要闻:美到震撼！清华学霸用3分钟短片，火遍全球

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本来化学反应在镜头里就这么感兴趣，这么美！

五彩缤纷的“美丽化学”系列视频，也许是历史上中国人制作的最酷的化学相关科学传达作品。 甚至国内外备受瞩目、获得诺贝尔和平奖的opcw (禁止化学武器组织)也申请在自己的纪录片中采用这部作品。

电影的主要名字是梁琰，每条路都是学霸，直到升入清华。 美国博士毕业后，他不是和大流士一起研究，而是拍了非主流职业之路——化学录像。 “不管化学不是你的菜，还是每堂化学课睡觉，只要看《美丽的化学》的视频，一定会爱上科学的不可思议！ ”，美国时代杂志写道。

金属置换反应

重铬酸钾结晶过程

写文章|石鸣

硝酸银溶液一滴，氯化钠溶液一杯汪洋，会发生什么？

梁琰熟练地挥动试管，递给我面前，原来清澈的液体就像清洗水一样浑浊。 “看，白色的沉淀！ ”。

这是目前任何化学实验室最常见的方法。

但是，在“美丽的化学”的场景中，在漆黑的帐幕下，流星突然描绘出雪白的轨迹，但流星没有落地，中途改变方向慢慢上升，上升，像礼花一样盛开，火花散落，最后整个画面变成海底的景象，反

这是世界上很多人从来没有见过的情景。

年7月19日，梁瑠第一次在实验室看到了这一情景。 他现在还保存着当时的视频录音。 那天在场的有三个人，是化学行业的专家，他们都吓得叫了起来。 因为效果太大了。

这是他拍《美丽化学》的起点。

三年后，去年11月，《美丽化学》的续集《再现化学》上线，这次电影越来越多，变得美丽，更大！

铜被银取代

梁琰面前，也有不少人在网上拍摄化学反应的视频。

但是，这些视频大多发生在玻璃容器中，视觉的主体不是化学反应本身，而是看作为发生反应的容器的试管和烧杯等。

梁琰决定拍摄《美丽的化学》时，必须首先考虑如何从镜头中移除这些玻璃器具。 除了遮挡视线，弯曲的玻璃表面还会使物体变形。

他找了一下，直到有一次去了自己大学辅导员的实验室，看到了这样一种叫“比色盘”的装置。 他亲切地称它们为“小水槽”。

这个“小水槽”的表面是平滑的，光学玻璃制的，原来用于光谱分解。 这是因为可以最大限度地确保视觉上的还原效果。

金属锌的电沉积

除此之外，化学反应的拍摄，他们基本上不加特效，颜色也不追加解决，只解决一点曝光的效果，保证了拍摄的化学反应，没有人工修饰，尽量忠实地再现了化学本身的副本。

镁的燃烧，在夜空中突然星星爆炸，亮度就像烧人一样，采用10段减光透镜后就可以直视了。  ；

锂的燃烧，就像局部火山的喷火，最后变成星云，在食物眼里可能看起来像花椰菜。

铁粉的燃烧是《火树银花不夜天》的写照。

氢的燃烧，就像紫红色的四处奔走的妖精。

金属置换反应的“黑和白”系列，看到了种子是如何成长为森林，草原是如何盛开在花海中的。

铅的置换过程

冰晶凝结成尖锐的冰刀，越来越快，越来越密，越来越细从四面八方延伸，像有生命的刺一样不断推进，扩张着自己的边界。

这是魔法吗？ 是的，这是科学

“科学给了我们看自然的新方法。 也就是说，开阔了我们看自然的方法和视野。 理解了什么是怎么工作的，感觉更棒。 ”。 梁恩说。

《化学花园》的片段

氯化钴在硅酸钠溶液中反应

他和他的团队拍过《化学花园》这部电影。 这部电影记录了六种不同金属盐在硅酸钠溶液中的反应过程，但这些无机盐表现出非常像有机细胞的复制和生长的状态。

“其实在20世纪初，这个反应被认为很可能证明地球上的生命是如何起源的，但后来人们推翻了这个想法。 但是，2000年左右，我们的想法又逆转了。

“我发现海底真的存在着‘化学花园’这样的物质结构。 恐怕这个反应真的与生命的起源有关吧。”

梁琰本人是化学霸主。 高中的时候，他化学常考满分，本科毕业于清华大学化学系，研究生去了美国明尼苏达大学，取得了化学博士学位。

在美国的留学经验成为了他职业生涯的转折点。  ；

原来，他对电脑图像和照片这些行业感兴趣。 他喜欢玩电脑游戏，“知道什么样美丽的画面会给人带来多大的冲击”。 本科的时候，他自学了使用专业软件进行图形绘制的方法，还出版了photoshop的《学习手册》。

在美国，他遇到了一位叫janet iwasa的学者。 “她是ted的fellow (成员)，有着相当传奇的经验。 我本来是细胞生物学博士，对图形设计和动画也感兴趣。 结果博士毕业后，她申请了美国国家科学基金的奖金，去好莱坞专业学习了两个月动画制作，成为了这个行业的专家。 ”。

《消失的金属》

这位学者对梁琰有启发，他也对科学和艺术这两个交叉行业感兴趣，也许可以把自己的兴趣变成工作走上“科学可视化”的职业道路。

“科学的可视化是一个广泛的概念，可以理解为正在摸索用视觉方法表现很多行业运用的医学、物理学、天文学等无形事物的方法。”

历史上第一个科学可视化的例子是300多年前胡克画的显微镜下的跳蚤形象，当时引起了公众的关注。

另一个有名的例子是，一百多年前，x光发现了x射线，拍了戴戒指的手骨头的照片。

“可以说科学的可视化对自然提供了全新的看法。 这个可视化的图像可以给人无限的想象，让我们知道。 另一个美好的世界值得我们探索。 ”。

梁琰队复原的历史上的化学实验装置

拍《美丽的化学》时，梁琰没有多少硬件条件。 化学实验室，1万元左右的4k摄像头，32t容量的记忆装置，4张1080p的显示屏。

现在他有普通的微距镜头，增加了20多万台显微镜来捕捉肉眼看不见的华丽画面。

另外，也有直接从视觉上看到温度变化的热成像。

《发热反应》

 ； “最重要的不是硬件，而是人。 》梁琰说:“没有团队合作，我拍不出这些美丽的东西。”

在采访中，他反复提到摄影师朱文婷，她年轻，毕业于清华美院，已经是《再现化学》的主要摄影师。

另外，还反复提到陶先刚和黄微，他说:“没有他们，可以说没有‘美丽的化学’。”

在中科大，陶先刚教了32年化学基础课。 黄微是一位年轻的实验女教师。 在“美丽的化学”项目中，他们俩负责化学实验的操作，梁琰主要负责构思、拍摄视频和后期制作。

碘化铅沉淀

“美丽的化学”那么引人注目，是他们没想到的。 自然杂志的前主编菲利普·坎贝尔在twitter上强烈推荐，美国主要媒体迅速跟进。 之后，俄罗斯、加拿大、法国、意大利、匈牙利、希腊、阿根廷等媒体也相继报道了。

《美丽化学》上线一周后，梁琰收到了来自德国的电子邮件。 “你好，‘美丽的化学’团队的所有身体”15岁的保罗写道:“谢谢你向世界展示自然之美。”

美国《哈芬顿邮报》写道:“这可能会让你对化学着迷。”

第二年，“美丽的化学”获得了美国科学可视化vizzies竞赛专家奖。

“这个奖是美国国家科学基金会和美国《大众科学》杂志共同举办的，是科学可视化行业非常有名的竞赛。 我们刚开始项目，得到这样的国际专业竞赛的同意，对我们来说是非常鼓舞的性质。 ”。

对梁琛来说，更重要的反馈来自大众。 很多人告诉他，中学和高中毕业时，如果化学反应看起来是这样的话，化学成绩可能不会太差，也可能会喜欢化学。

“这种来自大众的反馈比获奖更重要，我认为这样做真的很有意义。 ”他说

“我觉得有点基本的化学知识对一个人来说很重要。 而且，如果我们希望吸引孩子，她们将来成为化学家，我认为这对整个身体也很重要。 我们现在面临的很多问题是因为化学家需要帮助我们。 ”。

液态水的分子结构

梁琰也经常想。 你怎么能和大众更接触作品的表现呢？

前面拍的“美丽的化学”包括宏观化学反应和微观化学结构两大块。 化学结构这一部分与分子和原子的结构有关，不能拍摄，也看不见，所以他使用计算机的三维软件和动画技术进行了模拟展示。

从全网传递来说，化学反应的视频，传递和接受度远远高于化学结构。

梁琰分解了，对于化学结构，观众还需要有一定的基础知识，感受化学之美。 否则，看起来像一堆小球。

硫酸钡沉淀。

因此，拍摄《再现化学》时，他已经不做微观结构的部分了。 为了提高化学反应的视觉美感，我们把焦点放在了尽可能多的事情上。

多个反应的速度快，瞬间完成，反应物的浓度不同，纯度不同，经常直接影响反应的表达。

因此，为了求出最佳的视觉效果，需要反复摄影，尝试多个排列的组合。 根据情况，素材加起来剪十几个小时，甚至几十个小时，最后剪2~3分钟。

氯化钠(食盐)晶体

霍金说，在科学读物中，每增加一个方程式，就减少10%的网民。 但是，在梁琰的电影中，他多次使化学反应方程式符合相应的画面。

“因为我在学习化学，所以方程式很重要。 而且，从画面的构图来说，我觉得有方程式，画面整体就齐全了。

“对于不喜欢化学的人和对化学一无所知的人来说，化学方程式可以作为装饰性的要素。 但是如果你懂一点化学，他就会知道原来看起来枯燥无味的方程式的背后是这样美丽的画面。 ”。

写文章|石鸣