化学的艺术：认识首位IOTY材料科学与工程学奖得主-医疗器械网

化学的艺术：认识首位IOTY材料科学与工程学奖得主

来源：仪景通光学科技（上海）有限公司分类：会展 2024-01-15 17:15:06 84阅读次数

今年八月，我们公布了第四届EVIDENT全球显微图像大赛（IOTY 2022）的获奖者名单。这是一项表彰全球出色光学显微成像的年度竞赛。在第四届的比赛中，我们在生命科学图像之外增设了一个令人兴奋的新类别：材料科学与工程学奖。

现在，我们很高兴与大家分享首位IOTY材料科学与工程学奖得主——来自印度的Shyam Rathod获奖背后的故事。他的获奖作品展示了一个独特的主题——治疗疣的外用药物晶粒。我们采访了Shyam，了解到以巧妙方式捕捉到这样一幅美丽图像的幕后故事。

问：您的获奖图像展示的是什么？

Shyam：图片中显示的是一种外用药物的微晶粒，它是一种用于治疗皮肤疣的水杨酸和乳酸的组合（也称为去茧剂）。它展示了显微载玻片上的物质在结晶过程中形成的图案。

2022年IOTY材料科学与工程类获奖作品。由来自印度的Shyam Rathod拍摄。

图像显示的是一种名为ABE的治疗疣的外用药物结晶（该药在波兰有售）。液滴被吸管吹到显微镜载玻片上，并被拍摄成单幅图像。使用了延迟片和双交叉偏振滤光片来突出色彩。

问：您认为该图像及主题有哪些令人兴奋之处？

Shyam：最让我兴奋的是，显微摄影为我们提供了一扇观察大自然工作的窗口，因为微观世界中的大自然用时间和空间呈现出了美妙的图案。它是艺术与科学的融合，用科学作为媒介来创造艺术品。

所获得的图像从微观层面展示了拍摄对象之美，模仿了现实世界的美丽图案。捕捉这样的图像不仅需要科学理解力和艺术敏锐度，还需要在神奇的瞬间按下“快门”，这需要身体耐力和精神敏锐度。

问：您是如何创作这幅图片的？

Shyam：创作这幅图像需要准备载玻片和摄影器材。首先，我在载玻片上滴了一滴水杨酸和乳酸混合的去茧剂。然后用另一张载玻片压住液滴，轻轻按压，形成薄薄的一层。

当这一层变干时，它就开始结晶。我在显微镜下观察了结晶的过程。晶粒形成过程中可见的只是整个载玻片的一小部分（约1 mm的部分）。然后，我对感兴趣的区域进行成像。在晶粒形成过程中出现美丽图案的一瞬间，通过点击安装在显微镜上的照相机快门来捕捉图像。

所使用的显微镜经过了偏振改装（在光路中插入了两个按尺寸切割的偏振滤光片：一个在镜头下，另一个在聚光器下）。显微相机安装在三目镜头上。物镜使用的是奥林巴斯LCPlanApo 20倍物镜。还使用了DIY耦合器，该耦合器是通过3D打印机设计和制造的。

去茧剂用于在显微镜下制作晶粒艺术品。图片由Shyam Rathod提供。

问：在拍摄这张图片时，您遇到了哪些挑战？

Shyam：药物在几秒钟内就会完全结晶，因此在这么小的时间窗口内选择正确的区域进行成像是一个挑战。为了获得这张照片，我们制备了数百张测试玻片。延迟片不同转速下的颜色会产生不同的颜色效果，我选择了最好的一个。

另一个挑战是在开始显微照相之前获得显微镜。我必须省吃俭用才能买到一台显微镜。由于我买的显微镜没有偏振镜，我不得不自己动手，用两个偏振相机滤光镜，将它们剪成适合显微镜的样子。为了突出色彩，我还使用了低成本的玻璃纸塑料（延迟片）。获得最终图像的过程是非常艰辛的，因为构建完整的生态系统需要历经多年。

问：您为什么选择这张图像作为IOTY大赛的参赛作品?

Shyam：这张照片是历经千辛才拍到的。微观世界中出现的纹理、构图和色彩图案模仿了外部世界，这是用相机捕捉到的神奇瞬间。我选择这张照片是因为我觉得它是最美的一张。

问：您想通过这幅图像传达一些什么信息？

Shyam：在显微镜下的结晶过程中可以观察到这一事实：“这个宇宙中没有什么是永恒不变的，它在不断演化”。即使在显微镜下，大自然也是如此美丽，我们应该有一双善于观察的眼睛。幸运的是，我们有显微镜和不同的镜头来窥探微观世界。我认为，微观摄影是利用科学的积极一面，也是向大众和学生普及科学的一种方式。它可以发展成为一种业余爱好。

微晶可以用一种化学物质或多种化学物质的组合来获得，方法是将化学物质溶解在溶液中，或将化学物质的粉末在温控加热器上熔化。有很多可能性。不同的化学组合会产生不同的图案，这些图案在微观世界的空间和时间中不断变化。

晶粒显微摄影是一门罕见的艺术。我总觉得通过显微镜进入微观世界是一次冒险。这是一种难得而充实的体验，也是消磨时间和金钱的好方法。你一定要亲自体验一下。

问：您第一次学习使用显微镜是什么时候？在什么地方？

Shyam：我小时候在学校就接触到了显微镜。学生时代，我买了一台小型显微镜来观察生物样品。后来，我停止使用显微镜几十年，直到我加入了由Loes Modderman在Facebook上创建的晶粒艺术显微摄影社团（Crystal Art Photomicrography group）才重新开始使用显微镜。我还经常用望远镜观察天文世界并拍摄天文摄影图片。

问：您何时受到启发想要使用显微镜进行艺术创作的？最初是什么启发了您？

Shyam：我非常感谢Loes Modderman社团和所有活跃的成员，尤其是Yogendra Joshi，他们给我寄来了不同的化学物质，让我在显微镜下观察，从而激发了我的热情。看着在线社团中其他成员的微晶照片，我深受启发，决定继续我的微观世界之旅。我的大部分灵感都来自于这个社区，美丽的作品让我保持着浓厚的兴趣，并将其转化为我今天的热情。

显微镜下捕捉到的去茧剂结晶。图片由Shyam Rathod提供。

问：您使用显微镜进行艺术创作有多长时间了？

Shyam：在过去的三四年里，我一直致力于研究晶粒显微摄影艺术。在此之前，我主要用显微镜观察生物样品，用望远镜观察天体。

问：您觉得显微镜最吸引人的地方是什么?

Shyam：显微镜是你在这个星球上打发时间的好方法。它为我们打开了一扇通往微观世界的窗户。每个人在“大世界”忙碌之余，都应该有机会看看微观世界。我们已经花费了大量资源来创造具有破坏潜力的元素。显微镜是观察创造过程的一种经济实惠的解决方案。我相信显微镜可以让世界重获美好，因为不同的头脑会有不同的发现，从而丰富人类的认知。这就是显微镜的魅力所在，除了它所带来的美感和快感。