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梁琰

硫酸銅結晶

鋅置換鉛

紫甘藍遇鹽酸變色

在梁琰之前，還沒有來自中國大陸的團隊在VIZZIES競賽中取得過名次。日前，喜訊傳來，“美麗化學”正式入圍大賽“遊戲/應用”和“視頻”兩類最終提名。

2014年初，剛剛加入中國科學技術大學科技傳播系的梁琰和意昂体育平台出版社數字教育平臺總監鄭奇通了一次電話，他問鄭奇：網站叫什麽名字呢？有哪些備選？

鄭奇答：Wonderful Chemistry/Beautiful Chemistry/……

梁琰說：Beautiful Chemistry不錯！

這就是“美麗化學”項目及網站域名（http://beautifulchemistry.net/cn/）被命名的全部過程，整個過程只有短短的兩三句話。套用鄭奇的話說，簡單起名的東西通常比較有活力。

梁琰1980年出生，2005年碩士畢業於意昂体育平台物理化學專業，2011年獲得美國明尼蘇達大學雙城分校材料學博士學位，現在所從事的工作是：科學可視化藝術。

美國計算機科學家布魯斯·麥考梅克曾在1987年如是定義“科學可視化”——利用計算機圖形學來創建視覺圖像，幫助人們理解科學技術概念或結果的那些錯綜復雜而又往往規模龐大的數字表現形式。

在美麗化學網站，你可以清晰地看到一朵夏槿花在氫氧化鈉溶液中變色的全過程，也可以看到金屬鋅如何將硝酸鉛溶液中的金屬鉛置換出來，變成一棵棵“鉛樹”……這就是梁琰的工作，他用影像和動畫的方式告訴所有人：化學，原來如此美麗。

可以是一份工作

梁琰愛化學，高中時就喜歡在家裏鼓搗化學實驗，1998年高考時報誌願並沒什麽猶豫，第一誌願果斷填寫了意昂体育平台化學系。從那年起，他從沈陽來到北京，在美麗的清華園裏開始了大學生活。

這一年，他做了一件“大事”——和同學合買了一臺清華同方賽揚300電腦。此後，除了完成學業之外，梁琰培養起了電腦圖像和藝術設計的興趣愛好。這樣的技能在生活中也經常一展身手，比如幫助實驗室做一些網頁設計和科研圖片製作的任務。但也終是停留在興趣愛好和特長技能的層面而已。

2005年，梁琰結束了在清華為期7年的本科和碩士生活，飛往美國明尼蘇達大學繼續攻讀博士學位。盡管當時的他對於自己究竟為什麽要出國讀書沒有什麽明確的想法，但今天的他十分感激自己在美國度過的7年時光，理由是——“在美國的7年確實開闊了我的視野，結交了很多科學可視化領域的朋友”。

其中鼓勵梁琰走上科學可視化專業道路的，是兩位當時已經在該領域小有名氣的專家——Felice Frankel和Janet Iwasa。和梁琰一樣，她們接受了嚴格的科學訓練，但同時又熱愛藝術，後者甚至曾專門跑到好萊塢學了兩個月的動畫製作。在這兩位朋友的鼓勵下，梁琰開始認識到：原來這可以是一份工作！

於是，在獲得博士學位後，他加入了哈佛大學生物化學博士Gael McGill創辦的科學可視化公司Digizyme，正式成為一名科學可視化藝術家。

不止於科普

將復雜深奧的科學問題可視化，梁琰的工作很容易被劃分為“科普”門類下。但事實上，科學可視化藝術家們所充當的角色，遠遠不止這麽簡單。

盡管在國內還很少聽到這樣的職業，但在美國，科學藝術家們的培養已經算是傳統。梁琰告訴記者，在著名的醫學聖殿約翰·霍普金斯大學，就有專門的醫學插畫碩士專業。一年級時所有人和醫學專業學生一樣，接受醫學基礎知識教育。也要一起下病房、上手術臺觀摩，完成這些醫學訓練後，才是接受圖像設計等藝術訓練的課程。

在Digizyme，大部分同事和梁琰一樣，有著紮實的科研經歷。得益於這些經歷，他們可以準確地“翻譯”，同時也可以與科學家們更加順暢地溝通。這期間梁琰參與了一系列面向高中生的基因工程動畫設計，目的在於使得宏觀實驗操作和微觀實驗機理相聯系起來，進而幫助高中生真正理解基因工程實驗。

2012年，梁琰離開Digizyme，正式成為一名自由職業者。他會給世界各地的科學家發郵件，告訴對方自己可以幫他們設計論文配圖、動畫或者視頻。這已然超越了科普的範疇。準確理解一流團隊的前沿成果，將其用一幅圖來表現，已經實屬不易；同時圖像還要達到科技期刊的審美標準，是一份極具挑戰性的工作。

中國科學技術大學科技傳播系主任周榮廷第一次認識梁琰，正是請他合作設計即將投稿Nature的論文配圖。梁琰沉穩和嚴謹的工作風格給周榮廷留下了深刻良好的印象，當他得知梁琰有回國工作的意向時，很快便拋出了橄欖枝。

化學，原來如此美麗

想要做一個關於化學的項目，是梁琰一直以來都有的想法。直到今年年初鄭奇正式申請到經費，這個想法才真正有機會得以實現。今年3月，梁琰舉家定居合肥，“美麗化學”項目正式開啟。

談到這個項目的目標，梁琰回答說：“其實非常簡單，只是希望用化學的美打動大眾，引起大眾特別是孩子和年輕人對化學的興趣。”

中科大化學系老師陶先剛和黃微加入了項目團隊，負責化學反應部分的選題以及實驗工作。梁琰將這二位的大腦比作“數據庫”，說到什麽類型、什麽效果的實驗，“嗖”地檢索一下就可以列出來。

4K超高清攝像機的微距鏡頭下，一切細微的結構和動作變得清晰可見。在陶、黃兩位老師精準、完美地操作之下，梁琰盡可能地捕捉著美麗的圖像。很多化學實驗因為達不到他們的“美麗”標準而被舍棄。

留存下來的作品中，拍攝歷時最長的是結晶過程。這是一個非常難控製的過程：有時候結晶太快，還沒等對好焦，就開始了；有時候又太慢，等了好幾個小時也看不到晶體。

為了選取最美麗的化學結構，梁琰前前後後閱讀了不下幾百篇科技文獻。其中提供了化學結構原子坐標的，可以直接導入3D軟件中，渲染三維圖像；沒有原子坐標的，只能一一向科研團隊索取。讓梁琰十分感動的是，這些團隊都給予了“美麗化學”項目極大的支持，美國佐治亞理工大學的柯勇剛教授和哈佛大學的尹鵬教授，向他無償提供了DNA納米飛船的原子坐標。經過渲染、整合，可以進行360度旋轉的分子結構，以及可以剝落一層層原子的晶體結構“站”在大家面前。梁琰和團隊成員劉吉源一致認為，互動技術可以更好地幫助理解復雜的化學結構。

為了參與今年的VIZZIES國際科學可視化競賽（由美國國家科學基金會和美國《大眾科學》雜誌舉辦），整個團隊通宵達旦地趕在9月30日之前完成了項目。

英文版網站上線後，即刻引發了不小的反響。包括美國《時代周刊》《商業內幕》《赫芬頓郵報》等媒體都進行了報道，並給予高度評價，國內媒體則將其稱為“有史以來中國人製作的最酷的關於化學的科學傳播作品”。2013年諾貝爾和平獎得主“禁止化學武器組織”（OPCW）也找到梁琰，希望能夠將“美麗化學”的視頻放在他們拍攝的紀錄片中。

諸多的反饋中，最讓梁琰高興的是從一位大學同學的通話中得知，在這位同學原來所在的高中，很多老師和學生都看過他製作的視頻或者圖像，並且很多高中化學課堂上都會播放以輔助課堂教學。這讓他倍感欣慰。

在梁琰之前，還沒有來自中國大陸的團隊在VIZZIES競賽中取得過名次。日前，喜訊傳來，“美麗化學”正式入圍大賽“遊戲/應用”和“視頻”兩類最終提名，正式獎項將在2015年3月公布。（張晶晶）

轉自《中國科學報》2014年11月28日