我的英语老师不干了,去改造显微镜了?

作者: malt

来源: 果壳

发布日期: 2023-08-29 20:08:07

赵铁夫,一位前英语老师,转行成为科普博主,专注于显微镜技术的创新和微观世界的艺术呈现。他的视频在抖音上获得了数百万的播放量,并被央视网转载。赵铁夫通过自学和实践,不断改进显微镜的照明和拍摄技术,使得微观生物的画面更加立体和生动。他的工作不仅吸引了普通观众,也引起了专业科研人员的关注。赵铁夫的故事激励人们,即使没有传统科研背景,也能通过热爱和努力在科学领域做出贡献。

这是⼀滴河⽔,⾁眼看不出什么波澜,但仅仅放⼤ 40 倍之后,这⾥就有奇迹,是微观世界⾥的动物园。赵铁夫在他的科普纪录⽚⾥这样说道。⽤显微镜放⼤物体表⾯并不难,但眼前这些画⾯却精美得像“5A 级景区”,这就有难度了。两年来,赵铁夫⼀步步倒腾,买零件组装显微镜,不断改进照明⽅式……让这些观测画⾯从平⾯,变得有浮雕感、⽴体感,甚⾄像是在太空⾥、⼤海⾥拍的。

眼⾍像在做瑜伽,棍形藻属像舞蹈博主,穿着玻璃外壳的硅藻像⼀艘船……他像个热情的导游,介绍着这些微⽣物,甚⾄书写以其为主⻆的“⾍⽣”。他说,观测考验耐⼼,也很考验内存。为了拍到旋⼝⾍完整的分裂过程,他就盯了接近 40 分钟,素材量⾃然也可想⽽知。这些在科学框架⾥做的艺术短视频,在抖⾳有⼏百万的播放,《⼀滴⽔⾥的动物园》还被央视⽹《⼀帧⼀中国》栏⽬转载。

当然,观众留⾔也纷⾄沓来,“这是我第⼀次看⾍⽚”“仿佛被带回了初中的⽣物实验课,那时离应试教育还很远”……也有⼈半开玩笑:“谢谢,以后⼀定喝开⽔。”但即便是让⼈讨厌的线⾍,有⼈也说“坚持看完”。赵铁夫对显微技术的研究,也被⾹港城市⼤学⼀个课题组注意到了。这个专研微纳机器⼈、表界⾯科学的⼩组,给他寄去零件,让他负责重新组装⼀台适合研究拍摄的显微镜。

赵铁夫也会收到“恶评”,留⾔者质疑这些⾼度专业化的内容不⼤可能是⼀⼈所作。更让⼈们意外的是,他此前并没有系统学习过相关领域知识,在做科普博主之前,他是⼀名英语⽼师,还⾃称“应试教育的失败者”。他还在视频⾥提起⼗七世纪著名业余科学家——列⽂⻁克。“你看他头 40 年的⼈⽣,开过布匹店,磨过镜⽚,没受过⾼等教育,不会当时的学术语⾔拉丁语,画画⽔平差。

类似于现在不会英语,PPT 做得不好,现在正在做保安,可⼈⽣就是这么神奇。”这个半路杀出来的⻆⾊,意外造出了能够放⼤两百多倍的显微镜,成为经常和罗伯特·胡克这位正经科学家放在⼀起的先驱。列⽂⻁克⼁Wikipedia“列⽂⻁克是⼀个地下科学家,他放⻜⾃我,想看啥就看啥,⽛垢、粪便、脏⽔等等,都好奇。”赵铁夫也⾃称“地下科学家”,“不是说进了研究院了才是在做科研。

我认为科研是你带着质疑精神,带着问题,去不断拓展⼈类的知识边界。”在采访前我问:“怎么称呼您?”他回答:“您好,叫我科学家就⾏。”以下是赵铁夫的⾃述。在科学框架⾥,完成艺术就⽬前,我还没看到太多和我类似的达⼈。我做的科普节⽬,是全原创,包括拍摄、⽂案、解说、⾳乐、制作等。我视频⾥有很多知识并⾮直接照搬课本、论⽂,都是经过⾃⼰探索后再呈现。

我认为,这些拍到的画⾯是⽬前最好的⼀种呈现,⾄少是崭新的⼀种呈现。我把我的作品类型定位为“科学艺术”,艺术只管美和有想象⼒,但科学艺术不⾏,它得在科学框架⾥去做,不能乱发挥,但它同时要美。收集样本,培养草履⾍⼁受访者提供为达到我期待的拍摄效果,我买来显微镜零件,⼀直在改装,同时不断改进照明⽅式。

我前前后后买过⼏百个灯⼁受访者提供这是普通显微镜效果,画⾯⾮常平:我希望画⾯可以有浮雕感,更⽴体,但⼀台拥有微分⼲涉(DIC)效果的显微镜⾮常昂贵,我买不起,⼲脆⾃⼰ DIY。就像你想拍⼀个美丽的⻛景,光照⾄关重要。在显微摄影这⾥也⼀样,照明极其关键。后来我⼜做了暗场效果,被摄主体是闪光突出的,像灿烂星河:暗场并不难做,原理并不复杂。

我打个⽐⽅,⽐如我想在⼀个漆⿊房间⾥拍⼀个⼈,那我只要从侧⾯向他打光,那最终拍出来的画⾯,背景便是⿊的,⽽⼈就是亮的。但要做到背景⾜够⿊,让画⾯的对⽐度更⾼,就是需要我这个“灯光师”不断调整了。有天我突发奇想,想还原出微⽣物活动在⽔⾥的感觉,最后也做出来了:并不是把载玻⽚上的⽔染成蓝⾊就可以,⾊剂会⼲扰微⽣物,我⽤的是蓝光照明,同时不断调整光照⻆度,调优光的组合,达到我满意的效果。

我甚⾄还能让⽔流动起来,这样看起来就更有在⼤海⾥漂游的感觉了。下⾯是我最早所拍的草履⾍画⾯,灰突突的,像在墙上:对⽐下图,你可以看出,前后两种画⾯质感的区别⾮常明显。我这两年对显微摄影的研究,也让⼀些专业⼈⼠看到了。⽐如,我刚收到⾹港城市⼤学寄来的显微镜零件。他们的⼀个课题组希望和我合作,让我尝试改装显微镜,⽤于微纳机器⼈、表界⾯科学相关领域的研究。

当我拆开包裹,激动坏了,课题组寄来的镜头⽐我之前⽤的光学显微镜,在参数上可要⾼得多,镜头也没有什么磨损。也陆续会有⾼校的⽼师联系到我,问我是⽤什么样的设备拍出的视频。我说我是⾃⼰组装的,对⽅很惊讶,说他们就拍不出来那种效果。有次,我问他们⽤的是什么设备,最后得知对⽅⽤的是⾮常昂贵的蔡司显微镜。

在这 400 年中,显微镜的每⼀次技术⾰新让科学界受益⽆穷,从普通光学显微镜,再到电⼦显微技术,最后到超分辨荧光显微技术……我也希望,在满⾜对微⽣物的“窥探欲”之余,⾃⼰的“瞎捣⿎”有可能给⽣命科学、材料科学领域带来⼀点改变。为何做科普?

因为热爱,也因为恐惧之所以现在会往“科学艺术”⽅向去研究、创作,是因为对于⼀个业余研究者来说,在显微镜技术上的“硬创新”肯定还需要投⼊⼤量时间、精⼒,但我⽬前,可以做些“软创新”。那天,我看着⻘岛的海,突然有了灵感。同⼀⽚海,在阴天是灰蒙蒙的,⼀点不漂亮,但到了晴天,光照充⾜、绚丽,如果还有⼏朵云浮在上空,景⾊⼀下⼦不⼀样了。于是,我觉得可以先从显微照明上深究,包括光路设计。

我探访过⾼校和科研院所⾥的实验室,发现如果对现有显微照明加以改进,效果会更美。算下来,我前前后后买过⼏百个灯,尝试了⽆数次。拍同⼀个⽣物,也不是⽤⼀盏灯就能搞定的。这盏灯可能只能照亮被摄主体的某个局部,我为了让整体都美观,就要不断换灯,调整灯的组合,让它的每个局部都被照亮。在做微⽣物的“灯光师”之前,⼤概七⼋年前,我还是⼀名英语⽼师,制作的英语学习教程也卖得很好。

但是这么多年来,我⼀直放不下年少时的梦想,所以在 2021 年的时候,我就转⾏当了科普达⼈。我从⼩就梦想着当科学家,但因为⾼考失利未能去到顶尖⾼校,也因此⾛不上常规的科研之路。我⼤学读的是英语教育专业,读不到⼀年我就跑了,学历也不要了,只身⼀⼈跑去北京,跑清华、北⼤旁听,开始了“⾃我教育”。

图源:Unsplash我常常说,在应试教育上,我是个失败者,没有好好考上好⼤学,中⼩学也不满传统教学⽅式,不听话,但我不认为我是⼀个学习上的失败者。最早期,我对神经⽣物学和⼼理学⾮常好奇,便开始研读。这些专业知识⾃带⾼墙,我基础不扎实,读不太明⽩,但这些过程都在完善我⾃⼰的学习⽅法论。在⾯对从没系统性学习过的⽣物学⾯前,我觉得得做好这四⽅⾯:时间管理、信息管理、学习⽅法和学习动⼒。

这些对学习者来说,都是⽼⽣常谈。我想展开说说其中的“信息管理”。拿时下最⽕的 AI 来举例,如果我们想要 AI 变得聪明,那就得给它⾜够的数据,且还要是优质的数据。现在有太多伪知识,我们需要甄别,并屏蔽。说到 AI,2016 年,Google 旗下的 AlphaGo,以 4:1 的总⽐分,击败围棋世界冠军李世⽯,成了第⼀个战胜围棋世界冠军的 AI。在那时,我就有危机感了。

当时我了解的更多的是语⾔和⽂科知识,对理⼯类了解甚少。我觉得,我们⾏业早晚会被“降维打击”。⽼实说,我当科普达⼈,是因为热爱,也因为恐惧。我害怕在未来不再被需要,害怕被时代淘汰。当专职做科普和业余科研时,我觉得⾃⼰⼜回到了早年⾮常专注的“⾃我教育”状态:在好奇⼼的促使之下,不知不觉就把知识学了。

我开始对着显微镜,观察蜗⽜爬⾏时呈波纹状蠕动的肌⾁,观察⻘岛⻄海岸新区的⼀滴⽔,以及栖身其中的⽆数只原⽣动物。眼⾍像在做瑜伽,草履⾍会想⽅设法越狱,细⻓条线⾍在线“摇⼈”,要跟抢夺它⻝物的草履⾍⼲架……我有时觉得,它们没脑⼦,但有故事!这⼀看就是⼤半天,所以当有⼈不信这些视频是我单独完成时,我想说的是,当你沉浸其中时,并不会觉得这是⼀份⼯作,我就是⼀边玩⼀边探索,像个上⼩学⼀⼆年级的⼤⼩孩那样玩。

不知不觉中,你就已经完成了学习。所以我也说,⼈们讨厌的不是学习,⽽是某些学习⽅式。⽣物有个套路,就是不按套路我拍的视频传出去后,收到了⼀些让我触动的留⾔,⽐如有同学说他因此不再讨厌上⽣物课,这是我⾄今最值得炫耀的成绩。也有⼈说⾃⼰⾼考失利没能去读⽣物 A 类⼤学,⽣物会⼀直是他的遗憾。我不敢⿎励所有⼈都去追逐梦想,但在有天能够有尊严地⽣存下去的时候,希望⼤家不要忘记梦想和热爱。

我曾经放下过,但从没有放弃过。现在就是在重新捡起年少时的梦想。现在借由抖⾳,这些视频让学⽣朋友燃起对⽣物的热情,哪怕只是让他们不再讨厌,知道学习另有让⼈愉悦的⽅式,我都觉得有成就感。抖⾳评论区还有⼈晒出观后笔记我下⼀阶段的⽬标是做出更⽴体、更清晰的显微纪录⽚。在和这些微⽣物打交道时,我觉得⽣物其实有个套路,就是不按套路。我觉得⼈也应该如此。记得当时我拍草履⾍,发觉它们跑得太快了,根本拍不到。

教科书上的做法是在载玻⽚上撒点棉花纤维,再盖上盖玻⽚,以此来固定草履⾍,但对⽤量很精细,放⼤后也不美观。我突发奇想,⽤丝状藻类代替棉花,发现对于我的拍摄来说,这些藻类也能束缚住草履⾍,还会在蓝光下闪闪发亮!我的科学⼯作并不规范,但探索之路没有标准答案。就像我还不太了解微纳机器⼈、表界⾯科学这些专业领域,但没准我这种⻔外汉也能⽤别的解法⼀点点突破呢?

我们时代已经变了,早先不需要⼈们死记硬背,现在更不需要。我们有互联⽹,有 AI,我们不需要⼀个个⼈⾁数据库。我们需要的是⼈类的创造⼒。这种创造⼒来⾃何处呢?质疑精神和叛逆⾏为,就是⼀个⾮常重要的推动⼒。科学不是⼀个真理,是⼀个有效模型。我们对微⽣物的了解还是冰⼭⼀⻆,可探索的空间可太多了。我经常说起这段历史:1665 年,⼀本讲述微观世界的畅销书《显微图谱》出版,作者是罗伯特·胡克。

这位正统科学家⽤复式显微镜放⼤观看了昆⾍、雪花和薄⽊⽚,发现了细胞(准确来说是死去的植物细胞壁),并将其命名为“cell”,被沿⽤⾄今。⼈们提起胡克,也会提到列⽂⻁克。他 40 岁才开始科研,但这位地下科学家发现了细菌等等。⼈⽣就是会有很多意外!活着不易,愿能把⽣命留给热爱。追梦不晚,因为还有余⽣。

受访者:赵铁夫作者:malt本⽂来⾃果壳,未经授权不得转载.如有需要请联系 sns@guokr.com

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