美丽的化学反应以各种奇幻的姿态登上屏幕，带你走进不一样的化学世界；陌生又遥远的前沿科学，变成一幅幅活泼灵动又充满艺术感的图像作品；打开手机应用，早已灭绝的古生物“复活”在你面前，栩栩如生地向你走来……在位于合肥高新区的中国科大先研院新媒体研究院，就有这样一群科普工作者，不断致力于科学可视化的探索和尝试，让冷冰冰的科学变得生动而又温暖，让青少年在娱乐中受到知识的启迪。
日前，中国科大先研院新媒体研究院创始人之一、副院长徐奇智向新安晚报、安徽网、大皖客户端记者讲述了团队的发展史以及背后的故事。
让你看见“美丽”的化学反应
“2014 年，中国科大先研院新媒体研究院成立，获得了文化部科技文化类孵化器项目的支持。”徐奇智说，到2016 年，中国科大先研院新媒体研究院获得文化部“沉浸式媒体技术重点实验室”的称号，同时也获得了中国科协颁发的“青少年科技辅导员培训基地”称号。
“《美丽化学》是我们新媒体研究院发布的第一个体验式数字传播作品，也是目前国际影响力最大的项目。主创梁琰老师是化学博士，同时也是CG 艺术家，因此才能创作出这样的作品。”徐奇智向记者展示了一组影片，画面中一幅幅美丽的化学反应过程令人惊叹。记者看到，在深蓝的底色中，棱角分明的细碎晶体不断生长、坠落，如同冰雹带雪……“梁琰老师当时带队拍摄了8 组化学反应，包括金属置换、沉淀反应、结晶过程等。团队的工作非常辛苦，平均下来，每个反应的拍摄加后期制作需要一周左右的时间。”徐奇智说，这些美不胜收的化学反应就是在科大的化学实验室用相机和微距镜头拍摄而成的，“都是中学生上课做的化学反应实验，希望呈现化学之美，激发孩子的学习兴趣。给公众播放， 也能破除很多人心目中对化学死板枯燥的误解。”
针对脱落酸对脑胶质瘤的抑制作用，徐奇智设计了风格不同的三组创意。
“拍起来还是有些费劲的，你看到铅树长出来就像圣诞树一样，画面很美，但这个反应如果在水溶液中去做，就看不到；要在硅胶溶液中拍摄才行。”徐奇智说，除了拍摄技巧，画面的成败与化学实验反应现象是否明显也有关系，需要反复实验溶液浓度，就连反应容器也试了很多，“传统的烧杯由于玻璃反光很难拍摄，梁老师多次尝试，最终使用的是特殊的容器比色皿。如果不懂化学，或者不懂摄影，都不可能拍摄出这样的影片。”
《美丽化学》将科学的神奇与美丽通过可视化影像传播给大众，一炮打响，引起全球轰动。截至目前，作品已有超过千万的独立访问量，得到《时代周刊》等全球140 余家媒体的重点关注与报道，2015 年2 月获得由美国自然科学基金会（NSF）和美国《大众科学》杂志举办的Vizzies 国际科学可视化竞赛大奖。
使普通人也能看懂顶级期刊
为Nature、Science、Cell 等世界前沿的科学杂志绘制科研成果海报与杂志封面，把一篇篇抽象的论文，变成一张张生动的科学图像，这也是团队的工作之一。“我们要将晦涩的科学原理通过易懂的方式传播给大众。”徐奇智说，科研成果是一个较为抽象的概念，需要在绘制前将其转化为具体的场景，这是一个艰难的过程，也非常考验逻辑思维。
2016 年，中国科大生命科学学院周江宁教授发现脱落酸对脑胶质瘤有抑制作用。脑胶质瘤常为恶性肿瘤，而脱落酸是一种植物激素，它能够加速胶质瘤细胞凋亡，抑制胶质瘤生长。徐奇智要将这一成果设计成杂志封面，“最难的是首先要听得懂科学概念，还要在脑海里想象出它的样子，并且制作出的成果要能被普通大众所接受。”
喜欢看电影、热爱自然并充满童心的徐奇智，也会从电影、生活的各个方面汲取创作的灵感。徐奇智说，首先在研究成果中提炼出主要视觉元素，“像脱落酸和胶质细胞，我就做了三组创意来呈现，一组是借鉴了科幻电影《第三类接触》，表现脱落酸和胶质细胞的接触，带有强烈的科幻色彩；一组将脱落酸的造型变形处理成毛毛虫，在网状的胶质细胞上啃食，有卡通风格；还有一组创意来自胶质细胞的外观，采用中国水墨的风格，用泼墨的手法展示胶质细胞，充满浓郁的中国风。”经过反复讨论和沟通，最终采用了科幻电影的创意，“ 看起来既深邃神秘，又能准确表达。”
设计科学海报和封面给徐奇智既带来了挑战，也增添了很多乐趣。他告诉记者，这需要了解不同科学领域的实验成果，“有时候一天要跨好几个领域听科学家讲解，像‘光晶格中的多原子纠缠’，听明白什么是‘光晶格’就需要花很长时间，确实很烧脑。”徐奇智笑着说，“但我很喜欢科学，也喜欢和科学家交流，在这些成果还没有正式对外公布之前，我就成了第一个被科普的对象。”这对他来说，也是一笔难得的提升科学素养的财富。
早已灭绝的古生物“复活”
始祖鸟、剑齿虎、巨脉蜻蜓……一批早已灭绝的地球古生物又重新“活”了过来，变得能看、能听、能玩、能合影。2015 年，新媒体研究院实验室利用自主研发的基于手机与PAD的增强现实出版技术平台“科学荟”，与电子工业出版社合作研发了我国首个AR 科普绘本《消失的世界》，一经面市就被抢购一空。
“‘科学荟’平台是我们开发的移动端APP，里面有很多的科学内容，用特殊的交互式技术——AR 技术——将绘本的艺术形象用三维的形式还原。用手机一扫，生物就能从屏幕上‘站’起来。”徐奇智说，这些绘本因为需要阅读文字，原本仅针对7 至10 岁或更大的孩子；但使用AR 技术后，让孩子身临其境，可以听到语音介绍，然后通过手指与它进行互动，甚至还可以进行拍照，能够让年龄更小的孩子阅读它。
另一个面向中小学教育的项目则是互动式多媒体课件演示平台“火花学院”。2016 年，在与蚌埠二中合作开展的化学公开课过程中，新媒体研究院引入AR 技术，最终呈现出来的分子结构模型，得到了全校师生的一致好评，这门课也获得了全国公开课大赛的特等奖，作品还入选国家级公开课名录。
“AR 技术最初是用于图书出版领域，比如把儿童科普绘本和增强现实结合起来，收到了很好的市场效果。后来我们把它用到了教育领域，成为一种辅助教学的新型工具。”在徐奇智看来，这些项目取得的成功，说明增强现实在教育领域会有广泛的应用。
目前，新媒体研究院正在开发AR 编辑平台，打算把它应用到整个出版行业及教育等其他行业，并开发了相应产品。
让青少年的学习更富有乐趣
“科学可视化用在教育当中，可以让课堂更灵动，效果也更好。”徐奇智说，人的眼睛接受了外界信息的近90%，在大脑中不管看到文字还是图片，都是转换成类似视觉的东西。“传统课堂上，老师上课都是用语言的形式，学生听讲久了，会出现认知过载的现象，产生疲劳的感觉；在课堂上更多植入视觉的东西，可以达到认知平衡、不易瞌睡、帮助记忆和理解、提高注意力的效果。”
谈及未来发展，徐奇智说，他将更多的精力放在青少年教育这块。“从认知的角度做研究，人是怎样认知世界的，如何通过视觉获取信息，应该用什么样的方法利用视觉给他信息，才能让他正确建立一个科学概念和正确地理解科学知识。”徐奇智说，这就应该在课堂上更多应用科学可视化的东西。
“做科普让我很快乐，也觉得很幸运。”徐奇智说，其实做一件自己喜欢的事，既能产生价值，又能满足自己，实现了自我的社会价值。“我目前正在做的和所追求的，也是社会急需的，帮助中国青少年更有乐趣地去学习，这也是我最大的收获。”他告诉记者，自己的孩子很快就要上小学，他很喜欢这些科普产品，会经常看火花学院的内容，“里面有很多互动的东西，比如《声光热能》这本书，有个可视化的小实验，孩子可以通过拖动将空气抽走，从而感受声音的传播。”幼吾幼以及人之幼，这也是徐奇智内心深处所期望的。
杨玉婷 吴衡 新安晚报 安徽网 大皖客户端记者 陈牧 刘旸 项磊 采写
