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(huì)被奇妙的畫(huà)面感和斑斕的色彩打動(dòng)，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(cè)，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(huì)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(huà)面意境那樣浪漫，讓人實(shí)在無(wú)法將之與剛剛觀看照片后的奇妙想象對(duì)號(hào)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(gè)領(lǐng)域也存在具有藝術(shù)價(jià)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(shí)驗(yàn)顯微攝影中常用的方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是研究者通過(guò)用熒光染料標(biāo)記細(xì)胞中的不同結(jié)構(gòu)，再用激光掃描，通過(guò)激光辨識(shí)熒光光源，實(shí)現(xiàn)快速掃描成像。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(shí)，就可以獲得觀察樣本不同深度層次的圖像。如同通過(guò)攝影中的“變焦”手段，發(fā)掘不同層次的畫(huà)面與色彩。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究者可以觀測(cè)和拍攝到千變?nèi)f化的熒光色分布圖，這樣的過(guò)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(shí)研究人員可以預(yù)判這些“作品”的樣式和形態(tài)，而有時(shí)一些“作品”則是令人驚喜的、自然的饋贈(zèng)。

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(guò)顯微鏡，可以觀察肉眼難以觀測(cè)的細(xì)胞等微觀結(jié)構(gòu)，并對(duì)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(yuǎn)的步伐；也正是因?yàn)橛辛孙@微攝影，人們?cè)谧非罂茖W(xué)真理的同時(shí)，也遇見(jiàn)無(wú)數(shù)美輪美奐的影像。

把科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(huì)花時(shí)間等待、全力捕捉顯微鏡頭下美妙的一瞬，會(huì)在充滿想象的世界中創(chuàng)作與建造，同時(shí)不忘將獨(dú)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(lái)自首都醫(yī)科大學(xué)口腔頜面外科學(xué)的博士，來(lái)領(lǐng)略醫(yī)學(xué)顯微攝影在醫(yī)學(xué)研究中的獨(dú)特魅力。從和他們的談話中，我們似乎打開(kāi)了一道門(mén)。門(mén)外是我們印象中嚴(yán)謹(jǐn)、理性、一絲不茍的醫(yī)者形象，而門(mén)內(nèi)，卻是一座流光溢彩的秘密花園。

應(yīng)用顯微攝影：眼見(jiàn)為實(shí)

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(biāo)記方法，記錄采集細(xì)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(xì)胞形態(tài)變化，探求其特征，功能和分子生物學(xué)調(diào)控機(jī)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)到干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)過(guò)程都離不開(kāi)顯微鏡和顯微攝影。舉個(gè)例子，在顯微鏡下，我可以清楚地觀測(cè)牙周膜干細(xì)胞以克隆團(tuán)塊生長(zhǎng)，在一定的培養(yǎng)環(huán)境中，分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞，通過(guò)免疫熒光染色，發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞能夠抑制外周血里單個(gè)核細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。這些都是利用科技手段，才能實(shí)現(xiàn)眼見(jiàn)為實(shí)。

周建：顯微攝影在科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)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(jì)顯微鏡被發(fā)明以來(lái)，顯微攝影一直是醫(yī)學(xué)診斷，醫(yī)學(xué)科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)的重要研究手段與方法。因?yàn)橥ㄟ^(guò)顯微鏡，人們可以觀察組織，細(xì)胞甚至細(xì)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(shí)驗(yàn)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(shí)也是最有說(shuō)服力、最經(jīng)典的研究方法。英語(yǔ)有一句諺語(yǔ)“Seeing is believing ”（眼見(jiàn)為實(shí)），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(shuō)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(jì)學(xué)上有無(wú)差異，而定性就是用相機(jī)、掃描儀或者通過(guò)各種顯微器材拍攝影像，顯示的是更為直觀的差異。

實(shí)驗(yàn)顯微攝影首先是科研工作中采集數(shù)據(jù)的一個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的反映，得實(shí)事求是，來(lái)不得半點(diǎn)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?？偨Y(jié)一句話，在每一次實(shí)驗(yàn)中必須從最佳角度反映最真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)顯微攝影，實(shí)驗(yàn)者可以發(fā)現(xiàn)學(xué)術(shù)研究中的美，并表達(dá)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(shuō)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(dòng)了生命科學(xué)的發(fā)展，將顯微技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，我們可以記錄生命體在細(xì)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(jī)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(cè)染色體的變異；在細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)研究中，顯微技術(shù)能夠觀察細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞內(nèi)大分子的結(jié)構(gòu)和功能，等等。顯微攝影對(duì)于科研人員來(lái)說(shuō)，就像是空氣和水之于生命，不可或缺。

同時(shí)，我們醫(yī)學(xué)研究者還可以用這樣的生動(dòng)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(jìn)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(gè)實(shí)驗(yàn)中心只有我一個(gè)人。當(dāng)時(shí)正在操作的一個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗了，心情很沉悶。但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)顯微鏡，偶然看到意外的影像，那種困惑迷惘之后豁然開(kāi)朗的驚喜，正是顯微影像帶給我的快樂(lè)。

微觀世界有它獨(dú)特的魅力。你能看到肉眼無(wú)法觀測(cè)到的自然現(xiàn)象，你能用它探索未知的世界。應(yīng)該說(shuō)這是一種“零距離接觸”。幸運(yùn)的是，我們能用顯微鏡頭記錄下來(lái)一切，不但能發(fā)表出來(lái)讓同行知道，還可以表達(dá)一種內(nèi)心世界對(duì)美的感受?？茖W(xué)是不能用來(lái)加工的，但是人通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)備對(duì)于科學(xué)世界的記錄是一種創(chuàng)造（西方說(shuō)這是人的神性），是一種再認(rèn)識(shí)，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(gè)好的視野，對(duì)我來(lái)說(shuō)就好像見(jiàn)到了似曾相識(shí)的朋友一樣親切，一樣激動(dòng)，一樣興奮。

顯微攝影的魅力在于，你會(huì)在別人認(rèn)為枯燥無(wú)味的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)生物微觀世界的美。一張對(duì)于別人來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義的切片，經(jīng)過(guò)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(shí)，在拍攝過(guò)程中，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己的工作是那么有意義，可以讓枯燥無(wú)味的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)變得色彩斑斕，妙趣橫生。

我可以把每一張我拍攝照片的實(shí)驗(yàn)階段，拍攝用的顯微鏡等細(xì)節(jié)清楚地回憶起來(lái)。因?yàn)椋恳粡堈故镜膱D片都是用心之作。

吳婷婷：我很小的時(shí)候就喜歡對(duì)著天空看，看天上瞬息萬(wàn)變、幻化無(wú)窮的云?，F(xiàn)在，在拍攝的過(guò)程中我都會(huì)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(huà)面上看，鳥(niǎo)有的結(jié)構(gòu)它都有，再給它配上一個(gè)故事，《鳳凰涅槃》就誕生了。

最近我還注意到一些細(xì)胞和組織切片的染色圖中經(jīng)?？梢钥吹揭恍┤四樀慕Y(jié)構(gòu)，有像印第安人的，也有像京劇臉譜的，還有的像個(gè)孩童。所以最近我在構(gòu)思一組圖片，題目還沒(méi)想好，也許會(huì)叫《臉譜》。每一張有意思的圖片在我腦海中都有個(gè)故事，我想著想著自己就會(huì)樂(lè)出來(lái)。

顯微攝影讓科研也充滿樂(lè)趣。它把看似復(fù)雜、機(jī)械的科研圖片采集過(guò)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(méi)有畫(huà)筆，沒(méi)有專業(yè)相機(jī)，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(diǎn)觀察，敢于想象，常常會(huì)在不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn)神奇的畫(huà)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(yú)（骨頭里面有發(fā)綠色熒光的基因），很興奮，感覺(jué)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(xiě)鏡頭給我們帶來(lái)強(qiáng)大的視覺(jué)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(zhǎng)久以來(lái)作為我們細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室電腦的桌面圖片，看起來(lái)像是宇宙，有繁星，有星云，其實(shí)是細(xì)胞團(tuán)在一起。

透過(guò)顯微鏡，你會(huì)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(yuǎn)探求不盡，人與自然是如此之近，又如此之遠(yuǎn)，這讓目鏡前的我一次次流連忘返，個(gè)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(yùn)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(dú)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(guò)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(wú)時(shí)無(wú)刻不在孕育生命，同時(shí)生命也在隨時(shí)消逝。我認(rèn)為自然界有生命的物體不僅包括人類、動(dòng)植物等實(shí)體，藍(lán)天/白云/陽(yáng)光/青煙/細(xì)雨/小溪/微笑……也是有生命的。因?yàn)樗鼈冊(cè)谀硞€(gè)時(shí)間點(diǎn)誕生又在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)消逝，又在整個(gè)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(wú)處不在。

蘇盈盈：見(jiàn)微知著，顯微攝影技術(shù)使我們能夠從一個(gè)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(huì)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(shí)驗(yàn)樣本的顯微攝影，拋卻原本是什么，僅從視覺(jué)來(lái)看是十分漂亮的，會(huì)像大自然、動(dòng)植物、藝術(shù)品，似夢(mèng)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(duì)科學(xué)研究具有重大意義，同時(shí)也可以是一幅結(jié)構(gòu)、色彩和內(nèi)容都非常寫(xiě)意的藝術(shù)品，我們可以從多個(gè)角度進(jìn)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(jìn)而撫慰心靈、舒緩欲望、傳遞理想。這種對(duì)自然的復(fù)寫(xiě)具備神性，也就是說(shuō)可以抵達(dá)人的靈魂的深度?？茖W(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(duì)自然現(xiàn)象的哲學(xué)思考。黑格爾曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，自然美是無(wú)用的，藝術(shù)家是神的代言人。我覺(jué)得，生命處處體現(xiàn)著它的無(wú)限光輝和無(wú)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(lái)是相互融合的。在生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不僅要有能力實(shí)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(guò)程中的美。只有能夠發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的美，才能真正愛(ài)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(shuō)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(zhǎng)王松靈教授。他一直主張科學(xué)研究要與藝術(shù)融合。他認(rèn)為藝術(shù)與科學(xué)的內(nèi)在關(guān)系，是共同借鑒、融合、促進(jìn)、發(fā)展。所以，我們課題組多年來(lái)一直鼓勵(lì)同學(xué)從科研工作中發(fā)現(xiàn)并表達(dá)出藝術(shù)之美。

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者李政道就說(shuō)過(guò)：“科學(xué)和藝術(shù)是不可分割的，就像一個(gè)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(jiǎn)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(duì)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(guó)傳統(tǒng)宇宙觀，說(shuō)的是人文與科學(xué)的關(guān)聯(lián)，主張把人對(duì)自然的認(rèn)識(shí)、自然對(duì)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(gè)人角度來(lái)說(shuō)，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(wú)窮無(wú)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(gè)話題太大了，從我個(gè)人角度來(lái)說(shuō)，可以舉的例子是，西方油畫(huà)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(shí)也是一門(mén)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(huà)，可以讓人們用藝術(shù)的眼光來(lái)審視人體與人體結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在，利用藝術(shù)手段，如音樂(lè)療法、繪畫(huà)療法、雕塑療法等來(lái)維護(hù)健康或治療疾病的方法也越來(lái)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(lái)，也是藝術(shù)與科學(xué)融合的一種體現(xiàn)。