青島西海岸新區,北緯36°,海域面積5000平方公里。青年趙鐵夫從這里取了一滴水,放在顯微鏡下放大100倍后觀察,發現這里竟藏著一個微縮版動物園。
喇叭蟲不時伸展身體或縮成一團,積極干飯;原生動物圈“頂流”草履蟲,正在忙著分裂;還有會光合作用的眼蟲,正扭來扭去做瑜伽;一旁的細長條線蟲,在線“搖人”,要跟搶奪它食物(細菌)的草履蟲干架……
在你注意不到的角落,一滴水里,生存著上億只原生動物的動物園,正在悄然“營業”。趙鐵夫把這些全部拍攝記錄下來,找到了自己的精神樂園。
年輕人喜歡逛動物園,看“頂流網紅”大熊貓,看老虎、獅子和大象,但趙鐵夫有自己的“動物園”,他說這里很小,卻足夠美妙。“你正在看的,是一個正在你我身邊的美麗新世界。”
現在,準備進入微縮宇宙的世界
“微觀世界其實并不單調,那里有故事,還風景如畫。”長居青島的趙鐵夫是一名小有名氣的科普達人,醉心于觀察微觀世界。他自稱“地下科學家”,在抖音上有超過11萬粉絲。
觀看他拍攝的每一個視頻,你都能從他的鏡頭和語言里,感受到他對微生物世界的熱愛和他從中體會到的快樂。
視頻中,他把青島海邊的比目魚養在透明魚缸里,在強光手電的照射下,觀察清晰呈現出來的骨骼和內臟;把蝸牛放在玻璃上,用微距鏡頭拍下它爬行時呈波紋狀蠕動的肌肉。除此之外,螞蟻、鍬甲、蜜蜂、沙蠶、藻類等各種自然界中的生物都是他鏡頭下的主角,是觀察和探索的對象。
趙鐵夫以“地下科學家”為名在抖音發布科普視頻
“大自然是如此地令人著迷,就在我們身邊,存在那么多美妙的奇跡。”趙鐵夫這樣說。
趙鐵夫的研究始于中學時接受的基礎教育。他記得生物課本上教過一種觀察草履蟲的方法——因為草履蟲運動得快,鏡頭一般很難跟上,規范操作時會在載玻片上撒點棉花纖維,再蓋上蓋玻片,草履蟲就被束縛住了。
但趙鐵夫不是一個循規蹈矩的人。在他看來,傳統棉花纖維是很好用,但用量掌握很關鍵,而且經顯微鏡放大后不美觀,影響觀察效果。他偶然發現,某些絲狀的藻類在形態上跟棉花纖維很像,也更細,更接近于草履蟲生活的真實環境。嘗試用藻類替代棉花后,他發現藻類不僅能束縛住草履蟲,還會在藍光的照明下閃閃發光,視覺上更漂亮,也更便于觀察。
“若無某種大膽放肆的猜想,一般是不可能有知識的進展的。”愛因斯坦的這句話表明了創新的重要性,也是趙鐵夫研究微觀生物的心路歷程。
一般我們認為,顯微鏡是一種光學儀器,可以放大人的肉眼無法看到的微小物體,這是一種技術理解,現在大多數國內外的顯微鏡設備都可以做到。但趙鐵夫覺得,顯微技術還可以創造照明美感。
以他抖音上點贊量最高的一期視頻《一滴水里的動物園》為例。這個視頻拍攝于一年多前,那時他剛開始研究顯微鏡技術。普通顯微鏡拍出的效果大多是平面的,趙鐵夫就想,自己是否能通過改裝顯微鏡,拍出立體的效果,讓畫面更好看、生動。
普通顯微鏡的平面拍攝效果
普通顯微鏡一般是明場照明,被攝微生物呈灰色、平面感,沒辦法還原“水中動物園”的美感。趙鐵夫買來顯微鏡需要的零件,自己組裝顯微鏡,他不斷改進顯微照明技術,自制暗場照明效果及DIC效果,畫面更美,更清晰,可以看到更多細節。
《一滴水里的動物園》在央視網播放
這期視頻也因此被央視網《一幀一中國》欄目轉載,收獲上萬次觀看。
而在最新發布的《彌補中學時代的缺失》和《這里很小,但會迷失》兩期視頻里,趙鐵夫的技術再進一步:背景變成了大海的藍色,微生物們好似銀河般閃閃發亮。“蘑菇精”緣毛類纖毛蟲、“大漂亮”喇叭蟲、“大頑皮”前口蟲、披著“玻璃”外衣的硅藻……平時看不見的微生物在他的鏡頭下仿佛活躍的小精靈。
他甚至還清晰記錄下了草履蟲分裂的完整過程。因為觀看細胞分裂大多靠運氣,往往只能看到分裂后的片段。“終于可以親眼見證很多次細胞分裂,這是個很神奇的過程,而以前我只看過教科書上的文字和插圖。”趙鐵夫激動地說。
趙鐵夫多次改進顯微技術后呈現的拍攝效果
這也是他給自己定位為“科學藝術家”的原因——作品不僅要有科學性,也要美。
科普達人,自學成才
一般人可能很難想象,這些高度專業化的內容竟然出自一個自學者之手。這也是趙鐵夫自稱“地下科學家”的原因——半路出家,沒有一天系統學習過相關領域的知識。
小時候,趙鐵夫就對科學著迷,爸爸送給他的一套《十萬個為什么》打開了他探索科學世界的大門。“那時候愛因斯坦是我的偶像,他的E=mc^2公式太美了,我不懂,也推不出來,但我就是覺得很美。”
但趙鐵夫又不是一個能被規訓的人。他不喜歡苦苦讀書,不喜歡考試做題,甚至還因此被爸爸揍了一頓,當然揍了也沒用。后來爸爸換了一種教育方式,父子倆比賽做題,誰解得快誰就了不起,而這種“了不起”的慕強感對趙鐵夫有致命吸引力。
就這樣一道道難題解出來,間接帶出他對數學、物理等科目學習的興趣,也奠定了人生態度的底色。“生活也好,后來搞研究也好,面對一個又一個難題,我不會感到難受,而是刺激,就像小時候解那些數學題、物理題一樣,解決的過程是享受的,有意思的。”
進入高中后,不愛“苦讀”的趙鐵夫沒辦法適應緊張的學習環境,一度神經衰弱,最后考入一所不甚滿意的師范大學學習英語教育專業。那時校園里,總能看到他一個人在操場上讀英語,或在某個角落里看書。終于在一年后,他逃出了校園。
2010年,他孤身一人來到北京,靠家人補貼和兼職生活,剩下的時間他騎著一輛自行車,穿梭在北京大學和清華大學的校園去蹭課。“喜歡什么聽什么,喜歡什么看什么,沒有任何限制,完全自主學習。”
趙鐵夫自己學習組裝熒光顯微鏡
勇敢的人先享受世界。趙鐵夫在四年多的“流浪式”學習中,見識到很多學術大師和學者,如物理學領域的楊振寧,生物學領域的施一公等,綜合接收了物理、生物、哲學、化學等相關的知識內容,雖然沒有成體系,但更加堅定了他要成為“科學家”的夢想。
當然,他對自己有清醒的認知,半路出家的自己,知識水平跟科班出身的人肯定沒法比。于是,他從兒童科普讀物起步,一路讀到《物理學的進化》《原生動物學專論》等專業書籍。隨著他的興趣方向從理論物理轉向微生物學,他開始想親眼看看生物課本上頻頻出現的那些術語——單細胞生物、多細胞生物、斷裂生殖……“不想讓這點知識就從腦子里劃過了。”
“而且我也不是毫無優勢。”趙鐵夫在成為科普達人之前是一名英語老師。他曾用兩年時間自制了一套記英語單詞的課程。這套課程長期在幾個平臺位列單詞類銷量榜首,為他積累了科研經費。另一方面,研讀生物科學領域的專著或科研論文需要很好的英語基礎,甚至要懂些拉丁語、希臘語知識,這對他來說壓力并不大。
2021年,受行業變動影響,趙鐵夫終于有機會轉行投身自己真正熱愛的科學研究領域。他想把自己學習和積累的知識傳遞出去,一開始做圖文科普,但考慮圖片可能涉及版權糾紛,他決定還是靠自己,而短視頻是個很好的載體。
他把自己的熱愛投射到每一個視頻中,“要符合科學性,要美,也要講好這些‘小動物們’的故事。”這本是一條“自娛自樂”的路,卻意外吸引了專業人士的關注。
就在接受采訪的當天,趙鐵夫收到了從香港寄來的顯微鏡零件。此前,因為被他拍攝的視頻吸引,香港城市大學某課題組希望與他合作,請他改裝顯微鏡,把他的顯微技術方案應用于相關課題研究。
“現在就在慢慢研究他們的課題,畢竟對于微納機器人、表界面科學些專業領域,我還不太了解,但難題就是用來突破的,一點點去試,我相信會有好的呈現效果。”這是一條新的“升級打怪”之路,就像顯微鏡誕生后的近400年中,從傳統顯微鏡到相位差顯微鏡,從晶體電子顯微技術到2014年的超分辨熒光顯微技術,每一次技術革新都給科研路上的后來者打開一扇新的大門。趙鐵夫也希望,自己可以多多去嘗試,哪怕一個小的技術改進,或許都有可能給生命科學和材料科學領域帶來一點改變。
別忘了夢想,別丟了熱愛
如今,趙鐵夫每日的工作就是看書、做科研、搞創作、拍視頻。可能在很多人看來是“不務正業”,但他自己樂在其中。
雖然沒有嚴格的“8小時工作制”,但他要求自己每天進步一點點。他工作的場所在一個海邊咖啡館的二樓,這是咖啡館經理給予的特殊許可。這位經理也曾懷揣科研夢想,他在趙鐵夫身上看到了曾經的自己,因此以這種方式表達支持。
在相對自由的環境中,趙鐵夫對自己產出的每一個科普視頻卻有著嚴苛的要求。成片時間最長的一期歷時17個月完成,從采集標本、培養微生物開始,觀察、記錄、拍攝、剪輯、文案、解說,每一步都以學術級的標準推進,有時為了拍攝一段飄體蟲的完整分裂過程就需要等上幾個月之久。因為擔心侵權,每期視頻的配樂他也一手包圓。
為了讓大家對這個陌生的小世界感興趣,他給每一個微生物賦予特性,觀察記錄它們的“蟲生”故事,并用擬人化的方式生動表達出來。
趙鐵夫希望可以繼續探索顯微技術的進步,比如讓被攝主體更立體、有更大景深
有人從他的視頻中觀到自身,曾有網友在他的視頻底下留言:“原先一直想讀生物,但高考成績出來沒法去生物A類的大學,最后權衡利弊之下選了其他專業,生物可能會一直是我的遺憾吧。以后可能只能看看生物視頻了,算是彌補我的遺憾。”趙鐵夫“狠狠共情”,他說自己做微生物的科普視頻不僅彌補了自己的遺憾,也能夠讓其他人在這里產生共鳴,這是讓人非常感動的事。
他的視頻也吸引到一大批學生、家長和老師駐足,《一滴水里的動物園》《微縮宇宙里的吃播》等多個視頻更是被搬上中學、大學課堂。很多人留言說:“生物課要這樣上,孩子肯定愛學習”“堅持做下去吧,我的生物補習課就靠你了”“再次堅定了我要學生物科學的決心”……有人一邊看視頻一邊認真做筆記,還人一邊說“線蟲真惡心”,一邊說“看了一年多還是停不下來”。
來自趙鐵夫抖音賬號“地下科學家”評論區的粉絲筆記
在趙鐵夫看來,擁抱夢想、保持熱愛是他的初心,而在這個過程中,如果能夠讓更多人了解這一學科并產生興趣,無疑是錦上添花的事。趙鐵夫說自己或許是一個“不靠譜”的人,但很幸運能夠在互聯網時代找到適合自己的生長方式,不會被束縛,按照自己喜歡的方式規劃人生。
能夠終生堅守熱愛之事,一分一秒不浪費人生,誰會不羨慕呢?