出品：中國(guó)科普博覽 SELF格致論道講壇 實(shí)習(xí)記者：李珂

　　小時(shí)候,，你或許可以橫著背元素周期表：氫、氦,、鋰,、鈹、硼……,；或者豎著背：氫,、鋰、鈉,、鉀,、銣、銫,、鈁……,，但你肯定不知道它們究竟長(zhǎng)什么樣子。
　　有一個(gè)人,，正通過奇妙的攝制手段,，將這些我們看不見、摸不著的化學(xué)微觀世界,，拍攝得璀璨華麗到了極致,！美國(guó)《赫芬頓郵報(bào)》評(píng)價(jià)他的作品：“這可能會(huì)讓你瘋狂地愛上化學(xué),。”
　　他,，就是梁琰,。
　　在美麗化學(xué)網(wǎng)站，你可以清晰地看到一朵“夏槿花”在氫氧化鈉溶液中逐漸變色,，也可以看到金屬鋅將硝酸鉛溶液中的金屬鉛置換出來(lái)后,，變成一棵棵靜謐莊嚴(yán)的“鉛樹”……這就是梁琰的工作，他用充滿藝術(shù)魅力的影像告訴我們：科學(xué),，原來(lái)如此美麗,。

梁琰的美麗化學(xué)作品

　　清華大學(xué)物理化學(xué)系畢業(yè)，赴美讀博,，作為準(zhǔn)科學(xué)家人選,，最后卻走上了科學(xué)可視化的道路，聽起來(lái)有點(diǎn)不可思議,。然而對(duì)梁琰來(lái)說(shuō),，這似乎是一種必然。
　　80后的梁琰出生于沈陽(yáng),。小時(shí)候,，父親總愛帶他制作網(wǎng)兜，到野外捕捉昆蟲,?！霸诓輩怖锇l(fā)現(xiàn)一只從沒見過的蜻蜓，就像發(fā)現(xiàn)了寶藏一樣,?！绷虹貞浀溃麑?duì)自然的興趣就這樣被父親培養(yǎng)起來(lái),。梁琰愛化學(xué),，高中時(shí)就喜歡在家里鼓搗化學(xué)實(shí)驗(yàn)，1998年高考時(shí)報(bào)志愿沒有任何猶豫,，第一志愿果斷填寫了清華大學(xué)化學(xué)系,。從那年起，他從沈陽(yáng)來(lái)到北京,，在美麗的清華園里開始了大學(xué)生活,。
　　回顧在清華的生活時(shí)，梁琰的印象中總少不了一款叫《生化危機(jī)3》的游戲,，“這可能是我記憶中最讓人難忘的游戲經(jīng)歷,。因?yàn)樾r(shí)候?qū)γ佬g(shù)很感興趣，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)電腦能夠做出如此漂亮的圖像是一件非常讓我著迷的事情?！?
　　因此,，1998年，他做了一件“大事”——和同學(xué)合買了一臺(tái)清華同方賽揚(yáng)300電腦,。此后,，除了完成學(xué)業(yè)之外，梁琰培養(yǎng)起了電腦圖像和藝術(shù)設(shè)計(jì)的興趣愛好,。這樣的技能在生活中也經(jīng)常一展身手,，比如幫助實(shí)驗(yàn)室做一些網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和科研圖片制作的任務(wù)。
　　于是,，化學(xué)的專業(yè)學(xué)習(xí)和對(duì)視覺藝術(shù)的愛好,，一直是梁琰生活中的主題。在清華七年的求學(xué)生活中,，他經(jīng)常產(chǎn)生把這兩者結(jié)合起來(lái)的想法,，但真正激發(fā)他從事科學(xué)可視化事業(yè)是他在美國(guó)學(xué)習(xí)期間的經(jīng)歷,。
　　這條道路究竟是怎樣的呢,？借著梁琰參加“SELF格致論道”講壇第11期活動(dòng)的機(jī)會(huì)，我有幸與他進(jìn)行了面對(duì)面交流,，揭秘美麗科學(xué)背后的故事,。
　　記者：是什么讓您將化和學(xué)視覺藝術(shù)結(jié)合起來(lái)？
　　梁琰：我特別喜歡電腦圖像和視覺設(shè)計(jì),，在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中,，我發(fā)展有很多很漂亮的化學(xué)結(jié)構(gòu)完全可以用視覺設(shè)計(jì)展現(xiàn)出來(lái)。所以,，我一直想做一個(gè)與化學(xué)相關(guān),，能夠展現(xiàn)化學(xué)之美的網(wǎng)站。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),，我感興趣的方向一直在微觀的分子結(jié)構(gòu),。對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的興趣也和我對(duì)計(jì)算機(jī)圖形圖像軟件的喜愛有關(guān)。我發(fā)現(xiàn)可以將這些分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到三維動(dòng)畫軟件,，渲染出漂亮的圖片或者動(dòng)畫,。2014年初，我來(lái)到中科大任職,，同時(shí)又得到清華大學(xué)出版社的經(jīng)費(fèi)支持,，終于可以實(shí)現(xiàn)我多年的愿望，制作一個(gè)比較全面地展示化學(xué)之美的網(wǎng)站,，即“美麗化學(xué)”網(wǎng)站,。除了我一直關(guān)注的微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)外，我們決定增加化學(xué)反應(yīng)部分，借助微距攝影（我的另外一個(gè)愛好）,，拍攝出前人沒有達(dá)到過的效果,。
（下圖是梁琰在2006年做的關(guān)于有機(jī)電子學(xué)的網(wǎng)站，也是他的博士論文研究方向,，包括有機(jī)半導(dǎo)體分子結(jié)構(gòu)和有機(jī)電子器件原理展示等,。）

梁琰的有機(jī)半導(dǎo)體分子可視化作品（2006年）

　　記者：您到美國(guó)后，作為自由職業(yè)者,，曾為研究人員提供科學(xué)圖像動(dòng)畫咨詢服務(wù),，這段經(jīng)歷中，哪些人和事情讓您印象深刻,？
　　梁琰：在美國(guó)博士畢業(yè)后,，我加入波士頓Digizyme公司工作了一年，之后做起了自由職業(yè)者,，一直到我加入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),。
　　自由職業(yè)者這段時(shí)間讓我經(jīng)受了很多磨煉，收獲很多,。自由職業(yè)者也可以說(shuō)是“個(gè)體戶”,，所有的事情都要自己打理，包括宣傳自己（做廣告）,，找客戶,，做項(xiàng)目，負(fù)責(zé)自己的財(cái)務(wù)稅務(wù),，設(shè)法學(xué)習(xí)提高等等,。雖然辛苦，但在這期間,，有幸認(rèn)識(shí)了包括MIT,、哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué),、康奈爾大學(xué)等著名學(xué)府的頂尖研究人員,。
　　雖然我已經(jīng)離開了科研，但在為他們服務(wù)的過程中,，仍能感受到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣,。印象最深的是我的第一個(gè)項(xiàng)目，是為MIT一位教授設(shè)計(jì)的Nano Letters雜志封面,，也是我第一個(gè)自由職業(yè)者項(xiàng)目,。
　　項(xiàng)目完成后，客戶很滿意,，而且雜志那邊很快就確定接受了（雖然一年后才發(fā)表出來(lái)）,，這讓我自信心大增,。另外當(dāng)時(shí)我說(shuō)這個(gè)項(xiàng)目我是不收費(fèi)的，但最后這位教授還是付了我300美金,，讓我很感動(dòng),，這也是我作自由職業(yè)者的第一筆收入。
　　對(duì)我影響比較大的人有兩位,，是當(dāng)時(shí)已經(jīng)在該領(lǐng)域小有名氣的專家,，F(xiàn)elice Frankel和Janet Iwasa。她們接受了嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練,，但同時(shí)又熱愛藝術(shù),，甚至曾專門跑到好萊塢學(xué)了兩個(gè)月的動(dòng)畫制作。在他們的鼓勵(lì)下,，我開始認(rèn)識(shí)到：原來(lái)這可以是一份工作,！

梁琰第一個(gè)被接受的封面作品（2013年）

　　記者：在美國(guó)期間，您還曾參與iBooks《地球上的生命》這本書的制作,，您個(gè)人有什么收獲么,？
　　梁琰：當(dāng)時(shí)我所在的Digizyme公司是一個(gè)不到10個(gè)人的小公司，公司的員工大部分都有碩士或者博士學(xué)位,，而且可以制作三維動(dòng)畫,，我是其中一員。這家公司吸引我加入原因,，就是它要做《地球上的生命》這本高中生物數(shù)字教科書,。在確定《地球上的生命》登錄蘋果iBooks平臺(tái)之前,，我們要做的就是向蘋果公司證明我們的能力,。因?yàn)閯?dòng)畫和圖片非常多，我們每個(gè)人只負(fù)責(zé)其中一部分,。在確定和蘋果公司合作后,，我主要負(fù)責(zé)的，就是設(shè)計(jì)制作教科書中的動(dòng)畫和圖片,。
　　我覺得我很幸運(yùn),，作為唯一一個(gè)中國(guó)人參與這本全新的數(shù)字教科書的開發(fā)，結(jié)識(shí)了很多非常優(yōu)秀的跨界動(dòng)畫師,，也懂得了做這樣一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目,，需要付出怎樣的努力。
　　記者：國(guó)外科學(xué)可視化目前已經(jīng)達(dá)到什么樣的水平,？與國(guó)外相比,，我們的差距和發(fā)展空間是什么？
　　梁琰：盡管在國(guó)內(nèi)還很少聽到這樣的職業(yè),，但在美國(guó),，科學(xué)藝術(shù)家們的培養(yǎng)已經(jīng)算是傳統(tǒng),。梁琰告訴記者，在著名的醫(yī)學(xué)圣殿約翰·霍普金斯大學(xué),，就有專門的醫(yī)學(xué)插畫碩士專業(yè),。一年級(jí)時(shí)所有人和醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生一樣，接受醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育,。也要一起下病房,、上手術(shù)臺(tái)觀摩，完成這些醫(yī)學(xué)訓(xùn)練后,，才是接受圖像設(shè)計(jì)等藝術(shù)訓(xùn)練的課程,。我覺得在國(guó)外，科學(xué)和藝術(shù)之間的聯(lián)系比較緊密,。在國(guó)內(nèi)兩者之間比較割裂,，可能是和我們文理分科的教育有關(guān)。
　　將復(fù)雜深?yuàn)W的科學(xué)問題可視化,，我的工作很容易被劃分為“科普”門類下,。但事實(shí)上，科學(xué)可視化藝術(shù)家們所充當(dāng)?shù)慕巧?，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這么簡(jiǎn)單,。我覺得中國(guó)科學(xué)傳播事業(yè)的發(fā)展將需要大量科學(xué)可視化人才。隨著這個(gè)方向越來(lái)被重視,，會(huì)有更多人從事這個(gè)行業(yè),，做出優(yōu)秀的作品。但文理分科始終是一個(gè)障礙,。
　　記者：您認(rèn)為好的科學(xué)可視化作品需要具備哪些條件,？
　　梁琰：我覺得技術(shù)和硬件非常重要，但創(chuàng)意和圖像背后的故事,、主題,、內(nèi)涵更加重要。就好比一部電影,，再漂亮的圖像也取代不了優(yōu)秀劇本的重要性,。之前我們的視頻主要是漂亮。現(xiàn)在我們更重視的是我們的內(nèi)容不但可以帶給觀眾美的享受,，也可以引發(fā)他們的思考,。
　　記者：您是如何進(jìn)行微觀拍攝的，能否具體描述一下?
　　梁琰：我們主要使用微距攝影（單反或微單相機(jī)+微距鏡頭）拍攝,。目前也開始使用顯微鏡進(jìn)行拍攝,，這樣可以拍攝到更加微觀的自然現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)。為了選取最美麗的化學(xué)結(jié)構(gòu),，我前前后后閱讀了不下幾百篇科技文獻(xiàn),。其中提供了化學(xué)結(jié)構(gòu)原子坐標(biāo)的,，可以直接導(dǎo)入3D軟件中，渲染三維圖像,；沒有原子坐標(biāo)的,，只能一一向科研團(tuán)隊(duì)索取。
　　讓我十分感動(dòng)的是,，這些團(tuán)隊(duì)都給予了“美麗化學(xué)”項(xiàng)目極大的支持,，美國(guó)佐治亞理工大學(xué)的柯勇剛教授和哈佛大學(xué)的尹鵬教授，向我無(wú)償提供了DNA納米飛船的原子坐標(biāo),。經(jīng)過渲染,、整合，可以進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)的分子結(jié)構(gòu),，以及可以剝落一層層原子的晶體結(jié)構(gòu)“站”在大家面前,。互動(dòng)技術(shù)可以更好地幫助理解復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu),。

氯化鈷在硅酸納溶液中的反應(yīng)

　　記者：在微觀拍攝過程中,，有哪些困難？
　　梁琰：很多時(shí)候,，我們拍攝的對(duì)象是不完全受我們控制的,，需要拍攝很多遍，才能捕捉到需要的鏡頭,。另外很多鏡頭是出乎意料之外的,，拍攝本身就是一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過程。對(duì)于比較微觀的攝影,，最難控制的一個(gè)因素是灰塵,。灰塵在放大之后會(huì)非常顯眼,，影響拍攝效果,，但又很難在拍攝過程中完全杜絕灰塵的出現(xiàn),。

硝酸銀跟氯化鈉生成氯化銀的反應(yīng)

　　記者：拍攝的原片和成片區(qū)別大么,？后期制作有哪些工序？
　　梁琰：我們后期盡量不做太多的修飾,，盡可能保持拍攝對(duì)象本身的細(xì)節(jié)和顏色,。一般在后期進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)色（比如讓黑色背景完全變成黑色），去除灰塵,，改變播放速度（讓很慢的反應(yīng)變快）等,。
　　記者：您是怎樣看待“科學(xué)可視化”的？
　　梁琰：科學(xué)是美麗而神奇的,，但科學(xué)的美麗和神奇經(jīng)常被隱藏在科技文獻(xiàn)和書籍之中,，普通人無(wú)法接觸到,，即使接觸到，也可能無(wú)法理解,。通過科學(xué)可視化的手段,，可以把科學(xué)的美麗和神奇更直觀的傳遞給更多人。
　　記者：“美麗化學(xué)”項(xiàng)目之后,，您現(xiàn)在還做哪些與科學(xué)藝術(shù)相關(guān)的事,？
　　梁琰：除了在中科大的特任副研究員身份，我也是一家創(chuàng)業(yè)公司“新知數(shù)媒”的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席產(chǎn)品官,。我們希望能通過這個(gè)公司,，打造兩個(gè)品牌：“仟問學(xué)堂”，為K-12中小學(xué)生提供概念可視化與知識(shí)散點(diǎn)化的精品內(nèi)容,；“美麗科學(xué)”,，為K-12 STEM教育和大眾科學(xué)傳播提供優(yōu)質(zhì)內(nèi)容。
　　目前我主要負(fù)責(zé)的是“美麗科學(xué)”品牌,，“仟問學(xué)堂”由我的大學(xué)同學(xué)王凱負(fù)責(zé),。“美麗科學(xué)”是“美麗化學(xué)”的一個(gè)自然延伸,，我們開始涉及物理,、生物等其他學(xué)科。公司化運(yùn)營(yíng)是我們的一次探索,，我們相信只有公司化運(yùn)營(yíng)才能召集到最優(yōu)秀的人才,，做最優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容。另外我們也希望把“美麗科學(xué)”打造成一個(gè)像探索頻道那樣具有國(guó)際影響力的品牌,。
　　我們希望能夠購(gòu)買顯微鏡和高速攝影機(jī)等設(shè)備,，以嶄新的視角展示化學(xué)的美麗。另外,，目前化學(xué)結(jié)構(gòu)部分的交互是由北京新港致遠(yuǎn)公司完成的,。我們也希望在將來(lái)的版本中，加入更多的互動(dòng)技術(shù),，給用戶帶來(lái)全新的體驗(yàn)和參與感,。
　　記者：是什么使您一直堅(jiān)持這項(xiàng)事業(yè)？
　　梁琰：我非常熱愛我的事業(yè),，它把我所有喜歡的東西融合在一起,，包括科學(xué)、視覺設(shè)計(jì),、游戲,、動(dòng)漫、影視,。通過做這個(gè)事業(yè),，我們也影響著很多年輕人,，讓他們知道科學(xué)并不是枯燥無(wú)趣的，科學(xué)可以是很美麗的,。
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