鄭重聲明：文章系原創(chuàng)首發(fā)，文責自負。
科學發(fā)展到今天，我們看世界完全像盲人摸象一樣，我們看到的世界是有形的，我們自己認為它是客觀的世界。其實我們已知的物質的質量在宇宙中只占4%，其余96%的物質的存在形式是我們根本不知道的。
? ? ? ? ——施一公 《生命科學認知的極限》
我們都知道：人類最重要的對世界的感知系統(tǒng)是視覺系統(tǒng)。那么，視覺感知不到的事物，是不是就不存在哪？很顯然這個命題不成立。只是我們好奇那些看不到的卻又存在的東西到底是什么樣子的？比如微生物。
在WHO（世界衛(wèi)生組織，the World Health Organization縮寫）的官網(wǎng)首頁上，有一個專欄是2019冠狀病毒?。–OVID-19，即新冠肺炎），專欄說：2019冠狀病毒病是由SARS-CoV-2病毒引起的一種傳染病。
這個CoV-2病毒，大家都已經(jīng)領教過，它太兇狠了，嚴重危害全球人類的身體健康，讓我們幾乎有三年時間都在抗疫。一直想象它一定是一個青面獠牙長相兇狠的惡魔。
直到看到這張照片，我驚詫了，原來它竟是這樣一個如藝術品般的好看存在。
小時候，我們都有這樣的經(jīng)歷：一旦感冒發(fā)燒，連帶咳嗽的時候，就會被爸爸媽媽帶著去醫(yī)院，醫(yī)生診斷時總會說：要去化驗一下是病毒感染還是細菌感染。
因為病毒或細菌太小了，大概直徑只有0.5～5.0um，而人眼的極限分辨率大約是100μm，所以我們用肉眼是看不到它們的存在，以及以怎樣的形態(tài)存在的。醫(yī)生則通過抽血化驗，來觀察他們引起了哪些不正常的反應，通過這些不正常的反應指標診斷病情。
看著長長的抽血針頭插入胳膊細細的血管里去抽取出血液，很多小朋友都會閉上眼睛，夸張的還會張牙舞爪地大喊大叫哭鬧。確實是太可怕了，那時候，總會想，怎么樣能不扎針抽血直接就可以看到細菌呢？
幾天前，我搜索到一張驚為天外來物的照片。
這是放大倍率36000：1的SEM（掃描電子顯微鏡）下的肺炎鏈球菌菌落。病菌可以被看到，只要有顯微鏡、只要放大到足夠的倍數(shù)。而我驚訝的是：原來病菌通過顯微鏡拍攝再經(jīng)由藝術處理，居然這么神奇。我禁不住好奇，它是怎樣成為如此藝術地存在呢？
理論上，任何物體，距我們眼睛的距離小于10cm的話，我們就看不清了；任何物體，它的結構尺寸小于人眼分辨率，我們也是看不到的，這意味著人類僅憑裸眼是有太多的無法看到的細節(jié)。
細菌和病毒是地球上最不起眼也是無法看見的存在。而要看到它們，就要借助工具，這些設備通俗點說就是放大鏡，把極其微小物體放大到可以讓人類的肉眼看到的儀器，便是顯微鏡。
從微生物在1676年被Antonie van Leeuwenhoek（安東尼?菲利普斯·范?列文虎克）首次看到后，便走入了人類的世界，以圖像的形式成為人類的已知。
2004年，在荷蘭，有個票選最偉大的荷蘭人的活動，選舉結果，我們熟知的荷蘭偉大畫家倫勃朗、梵高分別排位第九和第十，而排在第四位的正是讓我們知道細菌存在的、被人類稱為“光學顯微鏡之父”、“微生物學之父”的安東尼?菲利普斯·范?列文虎克。他借助自己手工自制的顯微鏡，第一個觀察到并描述了單細胞生物，他將這些生物稱為animalcules（微生物），并在此基礎上建立了微生物學。
借助顯微鏡，我們可以直接看到充滿活力以及充滿獨特細節(jié)的微小細胞，實現(xiàn)觀看、觀察微觀世界，探索那些肉眼看不到的微觀結構，進而深入研究它們的組成、性能等特性、直到掌握它們的規(guī)律。
顯微鏡又分為光學顯微鏡和電子顯微鏡，光學顯微鏡可把物體放大1600倍，電子顯微鏡最大放大倍率更是超過1500萬倍。
SEM（scanning electron microscope，即掃描電子顯微鏡），是電子顯微鏡的一種，它利用聚焦的高能電子束與物質間的相互作用來掃描物質，之后形成放大到超大倍率的表面結構的圖像。
而對攝影而言，放大倍率超過1倍稱作為超微距，放大倍率超過10倍以上就是顯微。在利用顯微鏡這個全新的視角去觀察最微小的生物體時，獲取的圖像圖片稱為顯微拍攝。
長期從事病菌科學研究的分子生物學博士，瑞士癌癥研究科學家Martin Oeggerli（馬丁·奧格利），在充分利用SEM探索病理的微觀圖像時，開始專攻微觀事物的藝術表現(xiàn)，從而實現(xiàn)了超微距鏡頭下的顯微藝術Microscopic Art。
從藝術家角度，Martin Oeggerli在SEM的科學觀察中，從捕捉到表面客觀的、自然形象的黑白影像開始，在作為科學家的雄厚理論和敏銳洞察的基礎上，準確獲取那些具有代表性且常人無法捕捉的細節(jié)，并對這些微觀圖像構建，精心選擇和掩蓋不同的結構，利用隱藏在結構中的幻想激活他的戲劇化構思，融合藝術的想象力和洞察力，附加色彩的運用將結構引向了純粹的藝術渲染，給畫面注入活力，增強圖像敘事，同時也提升了人們對從未見過的微觀事物的感官體驗。
馬丁·奧格利使用SEM已經(jīng)拍攝了大量的細菌、真菌、花粉、昆蟲以及人體組織等顯微照片，放大倍率有些高達到50萬倍以上，并有針對性地進行了藝術處理。
數(shù)百萬年來，進化塑造了花粉粒，并使其適應不同的棲息地和授粉規(guī)律。每當春天到來，花粉粒似乎無處不在，春天的花粉有一種無限的生命活力，卻很少有人有機會近距離看到植物的花粉。
在Martin Oeggerli的SEM鏡頭下，十二種不同植物的花粉粒終于露出廬山真面目，深入花粉的微小世界，可以發(fā)現(xiàn)花粉粒實際上非常多樣，非常美麗。
以百萬分之一米為單位的Geranium Stempel（天竺葵雌蕊柱頭）花粉粒，它們在春天的冒險愛情之旅是史詩般的，幾十種花粉已經(jīng)落在雌蕊上發(fā)芽，但只有少數(shù)花粉會及時到達為數(shù)不多的一個未受精卵中，并成功繁殖。
Ambrosia Pollen （安布羅西亞花，即豚草）具有強大的產(chǎn)出花粉能力，每小時產(chǎn)生超過160萬個花粉粒，它們通過風傳播，具有強烈的致敏性。這種植物最初原產(chǎn)于北美，在上世紀70年代因粗心大意隨船運帶到鹿特丹，此后在整個歐洲勢不可擋地蔓延。
花粉粒非常多樣化，形狀和大小在10–250μm之間變化。銀葉樹的花粉表面光滑，它會分泌一種叫做花粉膩子的粘性液體，附著在昆蟲身上被帶走傳播，提高了授粉成功率。三角形是該植物科花粉的典型形狀，在每個頂端都有一個預定的斷裂點，花粉管可以通過該斷裂點離開保護殼，向卵細胞生長。
昆蟲的神秘結構是在SEM下觀察到的最美麗的結構之一，蚊幼蟲嘴角的超現(xiàn)實表現(xiàn)更是精彩紛呈。
大約3000種不同的蚊子已經(jīng)適應了地球上幾乎所有的棲息地。數(shù)千年來，他們發(fā)展出了許多生存技巧。蚊子在幼蟲階段的適應包括高度專業(yè)化的吸血和濾口工具。馬丁·奧格利通過SEM觀察到，幼蟲用特制的意大利面條勺狀嘴具制造出一個濾水漩渦，用它從水中過濾出微型浮游生物。
Feeding Hairs (喂養(yǎng)毛發(fā)，即Anopheles gambiae，岡比亞按蚊）按蚊屬物種，其雌蟲吸取人和畜的血液，利用口器叮咬的方式傳播瘧疾和絲蟲病等疾病，是非洲重要的傳瘧媒介。
馬丁·奧格利的這幅作品被相關出版集團授予2014年度最佳科學形象獎。獨特的圖像設計和著色使原本黑白的SEM圖成為了一件藝術品。
果蠅不能咀嚼，在進化的過程中，它們的口腔工具已經(jīng)長成了高科技的吸嘴。在食物進入消化道前，蒼蠅必須把它們碾碎，即首先用含有強酶的唾液潤濕食物塊使其成為食物粥。之后，用樹干的腔管上下抽吸，直到所有東西都能通過吸管的小孔被吸收。
血液由紅細胞、血小板、淋巴細胞和血漿組成， 為我們的身體提供氧氣和能量，因其中心功能，又被稱為“液體器官”。血漿是一種富含蛋白質的液體，充當血細胞的載體。制作血液成分的圖片就要首先使用SEM精確分析含水樣品并經(jīng)脫水和臨界點干燥將液體去除，還要讓細胞在干燥過程中保持其自然形狀和表面結構。所以從中可以看出這也是一項非常科學又細致至極的工作。
一個成年人的身體每秒產(chǎn)生大約240萬個新的紅細胞。它們是血液中最常見的細胞類型，并不知疲倦地將氧氣從肺部輸送到身體組織。受傷后，傷口區(qū)域會發(fā)生凝血（血液凝固），形成一個短期的纖維蛋白線網(wǎng)絡，粘在血細胞上，然后逐步閉合傷口。
在10，000倍SEM放大下，馬丁·奧格利劃傷自己完成了這一觀察。他說：“我的血、汗和淚都在這張照片中”。完成的工作顯示一百多個紅細胞已經(jīng)纏繞在細網(wǎng)狀纖維蛋白網(wǎng)絡中。而后他通過在計算機上標記各種結構并逐層仔細著色，為原始的黑白SEM掃描圖像呈現(xiàn)了有故事的色彩。
凝血是我們身體的重要保護機制，如果流血后凝血功能喪失，就會血流不止。在圖中，凝血被激活幾乎2分鐘，例如獻血時拔出針頭后，就可以看到凝固時的血細胞和纖維蛋白網(wǎng)。
哺乳動物有兩種不同形式的脂肪組織，具有不同的功能：白色是能量儲存與隔離的脂肪組織，棕黃色是產(chǎn)生熱量的脂肪組織。為了在盡可能小的空間內儲存大量能量，單個細胞僅通過薄片狀的結締組織壁分離，其結構類似于蜂窩。
馬丁·奧格利作為微生物學家有著嫻熟的探索微觀世界的技術。在高放大倍率下，物質表面猶如火星景觀，就像科幻電影里來自太空的背景。這或許意味著顯微藝術似乎和科幻電影場景一樣遠離現(xiàn)實世界，但他將其獨特的想象力和敏銳的洞察力融合進作品，并通過對近距離觀察事物的奢華、意想不到的藝術感知，將其轉化為純粹的藝術影像，在看起來幾乎是外星世界的神秘微觀結構上進行藝術化處理，為我們擴展了對微觀世界的視野。
超微距顯微藝術實際上就是科學與藝術的絕佳結合，帶給我們在自然世界中交叉與融合的科學與藝術，使得科學機理得以通過藝術被演繹，而藝術又體現(xiàn)著精湛的科學理論。
藝術和科學的契合，讓我們驚嘆于微觀世界的繁復結構和難以想象的奢華美麗。
2023/09/18于V，BC
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