梁琰：科学也是艺术品，记录一朵火焰的美丽

　　人们喜欢艺术品，因为它们带来美好的感受。不过，在中国科学技术大学科技传播与政策系特任副研究员、“美丽科学”创始人梁琰手里，科学也可以是艺术品。化学反应、食物、火焰、动物，他和团队努力展现科学美丽的一面。在梁琰看来，现代化的技术手段应该服务于教育，让科学教育更完善，更能引发孩子们的兴趣。梁琰老师为大家带来演讲《记录一朵火焰的美丽》。

　　以下为梁琰演讲实录：

　　最近播放的《风味人间》第二集《落地生根》中，有一个镜头。你能看出是什么？

　　这小麦的种子。《落地生根》中的镜头是电脑制作的动画，参考图像就是我们用显微镜拍摄的各个角度的小麦照片。

　　演讲嘉宾梁琰：《记录一朵火焰的美丽》

　　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，所以我们每次要拍大概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，给动画作为参考——分辨率高到什么程度？下图是一个50%放大的小麦的样子。

　　50%放大的小麦的样子。

　　说到《风味人间》，会让人想到美食和厨艺，也让我想起在美国波斯顿工作时的一段经历。当时哈佛大学的一个学生来联系我，他在一门课程中担任助教，课程的名字叫做science and cooking，就是“科学和厨艺”，讲厨艺里的各种各样的科学，教授是一个特别有名的物理系教授。他们希望我帮忙做一些可视化的工作。我就做了这很多的调研，找到了这本书，书名是《on food and cooking》。

　　有人评论化学家：就像做饭一样，用各种各样的瓶瓶罐罐、把东西丢进来煮来煮去的，有点像做饭。看到这本书后，我发现其实做饭、做菜，包括食物本身，都有很多的化学原理和化学反应，很有意思。

　　我不是吃货，但我对食物和厨艺背后的科学非常感兴趣。我就联系了书的作者Harold McGee：我们可不可以一起来做一些好玩的项目？于是有了下面的动画。这个动画展示的是从牛奶到酸奶的过程，我们展示了牛奶中的一种重要的蛋白质“酪蛋白”，从发酵的过程中是如何进行变化，最后变成了一个这种三维的网状结构。所以，为什么酸奶看起来是半固态，就是因为这个酪蛋白最后形成了一个这样的三维的网状结构，把水分子固定在里边。

　　2014年，我们开始做“美丽化学”的项目。因为我学化学，特别喜欢微观的这种看不见的分子和原子的结构，我们还做了化学史，但我发现，更受大众欢迎的是化学反应，因为很多是大家在初中或者高中就见到的反应，但是当时并不知道原来这个反应这么美。

　　2017年，我们做了“重现化学”项目——这个项目是跟中国化学会一起来合作的——我们问自己：在“美丽化学”的基础上，我们还能做什么样的突破？

　　我觉得，主要是两个方面：技术和人。

　　首先，我们有更先进的技术。有了显微镜技术，可以拍到更微观的细节；有了热成像技术，能看到化学反应的温度变化。更重要的是，我们有一位成员朱文婷，她毕业于清华大学的美术学院，从视觉传达专业加入到“美丽科学”团队，给我们整个项目带来一个新的艺术视角来观察并记录这些化学反应，这很关键。

　　因为之前把实验室里边能拍的化学反应都拍得差不多了，那么，接下来，我们还能怎么做？先请大家看一段视频，是在上海交通大学齐飞老师的燃烧实验室拍摄的，他是一位专门研究燃烧的老师。

　　是不是很神奇？

　　可能有人会问，为什么科学家要去创作这些很有意思的火焰？就是觉得好玩吗？

　　其实并不是。齐飞老师研究火焰，是想揭示火焰的过程，因为“燃烧”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，所以他们想去更多地了解火焰。

　　为什么要这样？因为，我们现在大部分能量来源还是来自燃烧化石能源，比如煤、石油、天然气，如果能更好地了解燃烧过程本身，我们就可以提高能量转化的效率，同时减少环境的污染。不仅如此。比如，火箭发射其实也靠燃烧，如果我们能更好地理解燃烧，找到更好的燃料，那我们就有可能制造出来更强大的火箭引擎，对我们人类探索外太空可能会有新的帮助和新的可能。

文章来源：《科学与社会》 网址: http://www.kxysh.cn/zonghexinwen/2022/0308/1691.html