显微镜下的微观世界：发现肉眼看不到的美

　　下过雨后，你或许会注意到叶子表面的微小水滴或微生物。但是，如果能借助显微镜，你将进入一个全新的世界，发现那些微不足道的水滴中有着独特的宇宙，充满了生命和秘密。

　　有人用显微镜观察蝴蝶的鳞片，也有人拿来去观察果蝇，去观察不同情绪下的泪水、去观察每朵雪花的形状、去观察萝卜皮，还有人把头发放大一万倍，放到电子显微镜下拍……

　　显微镜下的珊瑚绒睡衣，图源网络

　　今天就带大家走近显微镜的世界，发现那些我们在日常生活中看不到的微小而美丽的景象。

　　一、显微镜摄影是如何实现的？

　　提起显微镜，大家应该都用过，那就是在中学用显微镜观察洋葱切片。

　　显微镜是16世纪末由荷兰人发明的，詹森父子把两片玻璃凸片叠起来看教堂的高塔，发现上面的大公鸡雕塑比原来大了好几倍。而真正实现显微镜应用价值的是另一位荷兰人列文虎克，他用自制的显微镜，成为第一位发现微生物的人。

　　那么显微镜又是如何摄影的呢？

　　有两种方式。第一种是目镜后摄影，先在显微镜中看到清晰的画面，然后将相机镜头对准显微镜目镜，用自动模式，自动对焦拍摄即可。 第二种是直接将相机的镜头拆除，显微镜的目镜取下，然后通过一个简单的装置将相机和显微镜连接在一起。

　　因为显微镜需要将物体放大到较大的倍数，焦距较长，所以导致拍摄出来的东西景深很浅。景深指的是指的是在一张照片中能够保持清晰焦点的范围，决定了照片中前景、中景和背景中哪些部分能够保持清晰，哪些部分会逐渐变得模糊。想利用显微镜把物体前后拍清楚， 需要使用电控装置，拍摄几十甚至上千张对焦在不同平面的照片。后期再通过软件，将清晰的部分合成一张全景深图片。

　　二、显微镜捕捉到的微观之美

　　1、动物类

　　马达加斯加巨型日壁虎胚胎的手，这只手长约3毫米，采集时间超过两天，数据约200G。拍摄者用青色突出了壁虎的神经，而骨骼、肌腱、韧带、皮肤和血细胞则被染成一系列较暖的颜色，当你把它放大到某个区域时，就会揭示出细胞水平上的结构是如何组织的。该作品获得了2022年尼康“小世界摄影大赛”的冠军。

　　拍摄者GRIGORII TIMIN AND MICHEL MILINKOVITCH和成年马达加斯加巨型日壁虎的合影

　　虾尾的羽毛状纹理，这些细长的结构通过扭动和摆动，产生推进力，使虾能够迅速游动，逃避捕食者或捕食猎物。拍摄者：Caren Alpert

　　2、植物类

　　为了测量花粉管的长度，拍摄者拍摄了这张荧光显微镜照片，照片中花粉管穿过拟南芥的雌蕊生长。

　　拍摄者Jan Martinek分享了显微镜摄影的魅力：即使在看似平淡的物体和标本中，显微镜摄影也能揭示另一个层次的复杂性和美丽。

　　拟南芥，普通人可能没听过，但是在植物科研界，它确实非常常见，被广泛应用于植物遗传学、细胞生物学、分子生物学等研究，关于植物的各类研究最先大都是从它身上展开的。2022年，拟南芥搭乘神舟十五号进入太空，并在空间站成功经历了开花结实。

　　拟南芥 图源：百度百科

　　“南方活橡树叶上的毛状体（白色附属物）和气孔（紫色毛孔）”

　　拍摄者 Jason Kirk使用了60倍的放大倍数，并且堆叠了200多个不同的图像，以深入查看橡树叶内的构造。该图像显示了三种不同的结构：气孔（紫色）、毛状体（白色）和叶脉（蓝色）。一片简单的橡树叶却包含了不寻常的美和复杂性。

　　南方活橡树，美国得克萨斯州一种常见的树 图源：维基百科

　　3、医学类

　　黄河之水 2020 拍摄对象：未脱钙骨及纤维组织磨片。拍摄者：李铁军 北京大学口腔医学院副院长 口腔病理学教授

　　未脱钙骨及纤维组织磨片通常来自于人体的骨骼组织。这种磨片通常在医学和生物学研究中使用，以便研究骨骼的组织结构、形态学，或者进行病理学研究。

　　骨骼、肌肉、血管、神经、牙齿，在显微镜下，也能衍化成无垠宇宙、辽阔荒原和神秘湖泊......

　　褪黑素晶体

　　褪黑激素是大脑产生的一种激素，可以帮助入睡。它通常也以药丸的形式服用，为身体提供额外的休息动力。该图来源于显微镜摄影合集《科学是美的》，作者科林·索尔特 (Colin Salter) ，该书以艺术的眼光展示了细胞、微生物等。

　　4、其他

　　也有拍摄者把显微镜对准了日常生活中的事物，比如咖啡渣、胶片、雪花、食盐等，下面是Mikkers用显微镜捕捉到的不同情形下的眼泪：

　　打哈欠时得到的眼泪，就像是随意躺在地上的藤蔓

　　开心流下的泪水，仿佛一场美丽的雪景

　　拍摄者Mikkers首先使用微量移液管放到眼睛附近，收集流下的眼泪。然后将收集好的眼泪滴到显微镜载玻片上。之后等待一段时间让眼泪中的结晶沉淀，最后眼泪的真面目才能够被拍摄出来。

　　Mikkers使用了很多让人流眼泪的方法，来证明眼泪的差异性。眼泪共有三个基本类型，基本眼泪，反射性眼泪和情感性眼泪。而不同类型的眼泪，它们的分子构成都会存在些许的差异。比如反射性眼泪主要是因为外来颗粒刺激眼睛流出的眼泪，比如洋葱，催泪瓦斯和胡椒喷雾等东西，这些眼泪主要是为了洗去这些与眼睛接触的刺激物。

　　三、普通人能显微镜摄影吗？

　　看完上面专业人士用显微镜捕捉到的画面，相信你一定也有用显微镜观察物体的冲动，那么普通人可以显微镜摄影吗？

　　答案是：可以。

　　简单版：

　　买个具有显微镜摄影功能的手机，可以选择放大倍数，比如20倍、40倍、60倍等，显微镜摄影就像日常拍照一样简单，枕头、沙发、快递盒，都可以成为显微镜下观察的对象。

　　进阶版：

　　首先购入一台显微镜，便宜一些的在网上几百元就能搞定。

　　准备好待观察的样本。样本通常会被固定、染色或标记，以增强对细节的可见性。

　　调整显微镜参数，包括放大倍数、对焦、亮度、对比度等，确保显微镜处于最佳状态以获取清晰的图像。

　　摄影设备连接：连接相机到显微镜。

　　对焦：需要微调焦点，将样本聚焦到最清晰的状态。

　　曝光设置：根据光源强度和样本特性，设置适当的曝光时间和光圈大小，确保图像的亮度和对比度适中。

　　取景和记录：使用摄像机或计算机软件捕捉图像。通常会拍摄多个不同焦点或不同区域的图像，然后后期合成一个清晰的图像。

　　后期处理：对图像进行颜色校正、对比度调整、去噪等处理。

　　你是否也想用显微镜观察世界呢？你想用显微镜观察什么？欢迎在评论区留言讨论~

　　参考文献：

　　1.https://www.olympus-lifescience.com/en/discovery/beauty-of-the-microversemeet-the-ioty-2021-global-winner/

　　2.https://ournarratives.net/the-beauty-and-vitality-of-nature-as-seen-through-jason-kirks-microscope-chinese/

　　3.https://www.kepuchina.cn/wiki/faq/201911/t20191107_1147347.shtml

　　4.https://mp.weixin.qq.com/s/X1-bIB1rEKfIUZ02Rkw4mw

　　5.https://www.tsinghua.org.cn/__local/1/0A/C5/0DED0FD932149490CE3885F4BEA_5E8F940D_19DB098.pdf

　　整理：党敏