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梁琰講化學傳播:對我來說,追求美,是一切探尋的起點

人們喜歡藝術品,因為它們帶來美好的感受。不過,在中國科學技術大學科技傳播與政策系特任副研究員、“美麗科學”創始人梁琰手裡,科學也可以是藝術品。化學反應、食物、火焰、動物,他和團隊努力展現科學美麗的一面。在梁琰看來,現代化的技術手段應該服務於教育,讓科學教育更完善,更能引發孩子們的興趣。梁琰老師為大家帶來演講《記錄一朵火焰的美麗》

梁琰演講影片:

以下為梁琰演講實錄:

最近播放的《風味人間》第二集《落地生根》中,有一個鏡頭。你能看出是什麽?

這小麥的種子。《落地生根》中的鏡頭是電腦製作的動畫,參考影像就是我們用顯微鏡拍攝的各個角度的小麥照片。

大家知道,顯微鏡的話可以放大很多倍,所以每次我們只能拍非常小一部分。另外,顯微鏡的景深非常小,所以我們每次要拍大概10多張甚至20多張照片進行合成,才能得到一張清晰的照片,然後再把各部分的照片拚接起來,才能得到一張非常高分辨率的小麥影像,給動畫作為參考——分辨率高到什麽程度?下圖是一個50%放大的小麥的樣子。

說到《風味人間》,會讓人想到美食和廚藝,也讓我想起在美國波斯頓工作時的一段經歷。當時哈佛大學的一個學生來聯繫我,他在一門課程中擔任助教,課程的名字叫做science and cooking,就是“科學和廚藝”,講廚藝裡的各種各樣的科學,教授是一個特別有名的物理系教授。他們希望我幫忙做一些可視化的工作。我就做了這很多的調研,找到了這本書,書名是《on food and cooking》。

有人評論化學家:就像做飯一樣,用各種各樣的瓶瓶罐罐、把東西丟進來煮來煮去的,有點像做飯。看到這本書後,我發現其實做飯、做菜,包括食物本身,都有很多的化學原理和化學反應,很有意思。

我不是吃貨,但我對食物和廚藝背後的科學非常感興趣。我就聯繫了書的作者Harold McGee:我們可不可以一起來做一些好玩的項目?於是有了下面的動畫。這個動畫展示的是從牛奶到優酪乳的過程,我們展示了牛奶中的一種重要的蛋白質“酪蛋白”,從發酵的過程中是如何進行變化,最後變成了一個這種三維的網狀結構。所以,為什麽優酪乳看起來是半固態,就是因為這個酪蛋白最後形成了一個這樣的三維的網狀結構,把水分子固定在裡邊。

2014年,我們開始做“美麗化學”的項目。因為我學化學,特別喜歡微觀的這種看不見的分子和原子的結構,我們還做了化學史,但我發現,更受大眾歡迎的是化學反應,因為很多是大家在初中或者高中就見到的反應,但是當時並不知道原來這個反應這麽美。

2017年,我們做了“重現化學”項目——這個項目是跟中國化學會一起來合作的——我們問自己:在“美麗化學”的基礎上,我們還能做什麽樣的突破?

我覺得,主要是兩個方面:技術和人

首先,我們有更先進的技術。有了顯微鏡技術,可以拍到更微觀的細節;有了熱成像技術,能看到化學反應的溫度變化。更重要的是,我們有一位成員朱文婷,她畢業於清華大學的美術學院,從視覺傳達專業加入到“美麗科學”團隊,給我們整個項目帶來一個新的藝術視角來觀察並記錄這些化學反應,這很關鍵。

因為之前把實驗室裡邊能拍的化學反應都拍得差不多了,那麽,接下來,我們還能怎麽做?先請大家看一段影片,是在上海交通大學齊飛老師的燃燒實驗室拍攝的,他是一位專門研究燃燒的老師。

是不是很神奇?

可能有人會問,為什麽科學家要去創作這些很有意思的火焰?就是覺得好玩嗎?

其實並不是。齊飛老師研究火焰,是想揭示火焰的過程,因為“燃燒”是一個非常複雜的反應,涉及化學、物理各種各樣的流體變化,所以他們想去更多地了解火焰。

為什麽要這樣?因為,我們現在大部分能量來源還是來自燃燒化石能源,比如煤、石油、天然氣,如果能更好地了解燃燒過程本身,我們就可以提高能量轉化的效率,同時減少環境的汙染。不僅如此。比如,火箭發射其實也靠燃燒,如果我們能更好地理解燃燒,找到更好的燃料,那我們就有可能製造出來更強大的火箭引擎,對我們人類探索外太空可能會有新的幫助和新的可能。

順便說一下,“美麗科學“團隊也希望能進入到更多的實驗室進行拍攝,能把實驗室中前沿的化學之美帶給觀眾,這是我們下面的一個計劃。

為什麽傳播化學特別重要?

我本科就學化學,然後從2014年就做這樣一個化學科普的項目,一直做到現在,還在做。為什麽我要這麽堅持來做這個事情?為什麽傳播化學特別重要?

首先,從第一個層面上,我覺得化學是一個受到不公平待遇的學科。大家往往覺得化學很枯燥,死記硬背,所以很多人不願意學化學;另外“化學“這個詞經常跟一些負面資訊關聯在一起,大家往往對它持有一種抵觸的態度。

但是化學又特別重要,我們現在面臨著很多的問題都需要靠化學家來解決。

這是IPCC最近的一個報導,簡單說,就是留給我們人類去解決氣候變化的這樣的時間的視窗,現在非常非常小了。

那,我們希望做什麽?我們希望能告訴大家化學是很美的,是很重要的,我們希望有更多的孩子年輕人願意來選擇化學,學習化學,因為這是他們將要面對的並且要去解決的問題。

我們之前做的是美麗化學,聚焦在化學。我們現在叫“美麗科學”,想做更多的科學的學科。這是我們的logo,像一朵花,一朵五瓣的梅花。但其實,它並不是一朵花,它是來自地球和金星的中點,圍繞太陽運行的軌跡的一部分,所以既是生命科學的一種代表,也是自然科學的一種代表。另外,我來自中科大,大家知道中科大的校徽裡邊就有一朵五瓣的梅花。

我小時候特別喜歡生命科學。受我父親的影響,我特別喜歡昆蟲,喜歡抓蟲子。抓完蟲子,我就回來觀察、飼養、做成標本。我特別希望能把這個愛好傳給我的女兒——因為當你喜歡昆蟲,願意去觀察自然的時候,你的觀察力,以及你跟大自然的這種關係,都會變得不一樣。

大家看,最左邊是一隻碧偉蜓的蜻蜓幼蟲,是我女兒在我們小區的小池塘裡一網子下去抓到的。我就跟女兒一起來飼養它,直到它經過一個羽化的過程,變成了一隻漂亮的碧偉蜓,而後把它放歸了自然。

整個過程中,我女兒每天早上起來第一件事情,就是到這個桶裡看一看這隻蜻蜓幼蟲有什麽變化,但很遺憾的是,羽化的那天晚上她睡著了,所以我用手機把整個過程錄了下來,做成一個影片。大家可以到“美麗科學“的網站或我們的公眾號去看這個影片,小孩子一定會很喜歡的。我很高興影響了我的女兒,我也希望我們在做的很多跟動物、跟自然相關的事情能影響更多孩子,這是我們的一個初衷。

另外,我們又有一個新的攝影師加入到我們團隊,繆靖翎,他的名字很有意思,他自己開玩笑說可以叫他“喵精靈”。他畢業於東南大學的環境專業,但他是兩棲類和爬行類動物的愛好者,癡迷的愛好者,又特別喜歡攝影。兩棲類和爬行類簡稱“兩爬”,國內有不少的愛好者。他加入後,我們就一起想策劃,來做一個什麽樣的項目,最後決定做一個叫“中國動物”的項目。這個名字看起來很大,不過我們目前是聚焦在兩棲類和爬行類這樣的動物上。

為什麽聚焦在“兩爬”類呢?第一個原因是和繆靖翎的興趣愛好很相關。當你熱愛一些動物,你去拍攝的時候就能把自己的情感代入進去,這點很重要。第二點,一說到我們國家特有的動物,大家會想到大熊貓或中華白海豚,但大家很少來關注這些兩棲類和爬行類。但其實,這裡面有一些特別漂亮的動物值得我們去關注。最後一點就是,我們希望這樣的工作能讓更多人知道,原來我們中國還有這麽多美妙的動物,我們應該去關注它們,保護它們。

繆靖翎在成都,所以他攝了一個他很熟悉的物種,叫四川狹口蛙,特別萌。我來給大家看一看。上圖有一隻四川狹口蛙,大家可以看一看,能不能找得到?

好,我要公布答案了——

繆靖翎是一個特別熱愛動物的攝影師,在野外捕捉到四川狹口蛙後,他會放到這樣自己搭建的一個雨林缸裡來飼養,拍攝後就放歸到大自然——這一點我們是非常注意的。

另外,我們拍攝了第二個課題,瞼虎。瞼虎是非常美麗的一種壁虎,它有眼皮,所以叫瞼虎。世界上一共有18種瞼虎,中國就有10種或者11種,在海南島有3種瞼虎,分別是周氏瞼虎、海南瞼虎,還有霸王嶺瞼虎,這都是我們國家獨有的。

這是周氏瞼虎。為什麽叫“周氏瞼虎”?這是我們中國人海南林業廳的周潤邦先生在2018年報導發現的。很滑稽,吐了一個舌頭。

我們怎麽去拍呢?這裡面有很多故事,我跟大家來分享幾個。

第一,我們怎麽來建立這個聯繫?我們查到文獻,這是發表在國際頂級的物種的期刊上,作者是周潤邦老師和梁斌老師,梁斌老師留了一個郵箱,而且Research Gate(研究人員的一個社交平台)上有他的聯繫方式,所以我們就通過Research Gate聯繫上了梁斌老師。他當時正好在美國做訪問,所以他介紹了我們認識周潤邦,也就是周氏瞼虎的發現人。上個月20號(2018年10月20號),我們就到海南進行了拍攝。可以說是明星級別的拍攝,雖然沒有紅地毯,但是有黑背景。有的時候,你會感覺它真是非常有靈氣非常可愛的一種小生命,有的時候,又是非常嚴肅、非常誠實的一種表情。

我們去海南拍攝,耽誤了周潤邦老師的時間,所以我說,周老師我們給您付一點微薄的顧問費,周潤邦老師就直接跟我們說,你不要給我們付顧問費,因為你拍攝的所有東西都是來自於雨林,跟我沒有任何關係,如果你們要給我顧問費,不如把顧問費捐贈給社會,做一些有用的事情。所以按照周潤邦先生的意願,我們就把它捐贈給了一個公益組織擔當者行動,這筆費用正好可以給偏遠的學校建一個圖書角,按照周潤邦先生的意思,這個圖書角就叫“雨林”,這讓我們非常感動,中國有人在做這樣的事情。

周潤邦先生也跟我們說,海南有特別豐富的物種,大部分物種都是由外國人發現命名的,周氏瞼虎是中國人自己命名的一個新的物種,他覺得未來一定會有更多的中國人來做這件事情,發現更多我們自己的物種

我們再去跟梁斌博士接觸的時候,他跟我說,借工作的機會去過中國非常美的一些自然環境區,但這些自然環境都非常脆弱。所以,我們想通過我們的努力,首先來記錄這些物種,因為有可能這些物種將來就不存在了。再就是,如果大家去搜索這些物種,很多資料是不詳盡的甚至是錯誤的。另外,我更希望引起公眾的重視,因為你們只有認識到有這麽美麗的生命存在,才願意去保護它,才願意去保護它生存的環境

我剛才介紹了兩位“美麗科學”的成員,都是攝影師。其實我們是有20多人的小團隊。我們主要在做的事情是什麽呢?其實是科學教育,小學的科學教育。這件事情為什麽重要呢?

這是教育部在2017年頒布的一個檔案,檔案頒布了新的科學課程標準。這個標準我沒辦法給大家具體展開,但這裡邊有一個特別重要的資訊,就是,科學課已經被定義成跟語文和數學同等重要的基礎課,這點非常關鍵。

我們國家如果想往創新型國家去轉型,想在科學、創新、技術上有所突破,不被別人掐脖子,就一定要重視我們的科學教育。但是,面對的挑戰是什麽?三分之二的科學課老師都是兼職老師,語文老師在上這門課,數學老師上這門課,甚至音樂和體育老師也在上這門課。如何能把這個課開展起來、如何讓孩子在第一次接觸科學時就了解到科學之美——這是我們團隊希望解決的問題。

不管是一朵火焰的美麗,還是一朵花的美麗,它都給我們一種視覺,或者說感官的美的感受。但我們更希望,你去追問它背後的科學知識和科學原理,你能感受到自然的美妙,你能滿足自己的好奇心,你能感覺到自然的魅力所在,你願意去保護自然,同時也可以為人類來造福。所以,“美麗科學”希望能讓更多的孩子了解到科學之美,希望讓公眾了解到科學之美,希望科學之美能成為新的時尚,非常感謝大家,謝謝。

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