鄭重聲明：文章系原創(chuàng)首發(fā)，文責(zé)自負(fù)秸架。
科學(xué)發(fā)展到今天，我們看世界完全像盲人摸象一樣咆蒿，我們看到的世界是有形的东抹，我們自己認(rèn)為它是客觀的世界。其實(shí)我們已知的物質(zhì)的質(zhì)量在宇宙中只占4%沃测，其余96%的物質(zhì)的存在形式是我們根本不知道的缭黔。
? ? ? ? ——施一公 《生命科學(xué)認(rèn)知的極限》
我們都知道：人類最重要的對世界的感知系統(tǒng)是視覺系統(tǒng)。那么蒂破，視覺感知不到的事物馏谨，是不是就不存在哪？很顯然這個(gè)命題不成立附迷。只是我們好奇那些看不到的卻又存在的東西到底是什么樣子的惧互？比如微生物。
在WHO（世界衛(wèi)生組織喇伯，the World Health Organization縮寫）的官網(wǎng)首頁上喊儡，有一個(gè)專欄是2019冠狀病毒病（COVID-19稻据，即新冠肺炎）艾猜，專欄說：2019冠狀病毒病是由SARS-CoV-2病毒引起的一種傳染病。
這個(gè)CoV-2病毒捻悯，大家都已經(jīng)領(lǐng)教過箩朴，它太兇狠了，嚴(yán)重危害全球人類的身體健康秋度，讓我們幾乎有三年時(shí)間都在抗疫。一直想象它一定是一個(gè)青面獠牙長相兇狠的惡魔钱床。
直到看到這張照片荚斯，我驚詫了，原來它竟是這樣一個(gè)如藝術(shù)品般的好看存在。
小時(shí)候事期，我們都有這樣的經(jīng)歷：一旦感冒發(fā)燒滥壕，連帶咳嗽的時(shí)候，就會被爸爸媽媽帶著去醫(yī)院兽泣，醫(yī)生診斷時(shí)總會說：要去化驗(yàn)一下是病毒感染還是細(xì)菌感染绎橘。
因?yàn)椴《净蚣?xì)菌太小了，大概直徑只有0.5～5.0um唠倦，而人眼的極限分辨率大約是100μm称鳞，所以我們用肉眼是看不到它們的存在，以及以怎樣的形態(tài)存在的稠鼻。醫(yī)生則通過抽血化驗(yàn)冈止，來觀察他們引起了哪些不正常的反應(yīng)，通過這些不正常的反應(yīng)指標(biāo)診斷病情候齿。
看著長長的抽血針頭插入胳膊細(xì)細(xì)的血管里去抽取出血液熙暴，很多小朋友都會閉上眼睛，夸張的還會張牙舞爪地大喊大叫哭鬧慌盯。確實(shí)是太可怕了周霉，那時(shí)候，總會想亚皂，怎么樣能不扎針抽血直接就可以看到細(xì)菌呢俱箱？
幾天前，我搜索到一張?bào)@為天外來物的照片孕讳。
這是放大倍率36000：1的SEM（掃描電子顯微鏡）下的肺炎鏈球菌菌落匠楚。病菌可以被看到，只要有顯微鏡厂财、只要放大到足夠的倍數(shù)芋簿。而我驚訝的是：原來病菌通過顯微鏡拍攝再經(jīng)由藝術(shù)處理，居然這么神奇璃饱。我禁不住好奇与斤，它是怎樣成為如此藝術(shù)地存在呢？
理論上，任何物體谒撼，距我們眼睛的距離小于10cm的話食寡，我們就看不清了；任何物體廓潜，它的結(jié)構(gòu)尺寸小于人眼分辨率抵皱，我們也是看不到的善榛，這意味著人類僅憑裸眼是有太多的無法看到的細(xì)節(jié)。
細(xì)菌和病毒是地球上最不起眼也是無法看見的存在呻畸。而要看到它們移盆，就要借助工具，這些設(shè)備通俗點(diǎn)說就是放大鏡伤为，把極其微小物體放大到可以讓人類的肉眼看到的儀器咒循，便是顯微鏡。
從微生物在1676年被Antonie van Leeuwenhoek（安東尼?菲利普斯·范?列文虎克）首次看到后绞愚，便走入了人類的世界叙甸，以圖像的形式成為人類的已知。
2004年爽醋，在荷蘭蚁署，有個(gè)票選最偉大的荷蘭人的活動，選舉結(jié)果蚂四，我們熟知的荷蘭偉大畫家倫勃朗光戈、梵高分別排位第九和第十，而排在第四位的正是讓我們知道細(xì)菌存在的遂赠、被人類稱為“光學(xué)顯微鏡之父”久妆、“微生物學(xué)之父”的安東尼?菲利普斯·范?列文虎克。他借助自己手工自制的顯微鏡跷睦，第一個(gè)觀察到并描述了單細(xì)胞生物筷弦，他將這些生物稱為animalcules（微生物），并在此基礎(chǔ)上建立了微生物學(xué)抑诸。
借助顯微鏡烂琴，我們可以直接看到充滿活力以及充滿獨(dú)特細(xì)節(jié)的微小細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)觀看蜕乡、觀察微觀世界奸绷，探索那些肉眼看不到的微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而深入研究它們的組成层玲、性能等特性号醉、直到掌握它們的規(guī)律。
顯微鏡又分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡辛块，光學(xué)顯微鏡可把物體放大1600倍畔派，電子顯微鏡最大放大倍率更是超過1500萬倍。
SEM（scanning electron microscope润绵，即掃描電子顯微鏡）线椰，是電子顯微鏡的一種，它利用聚焦的高能電子束與物質(zhì)間的相互作用來掃描物質(zhì)尘盼，之后形成放大到超大倍率的表面結(jié)構(gòu)的圖像憨愉。
而對攝影而言呜魄，放大倍率超過1倍稱作為超微距，放大倍率超過10倍以上就是顯微莱衩。在利用顯微鏡這個(gè)全新的視角去觀察最微小的生物體時(shí)，獲取的圖像圖片稱為顯微拍攝娇澎。
長期從事病菌科學(xué)研究的分子生物學(xué)博士笨蚁，瑞士癌癥研究科學(xué)家Martin Oeggerli（馬丁·奧格利），在充分利用SEM探索病理的微觀圖像時(shí)趟庄，開始專攻微觀事物的藝術(shù)表現(xiàn)括细，從而實(shí)現(xiàn)了超微距鏡頭下的顯微藝術(shù)Microscopic Art。
從藝術(shù)家角度戚啥，Martin Oeggerli在SEM的科學(xué)觀察中奋单，從捕捉到表面客觀的、自然形象的黑白影像開始猫十，在作為科學(xué)家的雄厚理論和敏銳洞察的基礎(chǔ)上览濒，準(zhǔn)確獲取那些具有代表性且常人無法捕捉的細(xì)節(jié)，并對這些微觀圖像構(gòu)建拖云，精心選擇和掩蓋不同的結(jié)構(gòu)贷笛，利用隱藏在結(jié)構(gòu)中的幻想激活他的戲劇化構(gòu)思，融合藝術(shù)的想象力和洞察力宙项，附加色彩的運(yùn)用將結(jié)構(gòu)引向了純粹的藝術(shù)渲染乏苦，給畫面注入活力，增強(qiáng)圖像敘事尤筐，同時(shí)也提升了人們對從未見過的微觀事物的感官體驗(yàn)汇荐。
馬丁·奧格利使用SEM已經(jīng)拍攝了大量的細(xì)菌、真菌盆繁、花粉掀淘、昆蟲以及人體組織等顯微照片，放大倍率有些高達(dá)到50萬倍以上改基，并有針對性地進(jìn)行了藝術(shù)處理繁疤。
數(shù)百萬年來，進(jìn)化塑造了花粉粒秕狰，并使其適應(yīng)不同的棲息地和授粉規(guī)律稠腊。每當(dāng)春天到來，花粉粒似乎無處不在鸣哀，春天的花粉有一種無限的生命活力架忌，卻很少有人有機(jī)會近距離看到植物的花粉。
在Martin Oeggerli的SEM鏡頭下我衬，十二種不同植物的花粉粒終于露出廬山真面目叹放，深入花粉的微小世界饰恕，可以發(fā)現(xiàn)花粉粒實(shí)際上非常多樣，非常美麗井仰。
以百萬分之一米為單位的Geranium Stempel（天竺葵雌蕊柱頭）花粉粒难礼，它們在春天的冒險(xiǎn)愛情之旅是史詩般的娃圆，幾十種花粉已經(jīng)落在雌蕊上發(fā)芽，但只有少數(shù)花粉會及時(shí)到達(dá)為數(shù)不多的一個(gè)未受精卵中鹤竭，并成功繁殖踊餐。
Ambrosia Pollen （安布羅西亞花臀稚，即豚草）具有強(qiáng)大的產(chǎn)出花粉能力吝岭，每小時(shí)產(chǎn)生超過160萬個(gè)花粉粒，它們通過風(fēng)傳播吧寺，具有強(qiáng)烈的致敏性窜管。這種植物最初原產(chǎn)于北美，在上世紀(jì)70年代因粗心大意隨船運(yùn)帶到鹿特丹稚机，此后在整個(gè)歐洲勢不可擋地蔓延幕帆。
花粉粒非常多樣化赖条，形狀和大小在10–250μm之間變化失乾。銀葉樹的花粉表面光滑，它會分泌一種叫做花粉膩?zhàn)拥恼承砸后w纬乍，附著在昆蟲身上被帶走傳播碱茁，提高了授粉成功率。三角形是該植物科花粉的典型形狀仿贬，在每個(gè)頂端都有一個(gè)預(yù)定的斷裂點(diǎn)纽竣，花粉管可以通過該斷裂點(diǎn)離開保護(hù)殼，向卵細(xì)胞生長。
昆蟲的神秘結(jié)構(gòu)是在SEM下觀察到的最美麗的結(jié)構(gòu)之一聋袋，蚊幼蟲嘴角的超現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)更是精彩紛呈。
大約3000種不同的蚊子已經(jīng)適應(yīng)了地球上幾乎所有的棲息地穴吹。數(shù)千年來幽勒，他們發(fā)展出了許多生存技巧。蚊子在幼蟲階段的適應(yīng)包括高度專業(yè)化的吸血和濾口工具港令。馬丁·奧格利通過SEM觀察到代嗤，幼蟲用特制的意大利面條勺狀嘴具制造出一個(gè)濾水漩渦，用它從水中過濾出微型浮游生物缠借。
Feeding Hairs (喂養(yǎng)毛發(fā)，即Anopheles gambiae宜猜，岡比亞按蚊）按蚊屬物種泼返，其雌蟲吸取人和畜的血液，利用口器叮咬的方式傳播瘧疾和絲蟲病等疾病姨拥，是非洲重要的傳瘧媒介绅喉。
馬丁·奧格利的這幅作品被相關(guān)出版集團(tuán)授予2014年度最佳科學(xué)形象獎。獨(dú)特的圖像設(shè)計(jì)和著色使原本黑白的SEM圖成為了一件藝術(shù)品叫乌。
果蠅不能咀嚼柴罐，在進(jìn)化的過程中，它們的口腔工具已經(jīng)長成了高科技的吸嘴憨奸。在食物進(jìn)入消化道前革屠，蒼蠅必須把它們碾碎，即首先用含有強(qiáng)酶的唾液潤濕食物塊使其成為食物粥排宰。之后似芝，用樹干的腔管上下抽吸，直到所有東西都能通過吸管的小孔被吸收板甘。
血液由紅細(xì)胞党瓮、血小板、淋巴細(xì)胞和血漿組成盐类， 為我們的身體提供氧氣和能量寞奸，因其中心功能，又被稱為“液體器官”在跳。血漿是一種富含蛋白質(zhì)的液體枪萄，充當(dāng)血細(xì)胞的載體。制作血液成分的圖片就要首先使用SEM精確分析含水樣品并經(jīng)脫水和臨界點(diǎn)干燥將液體去除硬毕，還要讓細(xì)胞在干燥過程中保持其自然形狀和表面結(jié)構(gòu)呻引。所以從中可以看出這也是一項(xiàng)非常科學(xué)又細(xì)致至極的工作吐咳。
一個(gè)成年人的身體每秒產(chǎn)生大約240萬個(gè)新的紅細(xì)胞元践。它們是血液中最常見的細(xì)胞類型，并不知疲倦地將氧氣從肺部輸送到身體組織童谒。受傷后单旁，傷口區(qū)域會發(fā)生凝血（血液凝固），形成一個(gè)短期的纖維蛋白線網(wǎng)絡(luò)饥伊，粘在血細(xì)胞上象浑，然后逐步閉合傷口。
在10琅豆，000倍SEM放大下愉豺，馬丁·奧格利劃傷自己完成了這一觀察。他說：“我的血茫因、汗和淚都在這張照片中”蚪拦。完成的工作顯示一百多個(gè)紅細(xì)胞已經(jīng)纏繞在細(xì)網(wǎng)狀纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中。而后他通過在計(jì)算機(jī)上標(biāo)記各種結(jié)構(gòu)并逐層仔細(xì)著色冻押，為原始的黑白SEM掃描圖像呈現(xiàn)了有故事的色彩驰贷。
凝血是我們身體的重要保護(hù)機(jī)制洛巢，如果流血后凝血功能喪失括袒，就會血流不止。在圖中稿茉，凝血被激活幾乎2分鐘锹锰，例如獻(xiàn)血時(shí)拔出針頭后，就可以看到凝固時(shí)的血細(xì)胞和纖維蛋白網(wǎng)漓库。
哺乳動物有兩種不同形式的脂肪組織米苹，具有不同的功能：白色是能量儲存與隔離的脂肪組織糕伐，棕黃色是產(chǎn)生熱量的脂肪組織。為了在盡可能小的空間內(nèi)儲存大量能量蘸嘶，單個(gè)細(xì)胞僅通過薄片狀的結(jié)締組織壁分離良瞧，其結(jié)構(gòu)類似于蜂窩。
馬丁·奧格利作為微生物學(xué)家有著嫻熟的探索微觀世界的技術(shù)褥蚯。在高放大倍率下，物質(zhì)表面猶如火星景觀况增，就像科幻電影里來自太空的背景赞庶。這或許意味著顯微藝術(shù)似乎和科幻電影場景一樣遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)世界，但他將其獨(dú)特的想象力和敏銳的洞察力融合進(jìn)作品，并通過對近距離觀察事物的奢華歧强、意想不到的藝術(shù)感知澜薄，將其轉(zhuǎn)化為純粹的藝術(shù)影像，在看起來幾乎是外星世界的神秘微觀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行藝術(shù)化處理摊册，為我們擴(kuò)展了對微觀世界的視野肤京。
超微距顯微藝術(shù)實(shí)際上就是科學(xué)與藝術(shù)的絕佳結(jié)合，帶給我們在自然世界中交叉與融合的科學(xué)與藝術(shù)茅特，使得科學(xué)機(jī)理得以通過藝術(shù)被演繹忘分，而藝術(shù)又體現(xiàn)著精湛的科學(xué)理論。
藝術(shù)和科學(xué)的契合白修，讓我們驚嘆于微觀世界的繁復(fù)結(jié)構(gòu)和難以想象的奢華美麗妒峦。
2023/09/18于V，BC
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