国产科普影像《美丽化学》视觉叙事分析

叶雪莹 朱文涛 (江南大学设计学院，江苏 无锡 214122)

长期以来，国内一直以功利主义科普观为主导，专业类科普纪录片遵循刻板的理性逻辑，以灌输式的演示形态，对科学知识进行直观的展示与分析。事实上，这种模式对于提高大众科学素养的目标来说收效甚微，更使年轻人对科学知识的兴趣日渐衰落，所以科普影像寻求一种新的方式变得尤为重要。《美丽化学》是近年来打破传统科普传播形态出现的新兴影像形式，它极大区别于以往传统的科普纪录片，通过独特的叙事视角，以新媒体短视频的传播方式，将化学的美丽和神奇传递给大众，特别容易激发青少年对科学的兴趣。《美丽化学》是由中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合制作的原创数字科普项目，一经推出，国内外好评不断，在由美国国家科学基金会和美国《大众科学》杂志举办的Vizzies国际科学可视化竞赛中，荣获了视频类专家奖。它艺术化的视觉叙事最为值得称道，通过细致分析《美丽化学》的视觉叙事，为我国科普类影像的创作与发展提供一个思路与借鉴。

一、真与美：科学“真实”在影像中的表达

传统国产科普影像非常重视“科学性”的表达。但当科学知识被简化为科学素材的信息，科学的人文情感也在“简化”的过程中被隐去，影像创作拘囿于“科学真实”的禁锢，常常难以感染观众。当今时代，知识传播渠道高度开放，受众要求科普更为直观、通俗和生动，这需要科普影像在“真实”为标准的艺术审美领域，拓展更多样的表现与叙事手法。

科普影像的精髓在于真实的迷人之处。科普有两种真实的表达：一种是内容与形式在“真实”上的统一，这就要求对科学的“真实”材料进行选择和分析，以某种“真实”来达到艺术化的共鸣；另一种是基于内容真实的主观的形式演绎，对一些抽象的科学知识进行形象化与艺术化的修辞加工，让观者更好地理解接受。《美丽化学》包括了“化学反应”和“化学结构”两部分，其中对化学反应的表达倾向于内容与形式上对“真实”的客观还原，化学结构则是基于内容真实的形式的主观表达。

(一)客观还原的“真实”艺术

科普影像对于“真实”性要求，首先来自主创团队所具备的科学专业背景。《美丽化学》主创人梁琰是清华大学化学硕士、美国明尼苏达大学材料学博士，他在负责这一项目之前就已经在科学可视化领域取得一些成就，团队的其他成员也都具备科普的专业资质。团队专业背景决定《美丽化学》视频从构想、拍摄和后期制作都能准确地把握科学标准。视频中最大限度地接近化学反应的真实面貌，不对颜色以及反应形态进行人为加工，相对于纯粹用文字或图示的“真实性”，影像表达的“真实性”更为直观和形象化。

《美丽化学》没有完全拘囿于客观还原的限制，在主题、选材、拍摄等影像叙事环节仍然渗透创作者在 “真实”基础上的艺术表达，将“纯粹化学、纯粹美丽”这一理念贯穿始终。创作者首先选出适当的化学反应进行实验，确保其适合运用影像艺术的形式来呈现化学世界的美感，再对反应参数和拍摄参数进一步优化，以保证摄影机能够成功捕捉到反应瞬间最美的画面。其中，相当多化学反应因为达不到 “美丽”的标准而被舍弃。一系列“挑选”和“舍弃”以及在拍摄过程中对景别、角度、光线、构图等的处理，都使影像与科学对象在艺术上的统一，暗含创作者的审美意识。

(二)主观处理的“真实”艺术

由于很多抽象的科学原理无法直接呈现于大众眼前，常常运用符号表意和修辞手法，以数字虚拟技术建构起主观视觉化的空间与形象。在呈现化学结构中，团队与CG艺术家们合作从大量科技文献中选出最为美丽的化学结构，运用数字技术对碳原子、病毒、准晶等影像符号进行创作。CG技术的运用使得影像中虚拟摄影机运动不再受制于现实世界物理条件的约束，其运动方式、空间、时间得以极度自由。化学结构的镜头语言十分丰富，多处采用大胆跳接的剪辑手法把不同景别的镜头直接衔接在一起，组成连贯的段落，从整体到局部细节来突出化学的美丽，同时调动观众的感官与理性思维来实现对主体全面而深刻的认识。开篇镜头由碳原子引入，镜头切换将微观的碳原子置换成宏观的视角形成行星碰撞的效果，大跨度的景别变化将原子与大千世界紧密连接，形象化地表征了两者的关系。此外，画面大胆采用了分屏手法来打破单一的线性剪辑方式。比如片尾采用多种形式的分屏方式来呈现各个部分细节，最后形成完整的DNA宇宙飞船，交代和梳理了化学结构之间的关系，这种分屏手法的表意性与影像开篇从一个碳原子滚入画面开始依次呈现一系列丰富的化学结构直到最后聚合成DNA宇宙飞船的整体叙事形成呼应。

化学结构的镜头语言是大胆而富有张力的，且对化学符号的创作与修辞十分严谨和考究。CG影像建立在计算机算法的基础上，通过渲染手段来模拟物体的外观，制造阴影、反射、景深、运动模糊等接近摄影作品的效果，给观者一种感官上的真实。为了更为准确地叙述分子结构，影像弱化了时间与空间而专注于化学结构本身，对碳原子、病毒、准晶等结构的形状、色彩、光影度和肌理都处理得十分严谨。为了选取最美丽的化学结构，梁琰阅读了大量的科技文献，甚至一一向科研团队索取化学结构的原子坐标从而确保化学符号的精确性。

二、情与理：科普影像的艺术化叙事

在当下大众对时间、空间碎片化的强烈需求和新媒体实时、互动、高效的背景下，《美丽化学》这样简短的叙事契合了观众的收视心理。科普的有效传播不仅在于影像内容要客观理智，更要让观众在情感上能够主动接受，因此《美丽化学》除了影像内容的客观科学性，其艺术化的叙事手法更值得我们进行深入地探究。

(一)科学形象的镜头语言修辞

静态造型也称固定镜头，指画面框架、镜头的焦距和光轴不动，被摄物处于静止或运动状态。《美丽化学》中的静态造型贯穿始终：锌置换铅，如同晨雾中的松林，散发着氤氲的水汽；氯化钠和硝酸银生成氯化银的过程如同波涛汹涌的瀑布……影片对固定镜头的运用使画面获得了一种符合人们日常观看的叙述性角度，在视觉体验上，静态造型给观众一个欣赏化学反应过程的时间和空间，使观众的视线能够自主地在画面框架中流动。在后续作品《花间暮》中，也运用了大量的固定镜头分别展现了宏观及微观视野下花瓣变色过程中的细节，使银幕内外形成一种“凝视感”，这种凝视，通过突出画面细节会释放出更多的信息，赋予影片更深的含义和更强的表现力。

构图在建构叙事空间的过程中十分重要。既要考虑到单幅画面的构造方式，也要考虑画面的运动特征，将画面的运动节奏与方向以及光线、色调和景别的变化进行构思。通常的化学反应视频中，玻璃容器常常出现在画面中，有时甚至成为画面的主体。而在《美丽科学》中，观众感受不到玻璃容器的存在，都将注意力集中在化学反应本身。影像中的大多数化学反应刚开始出现在画面的一侧，产生一种视觉力的牵引，不平衡构图往往能够实现更多的审美意蕴，这种形式有着突出的审美表现客体，能够引发视觉注意来促使观众进一步探究画面的变化。

在科学影像中，细节的魅力在于：其支撑着一个个逻辑推理的递延，光彩熠熠，并成为影片情感生发之处。《美丽化学》运用4K超高清摄像机的微距镜头，将肉眼难以观察到的内容都真实客观地展现出来，其影像表达上的唯美与精致形成一种独特的意境，呈现出一种境生于画外的艺术感召力。例如在金属置换反应中，真实再现了铅树的形成过程，铅树的形状以及纹理都清晰可见，画面通过定格特写延伸到影像之外的自然空间让人情不自禁地感受到情绪上的感染与震动。这种意境隐约体现了中国纪录片所特有的东方神韵与美学特质。

(二)科普图像的音效叙事强化

影像叙事以视觉画面为基础进行叙述之外，声音也是重要的一部分。影像声音包括画面内的人物口述、自然声等同期声，也包括人工音响与画外解说等。声音作为叙事空间的一种手段，也同样具有叙事功能。

同期声的巧妙运用在《美丽化学》中随处可见，如化学反应中化学溶液的流动声以及滴入容器时空灵的液滴声等。同期声的运用，能够加强画面的真实感，让人有身临其境的感觉，使声画空间完整统一，影像的画面意义更加明确。例如在锌和硫酸铜的置换反应中，当锌滴入硫酸铜溶液瞬间伴随着的那一声“滴答”，让人仿佛身临其境，对锌之后的反应更加充满期待。

《美丽化学》在音效的设计处理上，使画面空间的构筑更有层次性和立体感，提高了视觉形象的感染力。例如，影像在表现荧光液滴在画面中碰撞、旋转、聚集、舞动之外，动感的音乐与画面节奏形成呼应，呈现了一幕“荧光液滴之舞”。极具情绪感染力的动感音乐似乎给液滴注入了鲜活的生命，很自然地延伸了影片的画外空间。另一方面，画面中的视觉形象赋予声音以可见性，声音和画面同时作用于观影者的感官，在心理上引起视听联动反应，使两种不同感觉之间互相渗透，从而在心理上加深了对化学反应的审美感受。

(三)科普内容的剪辑叙事逻辑

节奏是影像艺术用以突出主体思想以及艺术构思的重要表现手段，对于科普影像而言，剪辑创作与节奏设计都要围绕影片科学内容这一中心来体现。尤特凯维奇曾说过，“蒙太奇元素的节奏，主要是从作品总的节奏中产生出来的。作品的节奏决定着蒙太奇句子的节奏”。由此可见，影像剪辑的总体节奏与段落节奏密切相关。

蒙太奇的叙事作用就是能够按照物理时间将不同时间与空间拍摄的镜头连成情节连贯的影片。《美丽化学》总体节奏属于平行式叙事，影片中的各个结构单位保持一种平行、并列的空间关系，每个段落都呈现出相应类型的内容，整体的剪辑都围绕着“美丽化学”这个核心主题展开。平行式叙事剪辑的总体节奏保证了影片空间的建构的连续性，使得一系列镜头组接起来，各个段落之间的排列，层次清晰，逻辑严谨，在赋予每个段落以一定的意义的同时，也保证了科普影像的意义整体性。

如果说蒙太奇的叙述作用，是为了从视觉上使镜头之间的组合更趋合理、流畅，那么蒙太奇的抒情写意作用，则是通过镜头组合产生的“冲击”，从心理上加强情绪的感染力。《美丽化学》在段落节奏的剪辑上，将镜头按一定的方式组合到一起，使许多个别的具体细节组成一个整体，从而产生更深层次的表意空间，即隐喻、象征或体现某种深层涵义。如影像中几个荧光夜滴镜头采用了不同程度加速的叙事方式来改变现实节奏，不断打破观影者固有的心理设定以此来实现影像的叙事张力。

三、结语：以影像美学建构科普叙事

观众接受科普影像要经历一个从直觉的形象感知到较为深入的理性认知过程。现代传播学认为，观众同影像作品产生互动的一部分原因在于观众从日常生活或问题中逃离出来，转换到具有娱乐性质的影像作品中去，叙事者因此得到了接近观众的机会，而观众也借此追求情绪解放，进而产生与影像的互动。这里所说的娱乐，是同审美密切联系在一起的，影像艺术是直接诉诸受众的视觉审美，在艺术活动中，审美本身就是娱乐。《美丽化学》在影像的表达层面即视听符号建构成的影像语言上，从艺术化的视角去呈现化学知识，制作可见、直观、生动的化学反应引起受众对影片的兴趣，使得受众对影像作品进行审美感知和体验，得到精神或情感的满足，进而更好地接受和理解科学知识。