“這是一滴湖水初中顯微鏡實驗視頻,肉眼看不出哪些波瀾,但僅僅放大40倍以后,這兒就有奇跡,是微觀世界里的植物園。”趙鐵夫在他的科普紀(jì)錄片里這樣說道。
用顯微鏡放大物體表面并不難,但眼前那些畫面卻精致得像“5A級公園”,這就有難度了。三年來,趙鐵夫一步步忙活,買零件組裝顯微鏡,不斷改進(jìn)照明形式……讓這種觀測畫面從平面,顯得有圓雕感、立體感,甚至像是在太空里、大海里拍的。
眼蟲像在做瑜珈,棍形藻屬像街舞博主,穿著玻璃殼體的硅藻像一船只……他像個熱情的導(dǎo)游,介紹著這種微生物,甚至?xí)鴮懸云錇橹鹘堑摹跋x生”。
他說,觀測考驗?zāi)托模埠芸简烇@存。為了拍到旋口蟲完整的分裂過程,他就盯了接近40分鐘,素材量自然也可想而知。
那些在科學(xué)框架里做的藝術(shù)短視頻,在抖音有幾百萬的播放,《一滴水里的植物園》還被衛(wèi)視網(wǎng)《一幀一中國》欄目轉(zhuǎn)載。
其實,聽眾留言也紛至沓來,“這是我第一次看蟲片”“仿佛被帶回了小學(xué)的生物實驗課,那時離應(yīng)試教育還很遠(yuǎn)”……也有人半開玩笑:“謝謝,之后一定喝滾水。”但顯然是讓人厭惡的線蟲,有人也說“堅持看完”。
趙鐵夫?qū)︼@微技術(shù)的研究,也被臺灣城市學(xué)院一個課題組注意到了。這個專研微納機器人、表界面科學(xué)的小組,給他寄去零件,讓他負(fù)責(zé)重新組裝一臺適宜研究拍攝的顯微鏡。
趙鐵夫也會收到“惡評”,留言者指責(zé)這種高度專業(yè)化的內(nèi)容不大可能是一人所作。更讓人們意外的是,他此前并沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過相關(guān)領(lǐng)域知識,在做科普博主之前,他是一名英文老師,還自詡“應(yīng)試教育的失敗者”。
他還在視頻里提起十七世紀(jì)知名業(yè)余科學(xué)家——列文虎克。“你看他頭40年的人生,開過布料店,磨過鏡框,沒受過高等教育,不會當(dāng)時的學(xué)術(shù)語言拉丁語,繪畫水平差。類似于現(xiàn)今不會日語,PPT做得不好,如今正在做保安,可人生就是如此神奇。”這個半道殺下來的角色,意外造出了才能放大兩百多倍的顯微鏡,成為常常和羅伯特·胡克那位正經(jīng)科學(xué)家放到一起的先驅(qū)。
列文虎克丨
“列文虎克是一個地下科學(xué)家,他放飛自我,想看啥就看啥,耳垢、糞便、臟水等等,都好奇。”趙鐵夫也自詡“地下科學(xué)家”,“不是說進(jìn)了研究院了才是在做科研。我覺得科研是你帶著指責(zé)精神,帶著問題,去不斷拓展人類的知識邊界。”
在專訪前我問:“怎么尊稱您?”他回答:“您好,叫我科學(xué)家就行。”
以下是趙鐵夫的自述。
在科學(xué)框架里,完成藝術(shù)
就目前,我還沒見到太多和我類似的達(dá)人。
我做的科普節(jié)目,是全原創(chuàng),包括拍攝、文案、解說、音樂、制作等。我視頻里有好多知識并非直接照抄課本、論文,都是經(jīng)過自己探求后再呈現(xiàn)。
我覺得,這種拍到的畫面是目前最好的一種呈現(xiàn),起碼是嶄新的一種呈現(xiàn)。
我把我的作品類型定位為“科學(xué)藝術(shù)”,藝術(shù)只管美和有想像力,但科學(xué)藝術(shù)不行,它得在科學(xué)框架里去做,不能亂發(fā)揮,但它同時要美。
搜集樣本,培養(yǎng)草履蟲丨受訪者提供
為達(dá)到我期盼的拍攝療效,我買來顯微鏡零件,仍然在加裝,同時不斷改進(jìn)照明形式。
我前前后后買過幾百個燈丨受訪者提供
這是普通顯微鏡療效,畫面十分平:
我希望畫面可以有圓雕感,更立體,但一臺擁有微分干涉(DIC)療效的顯微鏡十分高昂,我買不起,干脆自己DIY。
如同你想拍一個美麗的景色,光照至關(guān)重要。在顯微攝影這兒也一樣,照明非常關(guān)鍵。后來我又做了暗場療效,被攝主體是閃光突出的,像燦爛星河:
暗場并不難做,原理并不復(fù)雜。我打個比方,例如我想在一個黑漆漆屋子里拍一個人,那我只要從側(cè)面向他打光,那最終拍下來的畫面,背景便是黑的,而人就是亮的。但要做到背景足夠黑,讓畫面的對比度更高,就是須要我這個“燈光師”不斷調(diào)整了。
有天我突發(fā)奇想,想還原出微生物活動在水里的覺得,最后也做下來了:
并不是把載玻片上的水染成紅色就可以,色劑會干擾微生物,我用的是藍(lán)光照明,同時不斷調(diào)整光照角度,調(diào)優(yōu)光的組合,達(dá)到我滿意的療效。我甚至能夠讓水流動上去,這樣看上去就更有在大海里漂游的覺得了。
下邊是我最早所拍的草履蟲畫面,灰突突的,像在墻壁:
對比右圖,你可以看出,前后兩種畫面質(zhì)感的區(qū)別十分顯著。
我這三年對顯微攝影的研究,也讓一些專業(yè)人士聽到了。
例如,我剛收到臺灣城市學(xué)院寄來的顯微鏡零件。她們的一個課題組希望和我合作,讓我嘗試加裝顯微鏡,用于微納機器人、表界面科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究。當(dāng)我拆開包裹,興奮壞了,課題組寄來的鏡頭比我之前用的光學(xué)顯微鏡,在參數(shù)上可要高得多,鏡頭也沒有哪些銹蝕。
也相繼會有院校的老師聯(lián)系到我,問我是用哪些樣的設(shè)備拍出的視頻。我說我是自己組裝的,對方很吃驚,說她們就拍不下來那個療效。有次,我問她們用的是哪些設(shè)備,最后得悉對方用的是十分高昂的康泰時顯微鏡。
在這400年中,顯微鏡的每一次技術(shù)革新讓科學(xué)界受惠無窮,從普通光學(xué)顯微鏡,再到電子顯微技術(shù),最后到超區(qū)分螢光顯微技術(shù)……我也希望,在滿足對微生物的“窺探欲”之余,自己的“瞎擺弄”有可能給生命科學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域帶來一點改變。
為什么做科普?由于熱愛,也由于焦慮
之所以如今會往“科學(xué)藝術(shù)”方向去研究、創(chuàng)作,是由于對于一個業(yè)余研究者來說,在顯微鏡技術(shù)上的“硬創(chuàng)新”肯定還須要投入大量時間、精力,但我目前,可以做些“軟創(chuàng)新”。
這天,我看著上海的海,忽然有了靈感。同一片海,在晴天是灰蒙蒙的,一點不漂亮,但到了陰天,光照充足、絢麗,假如還有幾朵梅州在上空,風(fēng)景一下子不一樣了。
于是,我認(rèn)為可以先從顯微照明上考量,包括光路設(shè)計。
我探尋過院校和科研院所里的實驗室,發(fā)覺假如對現(xiàn)有顯微照明加以改進(jìn),療效會更美。算出來,我前前后后買過幾百個燈,嘗試了無數(shù)次。
拍同一個生物,也不是用一盞燈才能搞定的。這盞燈可能只能點亮被攝主體的某個局部,我為了讓整體都美觀,就要不斷換燈,調(diào)整燈的組合,讓它的每位局部都被點亮。
在做微生物的“燈光師”之前,大約七八年前,我還是一名英文老師,制做的日語學(xué)習(xí)教程也賣得挺好。并且如此多年來,我仍然放不下年少時的夢想,所以在2021年的時侯,我就改行當(dāng)了科普達(dá)人。
我從小就夢想著當(dāng)科學(xué)家,但由于中考落敗無法去到頂級院校,也因而走不上常規(guī)的科研之路。我學(xué)院讀的是德語教育專業(yè),讀不到一年我就跑了,學(xué)歷也不要了,獨自一人跑去上海,跑復(fù)旦、北大旁聽,開始了“自我教育”。
我經(jīng)常說,在應(yīng)試教育上,我是個失敗者,沒有好好考上好學(xué)院,中中學(xué)也不滿傳統(tǒng)教學(xué)方法,不聽話,但我不覺得我是一個學(xué)習(xí)上的失敗者。
最初期,我對神經(jīng)生物學(xué)和心理學(xué)特別好奇,便開始通讀。這種專業(yè)知識自帶高墻,我基礎(chǔ)不扎實,讀不太明白,但這種過程都在建立我自己的學(xué)習(xí)方式論。
在面對從沒系統(tǒng)性學(xué)習(xí)過的生物學(xué)面前,我認(rèn)為得做好這四方面:時間管理、信息管理、學(xué)習(xí)技巧和學(xué)習(xí)動力。這種對學(xué)習(xí)者來說,都是老生常談。
我想展開談?wù)勂渲械摹靶畔⒐芾怼薄D脮r下最火的AI來舉例,假如我們想要AI顯得聰明,那就得給它足夠的數(shù)據(jù),且還要是優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)。現(xiàn)今有太多偽知識,我們須要甄別,并屏蔽。
說到AI,2016年,旗下的,以4:1的總比分,打敗象棋世界亞軍李世石,成了第一個打敗象棋世界亞軍的AI。在那時,我就有危機感了。當(dāng)時我了解的更多的是語言和工科知識,對理工類了解很少。我認(rèn)為,我們行業(yè)早晚會被“降維嚴(yán)打”。
老實說,我當(dāng)科普達(dá)人,是由于熱愛,也由于焦慮。我擔(dān)心在未來不再被須要,擔(dān)心被時代淘汰。
當(dāng)專職做科普和業(yè)余科研時,我認(rèn)為自己又回到了早年十分專注的“自我教育”狀態(tài):在好奇心的推動之下,不知不覺就把知識學(xué)了。我開始對著顯微鏡,觀察蝸牛爬行時呈波紋狀蠕動的胸肌,觀察上海西海岸新區(qū)的一滴水初中顯微鏡實驗視頻,以及憩息其中的無數(shù)只原生植物。
眼蟲像在做健身,草履蟲會想方設(shè)法越獄,狹長條線蟲在線“搖人”,要跟搶劫它食物的草履蟲干架……我有時認(rèn)為,它們沒頭腦,但有故事!
這一看就是大半天,所以當(dāng)有人不信這種視頻是我單獨完成時,我想說的是,當(dāng)你沉溺其中時,并不會感覺這是一份工作,我就是一邊玩一邊探求,像個上中學(xué)一二年級的大男孩那樣玩。
不知不覺中,你就早已完成了學(xué)習(xí)。所以我也說,人們厭惡的不是學(xué)習(xí),而是個別學(xué)習(xí)方法。
生物有個套路,就是不按套路
我拍的視頻傳出去后,收到了一些讓我打動的留言,例如有些朋友說他為此不再看不起上生物課,這是我至今最值得顯擺的成績。
也有人說自己中考落敗沒能去讀生物A類學(xué)院,生物會仍然是他的遺憾。我不敢鼓勵所有人都去追逐夢想,但在有天就能有尊嚴(yán)地生存下去的時侯,希望你們不要忘掉夢想和熱愛。
我當(dāng)初放下過,但從沒有舍棄過。現(xiàn)今就是在重新拾起年少時的夢想。如今借由抖音,這種視頻讓中學(xué)生同學(xué)點燃對生物的熱情,哪怕只是讓她們不再反感,曉得學(xué)習(xí)另有讓人愉悅的方法,我都認(rèn)為有成就感。