍下了一塊鋅片放入硝酸銀、硝酸鉛、硫酸銅和氯化錫溶液后發(fā)生的置換反應(yīng),那些毛絨絨的織理是鋅片表面生長(zhǎng)出的微晶。
這個(gè)網(wǎng)站今年 10 月剛剛上線,目前一共制作了 15 條視頻,每條片長(zhǎng)都在 1~2 分鐘。1980 年出生的梁琰是這個(gè)網(wǎng)站的創(chuàng)辦人,如今他是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科學(xué)傳播系的研究員,他試圖讓那些發(fā)生在試管、燒瓶里的事情變得可見。
和“奇幻森林”一樣,每條視頻拍攝的都是最基本的化學(xué)反應(yīng),置換、放熱、電沉積、金屬溶解、結(jié)晶等等。梁琰曾在接受 Chemistry World 采訪時(shí)談到,他特意避開類似爆炸之類復(fù)雜而危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),“我們想證明的是,即便再簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)也可以很迷人?!?/p>
梁琰在美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校讀博士,發(fā)現(xiàn)身邊許多從化學(xué)、材料學(xué)、生物畢業(yè)的理工科生都在做科學(xué)可視化的工作。梁琰也選擇了一間科學(xué)可視化公司 Digzyme,作為“科學(xué)動(dòng)畫師”參與制作了一本電子書 E.O Wilson's Life on Earth。
之后他做了一段時(shí)間的自由職業(yè)者,為世界各地的科研人員提供可視化服務(wù),Science 等學(xué)術(shù)期刊就曾使用過他制作的圖作為封面。
2014 年回國(guó)之后,他繼續(xù)在做科學(xué)可視化的工作。與清華大學(xué)出版社合作開發(fā)的“美麗化學(xué)”項(xiàng)目,2014 年底中英文網(wǎng)站上線。他們使用的拍攝工具包括顯微攝影、紅外熱成像攝影、高速攝影以及 4K 超高清攝影,利用它們捕捉化學(xué)反應(yīng)中的繽紛色彩和微妙細(xì)節(jié)。更細(xì)微的分子尺度,則使用三維動(dòng)畫和互動(dòng)技術(shù)。
梁琰稱他們想刺激人們形成獨(dú)特的科學(xué)審美觀,不像曾經(jīng)電視上出現(xiàn)的落后科普節(jié)目,需要靠“編故事”來吸引眼球,也不能像搖一搖試管那樣乏味。朱文婷稱她在這里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“藏匿于真實(shí)世界的王國(guó)”、“樸素而又簡(jiǎn)單”。
中英文網(wǎng)站上線之后獲得了各種反饋,除了“如果中學(xué)看過這個(gè)我就不會(huì)討厭化學(xué)了”,梁琰特別提及一個(gè)美國(guó)高中老師的郵件,“在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,我們可以讓孩子對(duì)科學(xué)興奮的手段是有限的,資源、安全、材料成本、做實(shí)驗(yàn)需要的準(zhǔn)備工作和時(shí)間,這些都限制我們完成讓孩子們對(duì)化學(xué)和科學(xué)產(chǎn)生興趣這一目標(biāo)”。梁琰開發(fā)了一套化學(xué)教學(xué)視頻“仟問學(xué)堂”,涵蓋了高中化學(xué)課程中大部分的化學(xué)反應(yīng),并真實(shí)記錄了化學(xué)反應(yīng)細(xì)節(jié)和規(guī)范操作。
他們的微信公眾號(hào)時(shí)常推送視頻截圖作為“手機(jī)壁紙”,這是最“接地氣”的應(yīng)用。梁琰曾談到,2014 年上線的“美麗化學(xué)”所展示的內(nèi)容還很單薄,視覺層面的美可以打破界限,激發(fā)興趣。
美國(guó)在科學(xué)可視化領(lǐng)域走得更前,分子生物學(xué)博士 Janet Iwasa 被認(rèn)為是其中代表。她在畢業(yè)后專門去好萊塢學(xué)了幾個(gè)月的三維電腦動(dòng)畫制作,如今成為了一名“分子動(dòng)畫師”,她用可視化的手段展示艾滋病病毒的生命周期。
Janet 在 Ted 演講中稱,盡管科學(xué)家們花了十多年時(shí)間研究 HIV 病毒,但面對(duì)公眾時(shí),他們只會(huì)用一張簡(jiǎn)單的示意圖,紙和筆似乎是許多生物學(xué)家表達(dá)工具的極限。Janet 的團(tuán)隊(duì)用動(dòng)畫制作 HIV 病毒感染人體細(xì)胞的過程,以及醫(yī)學(xué)治療如何對(duì)抗病毒。這個(gè)團(tuán)隊(duì)更大,包括生物學(xué)家、動(dòng)畫師、程序員,他們只做了一個(gè)免費(fèi)的開源軟件 Molecular Flipbook,生物學(xué)家可以利用這個(gè)軟件設(shè)計(jì)自己的分子動(dòng)畫。
(文中視頻及圖片均來自“重現(xiàn)化學(xué)”官網(wǎng))
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