中国科普摄影大赛获奖作品的 内容与表现形式探析

吴双 赵中梁

题记

科普摄影是以科学为内容，以摄影为形式的一种科普创作。中国科普摄影大赛开办七年来，评选出了一大批科学性与艺术性兼备的优秀科普摄影作品，但科学内涵浅薄的作品也占有相当大的比例。科普摄影创作者的科学素质和艺术修养决定科普摄影大赛作品的水平，评委的评选取向引领着参赛作品内容与表现形式的发展趋势。大赛的组织机构需发动更多的科技工作者和专业摄影师参与科普摄影，使中国科普摄影大赛作品的科学内涵更加丰富、艺术水平不断提高。

为了推动科普文化创作，通过摄影艺术手段与科普的结合促进公众参与科普，提高全民科学素质，在全社会形成“讲科学、爱科学、学科学、用科学”的良好氛围。从2012年开始，在中国科协科普部的支持下，山西省科协和相关部门联合举办每年一届的中国科普摄影大赛。2012-2018年共举办七届大赛，最初两届的主题是“绿色·健康”，要求作品将摄影艺术与科普传播紧密结合起来，将科普性、知识性和艺术性融为一体，通过厕面充分反映“节约能源资源、保护生态环境、保障安全健康、促进创新创造”的科普内容。第三届至第七届的主题为“反映科学现象、揭示科学原理、记录科学活动、传播科学知识、启迪科学思想”，要求摄影作品要将摄影艺术与科学传播、科学现象紧密结合，主题明确、积极向上、内容真实，富有感染力、思考和想象空间，具有科普教育意义，融人科普性、知识性和艺术性。目前的七届大赛共收到来自包括台湾地区在内的全国34个省、市、自治区33570幅（组）作品，从中评选出了一、二、三等奖及优秀、人选奖作品2911幅（组），在我国摄影界产生了很大的影响，推动了科普文化事业的繁荣发展。

由于参加中国科普摄影大赛没有条件限制，社会各界的摄影师和攝影爱好者均可参加，作者来自不同的层面，投稿作品的水平也存在较大差异。纵观大赛的获奖作品可以明显发现，由熟悉科技内容的摄影师或科学①基金项目：广西壮族自治区科学技术协会2019年度调研课题（桂科协[2019]D-01）。家拍摄的纯科学作品较少，由广大摄影爱好者记录自然现象和各种群众性科普活动的纪实类作品很多，一方面体现出大赛有一定的群众基础，另一方面也反映出大赛的办赛质量还有一定的提升空间。下面以这七届大赛的部分获奖作品为例，对中国科普摄影大赛的内容与表现形式进行探讨、赏析，试为今后科普摄影的创作和作品评选抛砖引玉。

一、科普摄影的含义

在目前相关的理论研究中，科普摄影还没有统一公认的定义，它在科普创作的理论中被列为科普美术范畴。基于科普创作是为达到科普（普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神）的目的，科普摄影的实质就是以科学为内容、以普及科学技术为目的创作的摄影作品。

摄影作为一门技术，通过照相机的镜头、光圈、快门，把被摄物的“瞬间”影像记录在胶卷或感光元件上。照相机作为一种T具日益普及，当摄影技术被应用于科学研究，科学家利用照相机记录、测量、剖析科研对象，就产生了狭义的科学摄影。有些科学摄影的方法与普通摄影不同，如遥感摄影、显微摄影、缩微照相、X光照相、红外摄影、紫外摄影、电子显微镜扫描摄影等，所得到的照片多用于行业内部的科学研究。当科学摄影的一些照片因具有艺术美感（生态摄影中的动物、植物照片，电子显微摄影得到的神奇画面或精美图案）而被用到科学传播和科普教育上时，科学摄影就有了广义的外延，这个外延正好与科普摄影的含义重合。因此，从某种意义上说，科普摄影是科学摄影的组成部分。

随着数码相机和智能手机的普及，在当今“全民摄影”的时代，摄影已经成为一门大众化的艺术。无论是新闻、旅游、生活、纪实等普通摄影，还是科学摄影，摄影者都会按自己的审美，直觉运用光影、构图、色彩的技巧，尽力把景物的精彩瞬间艺术化地记录在相机或手机里，使公众对摄影作品产生视觉上的美感。如果普通摄影的画面中包含科学事物，摄影者有意通过摄影作品向公众传播科学知识时，普通摄影就主动承载了科普的责任，成为科普摄影（图1）。

科普摄影不是基于拍摄方法和风格的分类，而是基于作品内容和用途的分类。优秀的科普摄影作品既是科普作品，又是艺术作品，同时具有科学性和艺术性，它将科学内涵以视觉的形式艺术化、形象化、通俗化地展现给公众，让公众理解科学，从中受到科学教育。

二、科普摄影的内容

《中华人民共和国科学技术普及法》将“科普”定义为国家和社会采取公众易于理解、接受、参与的方式普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动。因此，由科普工作的主要社会力量科学技术协会主办的中国科普摄影大赛的目的不只是通过摄影作品传播科技知识，还要体现国家、社会为提高全民科学素质所组织的各种活动。

摄影作品作为视觉艺术品，其画面展示的内容就是它要表达的主题。中国科普摄影大赛最初两届的主题虽然是“绿色·健康”，但有很多反映其他科普内容的作品也参赛获奖了。第三届后大赛把主题改为以下五个方面，以更广泛地归纳参赛作品的内容。

（一）反映科学现象

地球、星系、宁宙空间等宏观世界，生物、物理、化学等自然世界，电子、质子、中子等微观世界，凡是反映科学普及内容的，都可以成为科普摄影的对象。如《太阳耀斑爆发和巨大日珥》（图2）是利用天文专业太阳色球望远镜拍摄到的太阳耀斑和日珥;航拍摄影《幻彩丹霞》（图3）既是反映丹霞地貌的科学摄影，又是色彩斑斓的风光艺术作品;《蝴蝶的卵》（图4）记录了显微摄影中虫卵的不同几何形状和精美立体结构。这些摄影作品运用艺术手段，展示了科学现象中的视觉美，拉近了公众与科学的距离，增强了公众对科学现象的理解，引发了人们对自然界、人类社会、日常生活中神奇科学现象的探索和研究。

（二）揭示科学原理

科普摄影围绕科学探索、科学发现题材，将宁宙间万物遵循的规律和人类生产生活中抽象、高深的科学内涵和繁杂的工艺技术通过科普视角和摄影手段揭示和诠释出来，直观、通俗、简单地呈现给公众。《天旋地转莲花山》（图5），天上有围绕北极星旋转的星轨，地景蜿蜒山路上有汽车的灯轨呼应，天地之间构成了一幅时间堆积的风景。《水中绽放的花》（图6），利用高速摄影技术，将水珠滴落与水花碰撞的瞬间凝固在面面中，展现了在重力、内部拉力和表面张力的作用下水滴的各种立体形状，激发了公众对物理力学的好奇。

（三）记录科学活动

科普摄影是反映人们探索科学奥秘、推动社会科技进步的活动，包括自然界、人文社会、工程技术等科学技术领域与科技知识的产生、发展、传播、普及和应用相关的科学研究活动和科普教育活动，为科学的新发现、新发明提供借鉴。科学家为了创新发明从事的科研活动，政府机构、社会团体、企事业单位为了提高全民科学素质组织的科普活动，均是科普摄影的素材。这个主题特别适合广大摄影爱好者参与，《童趣》（图7）和《善待地球》（图8）均展现了孩子们对科普活动的热爱。

（四）传播科学知识

科普摄影根据人们的求知心理，通过摄影作品特有的针对性和吸引力介绍科学知识、高新技术，激发人们对科学技术发展的关心，对爱科学、学科学和用科学的热情，进而形成科学的思维方式、行为准则和生活方式。《莫比乌斯带的吸引力》（图9）通过科技馆的莫比乌斯带展具，启迪观众通过科学的思维去发现拓扑变换和旋转纬度的奥秘。《百变万花筒》（图10）蕴含着光的反射原理，多面反光镜堆积成的大型万花筒为孩子们营造了一个五彩缤纷的世界，画面中的几何图形与线条衬托了主题。

（五）启迪科学思想

科普摄影通过作品增强人们追求科技进步的紧迫感和自觉性，创建精神文明，帮助人们找到打开科学思想大门的钥匙，宣传我国科学家科技报国的高尚情操和爱国情怀。引导公众树立求真务实、勇于探索的科学精神，形成崇尚科学、追求真理的社会风尚。《科学之子》（图Il）的主角世界著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen WilliamHawking），虽然全身瘫痪，不能说话，但是他从未放弃对科学真理的追求，霍金微笑的脸庞顯露出他对宁宙科学的睿智。《五笔字型的发明者》（图12）拍摄了王永民站在投影仪前的画面，汉字的各种字根投影到他的脸上，看似影响了画面的美观，实际效果突出了五笔字型发明者的科学形象。

仅从第六届和第七届收到的参赛稿分类统计图（图13）可以看出，中国科普摄影大赛设置的五个主题的参赛稿数量比例基本相似，两届的稿件数量排列次序相同：①反映科学现象（2260，1978）。②记录科学活动（1979，1596）。③传播科学知识（1097，1033）。④启迪科学思想（579，477）。⑤揭示科学原理（378，381）。五个主题稿件数量并不均衡，究其原因，科学现象、科学活动和科学知识的直观内容都比较容易以图像的形式展现出来，而科学思想和科学原理这些意识形态的内容更适合通过文字来体现。有鉴于此，2019年第八届中国科普摄影大赛的主题改为“聚焦科学现象、记录科学活动、展现科技成就、赞扬科技人物”，这四个主题对参赛作品的内容概括得更加明确，摄影师和评委都容易对作品主题进行准确分类。

三、科普摄影的表现形式

摄影作品的内容是通过各种构图形式来表达的，科普摄影作品同样要运用摄影的技巧与手段，借助光线、影调、色调、线条等摄影语言将科学的内涵以摄影的形式表达出来。如《敬责把关搞科技》（图14）采用打破均衡性的构图方法，利用形状大小对比突出的电磁兼容实验室的吸波装置，通过线条把观众的目光指引到趣味中心人物的身上。科普摄影的构图形式与普通摄影没有区别，无须赘述，下面仅对科普摄影如何更好地传播科学内容的表现形式进行探讨：

（一）内在形式：原始图像与合成照片

摄影产生的影像是景物在照相装置（常用的是照相机）中的真实存留，真实性使摄影有别于绘画等其他艺术形式。因此，国内外多数摄影大赛都要求摄影师使用原始影像，不得对画面的构成元素进行添加、移动或去除，只有艺术摄影大赛允许后期改变原始影像和进行创意艺术加工。

中国科普摄影大赛同样要求参赛者提交原始影像，事实上参赛和获奖的大部分作品都是一次成像。但是，为了更好地展现科学事物的原理，有的情况下科普摄影需要对照片做后期技术处理。《天旋地转莲花山》（图5）拍摄时要让相机在固定位置连续拍摄几十分钟，再把上百张照片进行星迹叠加才能呈现斗转星移的轨迹。《显微镜下的沙子》（图15）是用数码相机连接显微镜拍摄的作品，由于显微镜的景深很小，沙子有厚度，单张拍摄只能得到一个清晰层面。只有前后移动、分层对焦拍摄几十张照片，再利用景深合成的方法，才能堆栈出前后都清晰的效果。这两种摄影合成方法，没有影响画面的真实性，在科学研究中也经常用到。

《猛醒》（图16）在抽烟者的身上粘贴了一张烟头烫伤肺脏的图画，不管它是科普摄影还是艺术摄影，这张合成的作品具有宣传吸烟有害健康的科普效果。大赛中还有一些类似《见证月全食》（图17）反映日食或月食的作品，它并非一次拍摄成像，而是用后期合成的方法，把长焦镜头拍摄的日食或月食变化过程剪贴到用广角镜头拍摄的地景画面中，使得太阳或月亮的大小比例和运动轨迹都不真实，只能算作日食或月食的图解。作为倡导科学求真精神的科普摄影大赛，在保证科学真实性的前提下，对摄影方法和后期技术应用应该有合理的规定。

（二）外表形式：单幅照片与组照

摄影作品的呈现形式，就是用单幅照片或几张组照来表达一个主题。通常情况下，当一张照片不能清楚地表达主题的时候才需要通过组照来反映。组照并不是数张单幅照片的无序叠加，组照中每幅照片的内容应该有逻辑关系，在画面上也要有变化呼应。

《神奇泡泡》（图18）用单幅照片就把肥皂液在分子内聚力的作用下，形成筒状薄膜的神奇现象展现得淋漓尽致，小朋友惊讶、紧张的神态也抓拍得及时。《镜子里的秘密》（图19）拍摄的是科技馆里的展具，当女孩藏身箱子里，箱壁上的平面镜直角反射墙壁形成虚像，使人产生箱子不存在的“隐身人”错觉。这些作品用单幅照片就能表明主题，拍组照恐怕是画蛇添足。

而《春蚕》（图20）用四幅组照记录了蚕一生经过的卵、幼虫（蚕）、蚕蛹、蚕蛾四种形态。《白茶工艺》（图21）也通过组照呈现了白茶加T的摊放、萎凋、烘干、拣剔等工艺。这类记录一个科学事物发展过程或生产流程的组照，以连环画的形式向观众普及有顺序排列的科学知识，效果明显要比单幅照片好。然而，大赛中有不少组照是作者本着“以多取胜”的观点拼凑的，整组照片都是相同的内容，令观众产生冗余感。

在前七届中国科普摄影大赛的2911幅（组）入选、获奖作品中，单幅照片1979幅占67.98%，组照932幅占32.01%。每届获奖的单幅和组照比例为第一届431：99、第二届419：III、第三届363：168、第四届359：171、第五届175：155、第六届127：103、第七届105：125（图22）。从整体趋势看，单幅照片的比例在逐年下降，组照的比例在逐年升高，说明越来越多的摄影师在用组照的形式深化自己作品的主题，评委也对这种现象乐见其成。

国际上很多科学摄影大赛都以“公众理解科学”和“科学传播”为目的，如“地球与天空国际摄影大赛”、尼康“国际显微摄影大赛”、英国白然历史博物馆“国际野生生物摄影大赛”、英国“水下摄影师大赛”“国际园林摄影师大赛”、英国格林尼治天文台“国际天文摄影大赛”等。它们征稿、入选的作品极少有组照，单幅照片就把科学性、艺术性甚至趣味性有机地融为一体，值得我国科普摄影师及科普摄影大赛评委学习和借鉴。四、思考与建议

摄影作为一种非语汇性的交流形式，作者在摁下快门的时候就应该明确这幅照片要表达的中心思想，科普摄影还要传达科学知识、科学思想和科学精神。由于摄影已经普及，不管是用单反相机、卡片机还是智能手机，每个人都可以把蕴含科学内涵的场面和科学创新、科学普及的事物拍摄下来参加科普摄影大赛。历届中国科普摄影大赛的作者可以分为三类：一是有摄影基础的科技工作者，他们的作品蕴含的科学内涵最为丰富。二是专业摄影师，他们为科学内容或科普活动进行创作拍摄，作品比较注重形式美。三是广大业余摄影爱好者，他们的作品数量最多，虽然水平参差不齐，但其中也有出类拔萃的作品。

孔子所言：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”与爱因斯坦说的“兴趣是最好的老师”一脉相通。确实如此，科学爱好者与科学家、业余摄影爱好者与专业摄影师有时并没有明显的界限，只要善于对科学内涵进行艺术表达，大家都能创作出优秀的科普摄影作品。《猎户座马头星云》（图23）的作者是业余天文爱好者，他用赤道仪、望远镜、制冷CMOS在云南麗江高美古连续5个夜晚累计拍摄20个小时，得到了120张照片，后期叠加降噪成这幅广域深空作品，它完全可与专业天文摄影媲美。

在中国科普摄影大赛的评奖过程中，由于评委科学知识的局限性，不可能通晓每张照片的科学内容的真实性，评选出来的作品有时会存在科学性不足，甚至出现与以求真的科学精神相违背的现象。《哺育》（图24）这幅黄腹山鹪莺育雏的照片，明显是作者把不能飞的雏鸟从巢里抓出来摆拍的。这种为了追求厕面奇趣、违反科学规律、有悖生态道德的摄影行为，科普摄影大赛不应提倡。印尼摄影师虐待小动物造型摆拍获奖，事后被国际摄影界谴责的案例，可作前车之鉴。中国科普摄影大赛的评委不但要有摄影界的艺术家参与，还应该请科学界的专家、学者对不同领域的题材进行科学性把关，对不尊重科学、违反科学的作品实行“一票否决”。

五、结语

历届统计的数据显示（图25），中国科普摄影大赛参赛作品数量有逐年增加的趋势，这充分说明大赛受到了越来越多摄影师和摄影爱好者的关注，也说明科普与摄影艺术的结合越来越受公众欢迎。科普摄影追求科学之真，展示科学之美，诺贝尔奖获得者李政道教授在倡导科学与艺术融合时说：“科学与艺术是不可分割的，就像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。”如果大赛的组织者能够凝聚起全国各地“科艺相通”的科普摄影创作者，中国科普摄影大赛必定能被打造成一个“科艺相融”的科普文化平台。

作者简介

吴双，广西科协少数民族科普工作队高级工程师，中国科普作家协会理事，广西摄影家协会会员。第二届中国科普摄影大赛二等奖获得者，第五届至第七届大赛初选评委。

赵中梁，山西省文化和旅游厅政策研究中心助理研究员。

（负责历届中国科普摄影大赛组织工作的山西省科协陈良芳为本文提供有关资料，谨此致谢）

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