显微艺术里的“大世界”

游世欢喜

近年来，越来越多的科学家、艺术家投身于显微艺术的创作中来，他们的作品融合了丰富的想象力和敏锐的洞察力，成为连接科学与艺术的最佳桥梁，真正实现了用艺术演绎科学的创想。

视觉系统主要由眼睛和大脑两部分组成，是人类感知世界的重要系统。然而，你是否会好奇视觉系统感知不到的事物是什么样子的呢？

小时候，我们几乎都有过这样的经历：感冒发烧时被爸爸妈妈带去医院做检查，医生会给我们抽血化验，看是病毒感染还是细菌感染。因为无论是病毒还是细菌都太小了，我们用肉眼根本看不到它们。

除了医院的专业设备，我们还能通过什么方式来观察它们呢？

几天前，我在网络上搜索到一张仿佛天外来客一般的照片。这是在一种高倍显微镜下呈现出的肺炎链球菌菌落。原来，只要将显微镜放大到足够的倍数，我们就可以看到这些微生物了。令我感到惊讶的是，这些微生物在镜头下竟能呈现出如此奇妙的形态。

世界上第一个观察到微生物的人，是被称为“显微镜之父”“微生物的发现者”的荷兰科学家安东尼·菲利普斯·范·列文虎克。他借助自制的显微镜，观察并描述了单细胞生物，他将这些生物称为“微生物”，并在此基础上建立了微生物学。

借助显微镜，我们可以观察这些微小生物的结构细节，深入研究它们的组成、特性等，并掌握它们的生命规律。

显微镜分为光学显微镜和电子显微镜，扫描电子显微镜是电子显微镜中放大倍数最高的一种。在利用显微镜的全新视角观察微小的生物体时，获取的图像被称为显微拍摄。

长期从事病菌研究的瑞士分子生物学博士、癌症研究学家马丁·奥格利，在充分利用扫描电子显微镜观察病菌的微观图像时，开始研究微观事物的艺术表现。扫描电子显微镜虽然放大倍数极高，但无法检测到颜色。马丁·奥格利花费了无数个日日夜夜来处理这些微观图片，将人肉眼看不到的细节变得清晰可见。

马丁·奥格利使用扫描电子显微镜拍摄了大量的细菌、真菌、花粉、昆虫以及人体组织等显微照片，并有针对性地对其进行了艺术处理。“我想让人们认识到，即使是最小的生物也是经过完美‘设计的。它们值得我们关注。”2005年底，他开始专门研究彩色扫描电子显微镜成像，此后成为一名自由科学摄影师。

世界上的花卉品种繁多、姿态各异，装点着我们的生活。但你能想到花粉颗粒是什么样子的吗？在马丁·奥格利的镜头下，各种不同植物的花粉颗粒终于露出了“庐山真面目”。深入花粉的微观世界，我们可以发现花粉颗粒也拥有各种不同的美丽形态。

在春天来临之际，天竺葵的花粉颗粒开启了神奇的冒险之旅。众多花粉历经艰难险阻，好不容易落在雌蕊上，但只有少数花粉会成功孕育出新的生命。

豚草是一年生草本植物，具有强大的生产花粉的能力，它们随风传播，具有极强的致敏性。这种植物原产于北美洲，20世纪70年代随船被带到了荷兰鹿特丹，此后便在整个欧洲势不可挡地蔓延开来。

银叶树的花粉表面十分光滑，它会分泌一种黏性液体，附着在昆虫身上四处传播，由此提高授粉的成功率。这种植物花粉的典型形状是三角形。

在扫描电子显微镜下，各种不起眼的昆虫也展现出令人意想不到的一面。

目前，全球存在大约3000种不同的蚊子，它们几乎遍布地球上每一个有生物生存的角落。长久以来，它们进化出了许多生存技巧。马丁·奥格利通过扫描电子显微镜观察到，蚊子幼虫用类似意大利面勺状的嘴，制造出一个滤水漩涡，用它从水中过滤出微型浮游生物来果腹。

在进化的过程中，果蝇的口器长成了“高科技”的吸嘴。果蝇无法咀嚼食物，所以在食物进入消化道之前，它会用含有强酶的唾液分解食物，使其成为粥状物，再用树干状的口腔上下抽吸，直到所有食物都能被吸收。

人体的部分结构在扫描电子显微镜下也呈现出了奇妙的形态。为我们的身体运输氧气和营养物质的血液由红细胞、白细胞、血小板和血浆组成。凝血（血液凝固）是我们身体的重要保护机制。受伤后，伤口区域会发生凝血，形成一个短期的纤维蛋白网粘在血细胞上，然后逐步使伤口愈合。例如，献血时拔出针头后不久，就可以通过扫描电子显微镜观察到凝固时的血细胞和纤维蛋白网。

人类的视网膜是一个极其复杂的神经网络，也是视觉感知的第一阶段。当光线投射于视网膜上，会产生光化学反应，激发神经冲动，然后通过视网膜的神经元传至大脑视觉中枢，在大脑视觉中枢整合后最终产生视觉。可以说视网膜就像一架照相机里的感光底片，专门负责感光成像。通过扫描电子显微镜下视网膜的图片，我们能充分意识到人体最发达的感觉器官的复杂性。

人眼晶状体是人类体内唯一完全透明的组织，由无数层细胞组成。其内部相邻的单元像拼图一样紧密地连接在一起，因此在眼球运动时不会产生间隙。只有当晶状体中的所有细胞无缝地协同工作，我们的大脑才能在视网膜的帮助下重建周围环境的真实图像。

哺乳動物具有两种脂肪组织：白色脂肪组织是储存人体主要能量的“仓库”，棕色脂肪组织的主要作用是产生热量。为了在尽可能小的空间内储存充足的能量，每个细胞仅通过薄片状的结缔组织壁分隔彼此，其整体结构类似于蜂巢。

马丁-奥格利的显微艺术展现出如科幻电影场景般梦幻的世界。在高放大倍率之下，许多物质看起来犹如外太空星球的表面景观，让人叹为观止。他利用先进的技术手段，深入探索被“隐藏”了的世界，将其转化为精彩的艺术图像展现在人们面前。

近年来，越来越多的科学家、艺术家投身于显微艺术的创作中来，他们的作品融合了丰富的想象力和敏锐的洞察力，成为连接科学与艺术的最佳桥梁，真正实现了用艺术演绎科学的创想。