中国学霸用化学方程式拍片，拿国际大奖惊艳全世界 | 美丽化学
来源 | 狂丸（ID：kuangwanplay）
这很可能是有史以来，中国人制作的最酷的关于化学的科学传播作品，纯粹化学，纯粹美丽。
先来看一条无字天书般的方程式：
Zn+Pb(NO3)2=Pb+Zn(NO3)2。
学渣表示：这是一串字母+数字。
学霸表示：这是简单金属置换，锌置换铅。
而「美丽化学」的创作者梁琰要告诉你，
它其实是一道极美的风景：
显微摄影镜头下的化学反应过程，
如同晨雾中的松林，散发着氤氲的水汽。
用同样的角度去观察其它化学反应，
会收获更多美景：
氯化钴在硅酸钠溶液中的反应看起来像霸道的巨龙。
硝酸银和氯化钠生成氯化银的过程如同奔腾的瀑布。
尽管狂丸对化学一知半解，
但通过这些画面却不得不承认它真的很美。
这就是梁琰的「美丽化学」想要做的事情，
用摄影的方式打开化学，
把一条条方程式变成风景与花园。
2005年，梁琰从清华毕业拿到硕士学位，
6年后成为美国明尼苏达大学材料学博士，
这之后，他一头扎进「科学可视化艺术」不能自拔。
这种艺术形式诞生于1987年，
是指利用计算机图形学来创建视觉图像，
帮助人们理解科学技术概念的表现方式。
而梁琰的目标很简单：
用科学与艺术向大众展现化学之美。
2014年9月「美丽化学」项目发布，
没想到一上线便引起了全网轰动。
（结晶过程）
枯燥的化学实验原来这么有艺术气息，
镜头下的化学反应是人们从未想象过的画面。
国外也有很多教师对此赞不绝口，
他们正愁怎样才能让化学看起来更有趣味。
《时代周刊》、《赫芬顿邮报》等外媒也表示：
「这帮中国人可能是想骗我学化学」。
在2015年，「美丽化学」还获得了
VIZZIES国际科学可视化竞赛的视频类专家奖，
这是中国大陆参赛作品首次在该竞赛中获奖。
而梁琰并未就此满足，
他在2015年底组建了「美丽科学」团队。
顺便，这个团队的Logo形象，
是地球与金星连线中点绕太阳的运行轨迹：
向学霸势力低头。
在这支新团队的努力下，今年10月，
美丽化学的续作「重现化学」正式上线。
摄影师是梁琰加上清华视觉传达专业的朱文婷，
采用显微摄影、红外热成像摄影、高速摄影等方式，
力图抓住化学反应中精彩的细节。
原本平淡无奇的实验在他们手中变的极为炫酷，
例如十分常见的将浓硫酸滴入水中的过程，
用「热成像」方式观察，
竟像是在勾勒一团花火。
进行盐酸和氢氧化钠溶液的中和时，
仿佛是氢氧化钠把盐酸瞬间点燃。
如果将钠放入水中，
整个画面就像是哈利波特在全力输出。
而在显微摄影技术的拍摄下，
金属的「电沉积」过程则美的过分：
铅的变化如同罪恶王冠。
锌的姿态像孔雀开屏后瞬间冰封。
铜则像是用一串带吸盘的珊瑚。
文章最开头提到的「金属置换」可能你非常陌生，
但没关系，重现化学会为你演示它有多美：
锌与硝酸银反应置换出银的过程，
如同空中纷飞的雪花。
铅的置换过程，一片片金属叶子蔓延生长。
而用锌与氯化锡置换出锡的过程最为壮观，
简直是一片林海拔地而起。
当化学元素「燃烧」起来都什么样？
镁条耀眼的白光被减光镜过滤后，
呈现的是柔和的橙青色。
硫磺会闪烁着妖异的蓝火。
氢气是一团红焰飞舞。
金属锂的燃烧像铁树开花，不过是爆米花。
而金属钾则像是一潭岩浆。
拍摄难度最大、时间最长的是「结晶」过程。
结晶速度的快慢非常难以控制，
快则来不及开镜头、慢则需要等上几小时。
但难度越高收获越大：
这是氯化钠结晶，就问你美不美？
铬酸钾结晶，像是水晶挥洒出的森林。
重铬酸钾结晶，则是森林被秋色染红。
（搜索关注本文原创作者：微信公众号 狂丸）
除了「重现化学」系列，
他们还将化学反应分出了惊艳的「四季」：
看完这个视频，已经彻底被化学圈粉。
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=m0362g4akcx&width=500&height=375&auto=0
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=p01401cfge6&width=500&height=375&auto=0
受到这种有趣展现形式影响的，还有很多人。
甚至有位高中生Julie Hu在看过视频后，
创办了网站ALCHEMY，
用自己的脑洞为化学元素画出插画。
这种潜移默化的影响还在继续。
除了化学之外，
「美丽科学」项目中还有《电器时代序章》，
通过计算机图像技术再现了20件经典的电学仪器。
《天工百炼》，介绍了我国古代的十种冶炼技术。
总之，以往提到化学甚至科学，
人们联想到的都是危险、枯燥以及繁复的计算。
而梁琰和他的团队，
用最酷的方式向大家证明，它们其实真的很美。
果壳网科学人曾采访过梁琰，以下是采访内容：
科学人：作为一个科学家和工程师，你最初是因为什么开始从事和视觉艺术相关的项目？
梁琰：虽然我学的是理工科，但视觉艺术和电脑图像一直是我的爱好。在上本科的时候，我就和同学写过几本关于Adobe Photoshop的书。读硕士和博士研究生时，也经常帮助实验室设计网页和制作应用于科技文章和基金申请的图像。
科学人：美丽化学项目是长期的吗？接下来你们会做什么？
梁琰：美丽化学将会是一个长期的项目。目前上线的内容只是能够体现化学之美的一部分。接下来，我们希望能够购买显微镜和高速摄影机等设备，以崭新的视角展示化学的美丽。另外目前化学结构部分的交互是由北京新港致远公司完成的。我们也希望在将来的版本中，加入更多的互动技术，给用户带来全新的体验和参与感。
科学人：您的团队成员都是科学或技术背景，在拍摄时对于视觉呈现的艺术方面如何把握的？对于具体实验的表现形式怎么统一意见？
梁琰：因为视频的录制剪辑都是由我一个人完成的，所以简化了这一问题。另外参与实验拍摄的陶先刚老师和黄微老师都给予了最大程度的配合。没有他们的智慧和努力，这些视频是无法完成的。
科学人：这个项目主要展示一些很微观的美，跟观众的日常生活看起来没有很大联系，您认为它如何打动观众，进而推动科学的传播？
梁琰：化学在普通大众的心中的印象，很可能是和“难闻”，“有毒”，“污染”等词汇有关。我们想做的是想让大众了解化学美丽的一面。我们觉得只有这样可以改变大众对化学的认识，并让更多的孩子和学生对化学产生兴趣。而有了兴趣，才能激发学生更主动的学习化学知识。
科学人：我们生活中流传着各种谣言，其中很多都与化学相关，一些主打健康的食品还会声称“不含任何化学成分”，遇到这种谣言的时候您会做什么？
梁琰：虽然我憎恨谣言，但我们项目并不是真对谣言的。我们更希望的是，能够让更多孩子和学生对化学感兴趣，掌握更多的化学知识。如果我们的下一代具有最基本的化学知识，这些谣言也就没有立足之地了。
科学人：一些艺术家会通过创作跟科学相关的作品以表达自己的观点，比如反对转基因和添加剂等，您怎么看待这些行为？
梁琰：我不反对这种行为。我觉得科学家应该更多的学习艺术家的手段，创作出既可以被大众接受又可以表达自己观点的作品。最后，把应该去相信谁的观点的决定权交给大众。
科学人：这个项目对于其他科研工作者是否会有帮助？
梁琰：从目前的反馈来看，对我们项目的认可更多来自于化学教育工作者和普通大众。许多国外的化学教师发信对我们的工作表示感谢。一些普通大众评论到如果当初他们在学习化学时可以看到我们的视频，可能会对化学更感兴趣从而学到更多的化学知识。对于科研工作者，我们仅仅是把他们的科研成果带给了大众。但需要强调的是，我们接触的科研工作者都对这个项目给予了大力支持和配合。
科学人：你们是一个专业的视频内容制作团队，有没有计划帮助其他科研团队提供视觉信息的制作服务？
梁琰：其实视频的录制剪辑都是由我一个人完成的。从目前的情况看，还没有办法为其他科研团队提供特殊定制的服务。另外从我们的目标出发，我们更希望的是把化学的美丽带给更多的人，而不是为科研团队提供特定的服务。但如果这两个目标可以同时满足，我们一定会去做的。
科学人：您认中国为目前科学传播最困难之处是什么？
梁琰：这是一个涵盖面很大的问题。我只能从我了解的方面给予一个简单的回答。我觉得目前在科学传播领域，我们还缺少一些高质量的，可以和BBC、Discovery，National Geographic等国际知名品牌媲美的科普作品。虽然我们深知自己的差距，但我们会一直向这个方向努力。
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一席：梁琰《美丽化学》
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