醫(yī)學(xué)博士眼中的顯微之美

劉大勇　周建　吳婷婷　蘇盈盈　趙姝婷

初看這組照片，你也許會被奇妙的畫面感和斑斕的色彩打動，神秘而又模糊的被攝主體讓整組照片有了一絲抽象藝術(shù)的格調(diào)。你也許還在猜測，照片中的到底是星云、光斑、花朵還是海洋生物……？但你也許不會想到，這組與眾不同的照片，都出自首都醫(yī)科大學(xué)的幾位醫(yī)學(xué)博士之手。

是的，這些照片的內(nèi)容完全不像它的畫面意境那樣浪漫，讓人實在無法將之與剛剛觀看照片后的奇妙想象對號入座。在日常生活中，大多數(shù)人總是想當(dāng)然把“醫(yī)學(xué)研究”與“枯燥”掛鉤，卻忽略這個領(lǐng)域也存在具有藝術(shù)價值的、賞心悅目的“攝影作品”。

這些影像的創(chuàng)作方式非常有趣。據(jù)首都醫(yī)科大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士吳婷婷描述，“激光共聚焦方法”是生命科學(xué)實驗顯微攝影中常用的方法。簡單來說，就是研究者通過用熒光染料標記細胞中的不同結(jié)構(gòu)，再用激光掃描，通過激光辨識熒光光源，實現(xiàn)快速掃描成像。對系統(tǒng)進行一次調(diào)焦，掃描就限制在相應(yīng)的樣本平面內(nèi)；當(dāng)調(diào)焦深度不同時，就可以獲得觀察樣本不同深度層次的圖像。如同通過攝影中的“變焦”手段，發(fā)掘不同層次的畫面與色彩。在實驗過程中，研究者可以觀測和拍攝到千變?nèi)f化的熒光色分布圖，這樣的過程和攝影創(chuàng)作有種微妙的類似。但與攝影創(chuàng)作不同的是，有時研究人員可以預(yù)判這些“作品”的樣式和形態(tài)，而有時一些“作品”則是令人驚喜的、自然的饋贈。

在一些生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科中，顯微攝影是重要的研究手段。人們通過顯微鏡，可以觀察肉眼難以觀測的細胞等微觀結(jié)構(gòu)，并對微觀形態(tài)的變化產(chǎn)生直觀的了解和掌握。人們利用顯微攝影，在探索生命與自然的奧秘之路上邁出更深遠的步伐；也正是因為有了顯微攝影，人們在追求科學(xué)真理的同時，也遇見無數(shù)美輪美奐的影像。

把科學(xué)實驗與審美趣味結(jié)合在一起的醫(yī)學(xué)研究者不在少數(shù)。他們不是專業(yè)攝影師，卻會花時間等待、全力捕捉顯微鏡頭下美妙的一瞬，會在充滿想象的世界中創(chuàng)作與建造，同時不忘將獨屬于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的美感與趣味展現(xiàn)給世人。

此次我們采訪了劉大勇、周建、吳婷婷和蘇盈盈這4位來自首都醫(yī)科大學(xué)口腔頜面外科學(xué)的博士，來領(lǐng)略醫(yī)學(xué)顯微攝影在醫(yī)學(xué)研究中的獨特魅力。從和他們的談話中，我們似乎打開了一道門。門外是我們印象中嚴謹、理性、一絲不茍的醫(yī)者形象，而門內(nèi)，卻是一座流光溢彩的秘密花園。

應(yīng)用顯微攝影：眼見為實

劉大勇：顯微攝影是從微觀形態(tài)學(xué)上揭示發(fā)育、生理、病理的組織結(jié)構(gòu)和變化，探求現(xiàn)象背后的本質(zhì)。主要是利用光學(xué)顯微鏡的明/暗視野、激光、電子顯微鏡等設(shè)備，結(jié)合抗體、RNA探針、熒光染料等標記方法，記錄采集細胞、組織、器官及生物材料等形態(tài)學(xué)上的特征，反映器官發(fā)育、生理病理組織結(jié)構(gòu)變化或細胞形態(tài)變化，探求其特征，功能和分子生物學(xué)調(diào)控機制等規(guī)律，揭示生命現(xiàn)象、疾病病因，為診斷治療提供參考。

我主要從事牙周炎的疾病發(fā)生研究，從動物實驗、分子生物學(xué)實驗到干細胞實驗，每一個過程都離不開顯微鏡和顯微攝影。舉個例子，在顯微鏡下，我可以清楚地觀測牙周膜干細胞以克隆團塊生長，在一定的培養(yǎng)環(huán)境中，分化為成骨細胞、脂肪細胞、神經(jīng)細胞，通過免疫熒光染色，發(fā)現(xiàn)干細胞能夠抑制外周血里單個核細胞的生長和分化。這些都是利用科技手段，才能實現(xiàn)眼見為實。

周建：顯微攝影在科學(xué)研究和實驗中發(fā)揮著重要的作用。組織胚胎學(xué)/病理學(xué)/發(fā)育生物學(xué)等這些醫(yī)學(xué)與生物學(xué)的基礎(chǔ)課程都是建立在顯微觀察的基礎(chǔ)上。自從16世紀顯微鏡被發(fā)明以來，顯微攝影一直是醫(yī)學(xué)診斷，醫(yī)學(xué)科學(xué)研究實驗的重要研究手段與方法。因為通過顯微鏡，人們可以觀察組織，細胞甚至細胞器等微觀結(jié)構(gòu)，并且描述微觀形態(tài)的變化，從而作出正確的醫(yī)學(xué)診斷或者得出正確的醫(yī)學(xué)實驗結(jié)論。

從碩士階段到博士階段，我一直從事發(fā)育生物學(xué)研究，顯微攝影技術(shù)是發(fā)育生物學(xué)的主要研究手段之一，同時也是最有說服力、最經(jīng)典的研究方法。英語有一句諺語“Seeing is believing ”（眼見為實），顯微攝影所得到的照片是做出相關(guān)科學(xué)研究結(jié)論最可靠、最直觀，也是最有說服力的科學(xué)證據(jù)。

吳婷婷：一般可將科學(xué)研究中的結(jié)果分為定性和定量的兩種。定量就是直接得出數(shù)據(jù)，顯示的是統(tǒng)計學(xué)上有無差異，而定性就是用相機、掃描儀或者通過各種顯微器材拍攝影像，顯示的是更為直觀的差異。

實驗顯微攝影首先是科研工作中采集數(shù)據(jù)的一個重要環(huán)節(jié)和手段；其次，任何一張顯微攝影圖像都是單次實驗結(jié)果的反映，得實事求是，來不得半點虛假；第三，所有成果最終都是需要發(fā)表的，所以還要拍得好看，有美感。總結(jié)一句話，在每一次實驗中必須從最佳角度反映最真實的實驗結(jié)果。通過顯微攝影，實驗者可以發(fā)現(xiàn)學(xué)術(shù)研究中的美，并表達這種美。

蘇盈盈：生命科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)研究需要揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，也就是說我們既要從宏觀角度觀察生命現(xiàn)象，也要從微觀角度了解這些現(xiàn)象背后的原因。顯微技術(shù)的出現(xiàn)極大地推動了生命科學(xué)的發(fā)展，將顯微技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合，我們可以記錄生命體在細胞水平、超微結(jié)構(gòu)水平，甚至是分子水平的信息，從而知道生命現(xiàn)象發(fā)生的機理。

顯微攝影技術(shù)已經(jīng)滲入到生命科學(xué)領(lǐng)域的方方面面。比如，在醫(yī)療診斷中，顯微技術(shù)作為常規(guī)手段用于血液、病原體和病變組織的鏡檢；在遺傳學(xué)研究中，顯微技術(shù)用于檢測染色體的變異；在細胞學(xué)和分子生物學(xué)研究中，顯微技術(shù)能夠觀察細胞的形態(tài)、細胞內(nèi)大分子的結(jié)構(gòu)和功能，等等。顯微攝影對于科研人員來說，就像是空氣和水之于生命，不可或缺。

同時，我們醫(yī)學(xué)研究者還可以用這樣的生動形象，甚至是富有藝術(shù)感的圖片，向領(lǐng)域外的人展示我們的工作。

走進顯微攝影：驚喜連連

劉大勇：在某一年的最后一天，所有人都休假了，整個實驗中心只有我一個人。當(dāng)時正在操作的一個實驗失敗了，心情很沉悶。但是實驗過程中，通過顯微鏡，偶然看到意外的影像，那種困惑迷惘之后豁然開朗的驚喜，正是顯微影像帶給我的快樂。

微觀世界有它獨特的魅力。你能看到肉眼無法觀測到的自然現(xiàn)象，你能用它探索未知的世界。應(yīng)該說這是一種“零距離接觸”。幸運的是，我們能用顯微鏡頭記錄下來一切，不但能發(fā)表出來讓同行知道，還可以表達一種內(nèi)心世界對美的感受。科學(xué)是不能用來加工的，但是人通過實驗方法和設(shè)備對于科學(xué)世界的記錄是一種創(chuàng)造（西方說這是人的神性），是一種再認識，因此顯微攝影是科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合，是美學(xué)的一部分。

周建：找到一張好的切片，發(fā)現(xiàn)一個好的視野，對我來說就好像見到了似曾相識的朋友一樣親切，一樣激動，一樣興奮。

顯微攝影的魅力在于，你會在別人認為枯燥無味的實驗過程中發(fā)現(xiàn)生物微觀世界的美。一張對于別人來說沒有意義的切片，經(jīng)過你的精心選擇與布局，可以成為一張讓人眼前一亮的藝術(shù)作品。

同時，在拍攝過程中，你還會發(fā)現(xiàn)，自己的工作是那么有意義，可以讓枯燥無味的生物學(xué)實驗變得色彩斑斕，妙趣橫生。

我可以把每一張我拍攝照片的實驗階段，拍攝用的顯微鏡等細節(jié)清楚地回憶起來。因為，每一張展示的圖片都是用心之作。

吳婷婷：我很小的時候就喜歡對著天空看，看天上瞬息萬變、幻化無窮的云。現(xiàn)在，在拍攝的過程中我都會看到一些很有意思的圖片，比如我拍攝的這幅《鳳凰涅槃》，從畫面上看，鳥有的結(jié)構(gòu)它都有，再給它配上一個故事，《鳳凰涅槃》就誕生了。

最近我還注意到一些細胞和組織切片的染色圖中經(jīng)常可以看到一些人臉的結(jié)構(gòu)，有像印第安人的，也有像京劇臉譜的，還有的像個孩童。所以最近我在構(gòu)思一組圖片，題目還沒想好，也許會叫《臉譜》。每一張有意思的圖片在我腦海中都有個故事，我想著想著自己就會樂出來。

顯微攝影讓科研也充滿樂趣。它把看似復(fù)雜、機械的科研圖片采集過程變得像是藝術(shù)創(chuàng)造，很美。我們是醫(yī)生，也是科研工作者，我們沒有畫筆，沒有專業(yè)相機，也能創(chuàng)作出一幅幅美麗的圖片。

蘇盈盈：顯微鏡下的多姿多彩，活靈活現(xiàn)，絲毫不遜于大自然的魅力。只要多一點觀察，敢于想象，常常會在不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)神奇的畫面。有一次，我在熒光顯微鏡下看到一條骨頭是綠色的斑馬魚（骨頭里面有發(fā)綠色熒光的基因），很興奮，感覺就像自己具有透視的特異功能。

顯微攝影將人眼看不到的景象呈現(xiàn)給我們，這些微觀世界的影像如同特寫鏡頭給我們帶來強大的視覺沖擊，這也是最吸引我的地方。

顯微生命之美：欲辨忘言

劉大勇： 我有一張顯微攝影圖片，長久以來作為我們細胞實驗室電腦的桌面圖片，看起來像是宇宙，有繁星，有星云，其實是細胞團在一起。

透過顯微鏡，你會感嘆生命是如此精密、精致、精巧……顯微鏡背后生命的奧秘永遠探求不盡，人與自然是如此之近，又如此之遠，這讓目鏡前的我一次次流連忘返，個中滋味，真是欲辨已忘言。

顯微鏡下的美不只是生命之美，是自然之美，是蘊藏著哲學(xué)奧秘之美，也是微觀世界反映宏觀世界之美。

周建：生物微觀世界是令人驚奇的，也是具有獨特吸引力的。在顯微鏡下，你可以觀察到平日里看不到的景象，還能聯(lián)想到這些景象與生命的過程是息息相關(guān)的。生命是美好的，生命的物質(zhì)基礎(chǔ)同樣美好。自然是完美的，自然造就的微觀世界同樣完美。

吳婷婷：大自然無時無刻不在孕育生命，同時生命也在隨時消逝。我認為自然界有生命的物體不僅包括人類、動植物等實體，藍天/白云/陽光/青煙/細雨/小溪/微笑……也是有生命的。因為它們在某個時間點誕生又在某個時間點消逝，又在整個自然歷程中生生不息、周而復(fù)始。這就是大自然最神奇的地方。大自然的一切一切都是有生命的，而且還是美的；生命生生不息，美無處不在。

蘇盈盈：見微知著，顯微攝影技術(shù)使我們能夠從一個微觀的角度看到更大的世界。顯微攝影里存在著形、色、光三要素，會有明視野、暗視野、高倍、低倍等操作方式，這與普通攝影有著相似之處。有些實驗樣本的顯微攝影，拋卻原本是什么，僅從視覺來看是十分漂亮的，會像大自然、動植物、藝術(shù)品，似夢似幻，亦假亦真。

生命是多彩的，生命科學(xué)也是多彩的。一張顯微照片可以對科學(xué)研究具有重大意義，同時也可以是一幅結(jié)構(gòu)、色彩和內(nèi)容都非常寫意的藝術(shù)品，我們可以從多個角度進行欣賞。

顯微融合科藝：天人合一

劉大勇：科研人員要擅于在科學(xué)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造藝術(shù)美感。

藝術(shù)是人類心靈的延伸，它模擬自然，進而撫慰心靈、舒緩欲望、傳遞理想。這種對自然的復(fù)寫具備神性，也就是說可以抵達人的靈魂的深度。科學(xué)發(fā)現(xiàn)、解釋、揭示、改造自然，用藝術(shù)的眼光展現(xiàn)科學(xué)的奧秘，是人對自然現(xiàn)象的哲學(xué)思考。黑格爾曾經(jīng)說過，自然美是無用的，藝術(shù)家是神的代言人。我覺得，生命處處體現(xiàn)著它的無限光輝和無窮奧妙，尤其在顯微鏡下。但是它的美，需要科學(xué)工作者用哲學(xué)家的眼光，用科學(xué)家的手段去呈現(xiàn)。

周建：科學(xué)與藝術(shù)歷來是相互融合的。在生物醫(yī)學(xué)實驗過程中，不僅要有能力實現(xiàn)生命科學(xué)研究的新發(fā)現(xiàn)，還要有能力發(fā)現(xiàn)科學(xué)研究過程中的美。只有能夠發(fā)現(xiàn)實驗中的美，才能真正愛上科學(xué)研究，也才能真正在研究中有更多新發(fā)現(xiàn)、新感悟。

吳婷婷：說起科技與藝術(shù)，我就不得不提到我的導(dǎo)師—首都醫(yī)科大學(xué)副校長王松靈教授。他一直主張科學(xué)研究要與藝術(shù)融合。他認為藝術(shù)與科學(xué)的內(nèi)在關(guān)系，是共同借鑒、融合、促進、發(fā)展。所以，我們課題組多年來一直鼓勵同學(xué)從科研工作中發(fā)現(xiàn)并表達出藝術(shù)之美。

諾貝爾物理學(xué)獎獲得者李政道就說過：“科學(xué)和藝術(shù)是不可分割的，就像一個硬幣的兩面。它們共同的基礎(chǔ)是人類的創(chuàng)造力。科學(xué)家抽象的闡述越簡單，便被理解得越透徹，應(yīng)用越廣泛，科學(xué)創(chuàng)造就越深刻。盡管自然現(xiàn)象本身并不依賴于科學(xué)家而存在，但對自然的抽象和總結(jié)乃屬于人類智慧的結(jié)晶。這和藝術(shù)家的創(chuàng)造是一樣的。”

“天人合一”是中國傳統(tǒng)宇宙觀，說的是人文與科學(xué)的關(guān)聯(lián)，主張把人對自然的認識、自然對人類的作用緊密地聯(lián)系在一起，建立和諧的文化生態(tài)環(huán)境。

從我個人角度來說，科技始終都是與藝術(shù)融合的，二者相輔相成，共同組成了人類無窮無盡的創(chuàng)造力。

蘇盈盈：科技的發(fā)展為藝術(shù)提供新的表現(xiàn)手段，拓展了藝術(shù)的表現(xiàn)空間；藝術(shù)則賦予科學(xué)鮮活的人文內(nèi)容和吸引眼球的魅力。這個話題太大了，從我個人角度來說，可以舉的例子是，西方油畫的出現(xiàn)就是美術(shù)與解剖學(xué)、色彩學(xué)、光學(xué)相互融合的結(jié)果；醫(yī)學(xué)其實也是一門兼具科學(xué)性與藝術(shù)性的學(xué)科，比如醫(yī)學(xué)著作中的插畫，可以讓人們用藝術(shù)的眼光來審視人體與人體結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在，利用藝術(shù)手段，如音樂療法、繪畫療法、雕塑療法等來維護健康或治療疾病的方法也越來越被接受。在科學(xué)研究方面，將科研成果以賞心悅目的照片形式展現(xiàn)出來，也是藝術(shù)與科學(xué)融合的一種體現(xiàn)。