新媒體交互語境下微生物視覺化研究
——大腸桿菌圖像生成藝術分析

曾 宇 王 穎

江漢大學

隨著科學技術的持續革新，先進的顯微技術設備的發明與進步實現了對微觀視域下的視覺捕捉，使視覺觀察的角度也開始由宏觀走向微觀。微生物領域進入人類的視野，為藝術創作提供了更多的天然素材，并通過運用繪畫、掃描、攝影等手段實現對其功能的轉譯，從而豐富了人們現有的視覺世界。［1］

微觀下呈現圖像對于觀眾而言是新奇的，但對于設計者而言是一個充滿創意的試驗田。宏觀界定下的微生物攝影作品展現了人類肉眼可見的微生物菌株形態，而微觀界定下的微生物攝影作品或強調單一的微生物細胞形態，或放大微生物菌株，尋求不一樣的視覺體驗。［2］這些作品不僅作為純粹的藝術作品存在，也是人類認識各類微生物物種的重要途徑。微生物的圖像攝影作品讓人們能欣賞到微生物的物理屬性，但是極具形態、色彩和肌理特色的微生物圖像卻極少被應用到設計相關領域和人類日常生活中。因此，在實踐中探討和研究微生物圖像的視覺語言創新價值成為必然。

一、微生物視覺化研究

人類對微觀世界的認識在不斷提高，越來越多的物質結構和特性被發現和分析，多種物質形態在微觀視域下被發掘，其獨特的色彩、形態、肌理等特性吸引了眾多藝術家和設計師，并從設計領域出發，創造出新的審美價值和設計創新。［3］微生物學也是一門歷史悠久的學科。近期，“微生物組學”發掘了微生物對于人的互作性，對這門學科的重要性進行了新一輪的肯定。微觀并未如我們所理解的那樣，相對于全人類而言，個體是微觀的，而相對于世界而言，人類亦是微觀的，微觀的本質是我們如何看待這個世界，如何切入一個足夠細小且深入的視角。自然界中的生物形態在微觀視角下呈現出驚人的幾何模型，在作為藝術觀察的課題中經常能看見這樣的案例。觀察和觀測對于藝術而言是一個輸入的過程，而觀測的形式、角度和焦點決定著輸入的內容。這些內容是孕育創造力的基礎，和傳統的藝術觀測不同，通過科技對媒介的延展，人可以看到以往肉眼所能觸及的世界，一個全新的微觀世界。藝術家掌握部分的微視解剖技術就如圖解鎖了一個全新的觀測視角。藝術家Klaus D. Kemp 利用顯微鏡觀察硅藻細胞并對其進行藝術創作，使單細胞藻類構成微觀圖形藝術（見圖1、圖2）。

圖1 硅藻細胞（一）

圖2 硅藻細胞（二）

二、《埃希氏的黑與白》的交互性與溝通性

微生物是大自然的奇妙創造，它們的形態結構和功能多樣而美麗，給人們帶來無限的想象空間和藝術靈感。不同的設計師從不同的角度，運用不同的手法，將微生物視覺化呈現出來，展現了微生物的魅力和美學價值。未來，微生物的視覺化將更加豐富和多元，為人類的藝術創作提供了更多的可能性。大腸桿菌除了會對人體有害以外，還會對人產生良好的影響。［4］這使大腸桿菌和人的關系產生了兩種對立的狀態，非善即惡，非黑即白。因此，筆者將這種對立的狀態用顏色加以區分，以此來表明大腸桿菌的益處和害處，并且用白和黑作為對立顏色的命名。

那么，怎么去切換大腸桿菌這種對立的狀態呢？筆者想到了抓娃娃機、扭蛋機、盲盒等多個可以隨機獲得一個道具的交互活動，但最終筆者選擇了抓娃娃這種交互方式。因為抓娃娃機能隨機抓出物品，能達到筆者作品中隨機的特性，同時也能在交互過程中與受眾產生一定的聯系，不至于完全呈現一種隨機的狀態。筆者將在抓娃娃機里面放入各種各樣的食物和飲用水，通過受眾的交互，隨機抓取一個物品并對它進行檢測，會測試出一個大腸桿菌的數值，對數值分析之后會出現兩種情況。一是食品沒問題，于是生成象征白的大腸桿菌；二是食物污染，生成象征黑的大腸桿菌，以此引發大家對食品安全的反思。

用手指在電子設備觸摸屏上操作是一種極為常見的交互方式。在解謎游戲《畫中世界》中，小男孩為了收集五種顏色的果實召喚龍形生物“Gorogoa”，踏上了窮盡一生的冒險旅程。游戲畫面被分為四格，玩家可以用點擊、拖拽、滑動調整四格拼圖的位置，實現空間場景的轉換，從而推動劇情的發展。［5］

單次的抓娃娃交互顯得過于單薄和無趣，又由于抓娃娃這一交互過程是模擬每日膳食，因此筆者將抓娃娃交互次數增加到了三次，并用早餐、午餐、晚餐來區分不同的次數。開篇以后受眾在引導下進入早餐部分，抓取物品后進入檢測部分，檢測部分分兩輪進行。第一輪進行被抓取物品的外部信息收集，第二輪檢測被抓取物品內部大腸桿菌含量的檢測，在檢測完成之后隨之生成一個與檢測結果對應的大腸桿菌樣式，并記錄在右上角。而后分別進入午餐和晚餐階段，交互流程與早餐相同，在三次交互動作完成之后，所獲得的三個大腸桿菌樣式進入合成階段，最后生成一個獨一無二的大腸桿菌。

由于有三次交互機會，因此生成了八種不同的結果，于是筆者將八種結果整理分類，會有四種情況——生成三次代表顏色的白、生成三次代表顏色的黑、生成兩次代表顏色的白和一次代表顏色的黑、生成兩次代表顏色的黑和一次代表顏色的白。面對四種生成結果，單純地用黑和白來區分是略顯單薄的，于是引出了中間這一色值。筆者采用中間這一顏色去表達生成的兩種結果——生成兩次代表顏色的白和一次代表顏色的黑、生成兩次代表顏色的黑和一次代表顏色的白。在這樣的情況下，隨機生成三種顏色的大腸桿菌，分別是白、中、黑。

三、微生物視覺化研究實踐探索

社會風格的變化反映了時代的變遷和人們的創新精神，新鮮事物不斷涌現，為設計元素增添了活力和趣味?；ヂ摼W時代的青年一代有著自己獨特的審美觀，與父輩的主流審美有著明顯的差異。在構思作品的過程中，筆者對作品的受眾進行分析，此類生成藝術作品是計算機的產物，原本就存在于青年一代的認知中，而其父輩對此類藝術作品的感知力不強，因此青年一代是本設計作品的主要受眾人群。互聯網的虛擬世界、數字產品的電子圖像給青年亞文化帶來了全新的美學風格。［6］故障藝術應運而生，為設計領域注入了一股新鮮的活力，這種風格是符合青年一代新型審美的藝術風格。

研究表明，粉紅色在全球范圍內都傾向于代表愉悅、快樂和愛，而黃色代表歡樂和欣喜。［7］因此，筆者用大量的粉紅色和黃色來填充作品中代表“白”的大腸桿菌（見圖3），而對立面“黑”則是運用了低純度的色彩來表達（見圖4）。

筆者運用變形、對稱、旋轉等方法對大腸桿菌圖案進行再設計，對大腸桿菌的形態美、結構美進行藝術化表現。在進行藝術實驗后，筆者選擇了15 個全然不同的大腸桿菌樣式。筆者用前面所寫到的顏色去填充這些大腸桿菌樣式，通過顏色和形態的變化，筆者得到了眾多大腸桿菌圖案。并將這些圖案運用于后續的藝術創作中（見圖5）。

在對大腸桿菌圖像進行研究的過程中，作品《埃希氏的黑與白》逐步成型。因為通過筆者對大腸桿菌有利有弊這種對立狀態的分析，將其分為“黑”與“白”，同時大腸桿菌又名大腸埃希氏菌，因此筆者將作品命名為《埃希氏的黑與白》。

民以食為天，安全是食品消費的最低要求。這個作品以關注食品安全為主線，通過對大腸桿菌圖像的研究與擴展來表達并強調食品安全問題，在設計中有效地挖掘出了大腸桿菌的視覺表征并加以利用，通過抓娃娃的交互動作來與受眾溝通交流。同時，抓娃娃這項交互動作和故障風格的藝術表達手法都迎合了青年一代的審美傾向，同時搭配早、中、晚三餐的情景，可以將受眾帶入其中，增加受眾的體驗感。通過抓娃娃的形式在早、中、晚三餐的場景中隨機抓取食物并檢測的方式，切換場景，從而將容易產生大腸桿菌的情況合理地逐一展示在畫面中，具有對受眾科普大腸桿菌的作用。整個作品分為三部分：開始部分、三次抓娃娃交互部分、結尾生成大腸桿菌樣式部分（見圖6）。整個交互流程是為生成獨一無二的大腸桿菌服務的，交互過程中的不同交互結果會導致最終生成的大腸桿菌樣式的變化（見圖7）。

圖6 大腸桿菌圖像生成

圖7 交互流程完結

除了以上對大腸桿菌圖案的互動媒體的應用，筆者也探討了大腸桿菌圖案在平面媒介的視覺再生，可以在交互完成之后，對生成的大腸桿菌圖案進行再設計，將其應用于包裝設計、海報設計、書籍設計等各個領域。更多的平面媒介及互動媒體應用還需要進一步深入研究。

四、結束語

本文結合實踐，以整合的方式融合微觀生物圖像和藝術設計，向未知微觀視覺圖像進行探索研究，帶來了新的視覺圖像的生成方式，創作出大腸桿菌視覺圖案并應用于視覺設計中，對設計作品《埃希氏的黑與白》的創作思路和創作過程進行分析，試圖以整合創新的設計觀去探索微生物圖像在藝術設計領域的應用和延展。以視覺形式逐漸傳遞給受眾人與自然和諧相處的生存理念，通過對大腸桿菌圖像的再設計試圖構建人與微觀世界、人與自然的橋梁。［8］