顯微藝術里的“大世界”

游世歡喜

近年來，越來越多的科學家、藝術家投身于顯微藝術的創作中來，他們的作品融合了豐富的想象力和敏銳的洞察力，成為連接科學與藝術的最佳橋梁，真正實現了用藝術演繹科學的創想。

視覺系統主要由眼睛和大腦兩部分組成，是人類感知世界的重要系統。然而，你是否會好奇視覺系統感知不到的事物是什么樣子的呢？

小時候，我們幾乎都有過這樣的經歷：感冒發燒時被爸爸媽媽帶去醫院做檢查，醫生會給我們抽血化驗，看是病毒感染還是細菌感染。因為無論是病毒還是細菌都太小了，我們用肉眼根本看不到它們。

除了醫院的專業設備，我們還能通過什么方式來觀察它們呢？

幾天前，我在網絡上搜索到一張仿佛天外來客一般的照片。這是在一種高倍顯微鏡下呈現出的肺炎鏈球菌菌落。原來，只要將顯微鏡放大到足夠的倍數，我們就可以看到這些微生物了。令我感到驚訝的是，這些微生物在鏡頭下竟能呈現出如此奇妙的形態。

世界上第一個觀察到微生物的人，是被稱為“顯微鏡之父”“微生物的發現者”的荷蘭科學家安東尼·菲利普斯·范·列文虎克。他借助自制的顯微鏡，觀察并描述了單細胞生物，他將這些生物稱為“微生物”，并在此基礎上建立了微生物學。

借助顯微鏡，我們可以觀察這些微小生物的結構細節，深入研究它們的組成、特性等，并掌握它們的生命規律。

顯微鏡分為光學顯微鏡和電子顯微鏡，掃描電子顯微鏡是電子顯微鏡中放大倍數最高的一種。在利用顯微鏡的全新視角觀察微小的生物體時，獲取的圖像被稱為顯微拍攝。

長期從事病菌研究的瑞士分子生物學博士、癌癥研究學家馬丁·奧格利，在充分利用掃描電子顯微鏡觀察病菌的微觀圖像時，開始研究微觀事物的藝術表現。掃描電子顯微鏡雖然放大倍數極高，但無法檢測到顏色。馬丁·奧格利花費了無數個日日夜夜來處理這些微觀圖片，將人肉眼看不到的細節變得清晰可見。

馬丁·奧格利使用掃描電子顯微鏡拍攝了大量的細菌、真菌、花粉、昆蟲以及人體組織等顯微照片，并有針對性地對其進行了藝術處理。“我想讓人們認識到，即使是最小的生物也是經過完美‘設計的。它們值得我們關注。”2005年底，他開始專門研究彩色掃描電子顯微鏡成像，此后成為一名自由科學攝影師。

世界上的花卉品種繁多、姿態各異，裝點著我們的生活。但你能想到花粉顆粒是什么樣子的嗎？在馬丁·奧格利的鏡頭下，各種不同植物的花粉顆粒終于露出了“廬山真面目”。深入花粉的微觀世界，我們可以發現花粉顆粒也擁有各種不同的美麗形態。

在春天來臨之際，天竺葵的花粉顆粒開啟了神奇的冒險之旅。眾多花粉歷經艱難險阻，好不容易落在雌蕊上，但只有少數花粉會成功孕育出新的生命。

豚草是一年生草本植物，具有強大的生產花粉的能力，它們隨風傳播，具有極強的致敏性。這種植物原產于北美洲，20世紀70年代隨船被帶到了荷蘭鹿特丹，此后便在整個歐洲勢不可擋地蔓延開來。

銀葉樹的花粉表面十分光滑，它會分泌一種黏性液體，附著在昆蟲身上四處傳播，由此提高授粉的成功率。這種植物花粉的典型形狀是三角形。

在掃描電子顯微鏡下，各種不起眼的昆蟲也展現出令人意想不到的一面。

目前，全球存在大約3000種不同的蚊子，它們幾乎遍布地球上每一個有生物生存的角落。長久以來，它們進化出了許多生存技巧。馬丁·奧格利通過掃描電子顯微鏡觀察到，蚊子幼蟲用類似意大利面勺狀的嘴，制造出一個濾水漩渦，用它從水中過濾出微型浮游生物來果腹。

在進化的過程中，果蠅的口器長成了“高科技”的吸嘴。果蠅無法咀嚼食物，所以在食物進入消化道之前，它會用含有強酶的唾液分解食物，使其成為粥狀物，再用樹干狀的口腔上下抽吸，直到所有食物都能被吸收。

人體的部分結構在掃描電子顯微鏡下也呈現出了奇妙的形態。為我們的身體運輸氧氣和營養物質的血液由紅細胞、白細胞、血小板和血漿組成。凝血（血液凝固）是我們身體的重要保護機制。受傷后，傷口區域會發生凝血，形成一個短期的纖維蛋白網粘在血細胞上，然后逐步使傷口愈合。例如，獻血時拔出針頭后不久，就可以通過掃描電子顯微鏡觀察到凝固時的血細胞和纖維蛋白網。

人類的視網膜是一個極其復雜的神經網絡，也是視覺感知的第一階段。當光線投射于視網膜上，會產生光化學反應，激發神經沖動，然后通過視網膜的神經元傳至大腦視覺中樞，在大腦視覺中樞整合后最終產生視覺。可以說視網膜就像一架照相機里的感光底片，專門負責感光成像。通過掃描電子顯微鏡下視網膜的圖片，我們能充分意識到人體最發達的感覺器官的復雜性。

人眼晶狀體是人類體內唯一完全透明的組織，由無數層細胞組成。其內部相鄰的單元像拼圖一樣緊密地連接在一起，因此在眼球運動時不會產生間隙。只有當晶狀體中的所有細胞無縫地協同工作，我們的大腦才能在視網膜的幫助下重建周圍環境的真實圖像。

哺乳動物具有兩種脂肪組織：白色脂肪組織是儲存人體主要能量的“倉庫”，棕色脂肪組織的主要作用是產生熱量。為了在盡可能小的空間內儲存充足的能量，每個細胞僅通過薄片狀的結締組織壁分隔彼此，其整體結構類似于蜂巢。

馬丁-奧格利的顯微藝術展現出如科幻電影場景般夢幻的世界。在高放大倍率之下，許多物質看起來猶如外太空星球的表面景觀，讓人嘆為觀止。他利用先進的技術手段，深入探索被“隱藏”了的世界，將其轉化為精彩的藝術圖像展現在人們面前。

近年來，越來越多的科學家、藝術家投身于顯微藝術的創作中來，他們的作品融合了豐富的想象力和敏銳的洞察力，成為連接科學與藝術的最佳橋梁，真正實現了用藝術演繹科學的創想。