探索自然形态之美——第六届年度图像大赛美洲区获奖者
Evident 2025 全球显微图像奖： 美洲区获奖者。
柱头上的锦葵花粉，Igor Siwanowicz（美国）。
来自美国的 Igor Siwanowicz凭借其拍摄的锦葵花粉粒在花柱上的迷人照片，在 Evident 第六届年度图像大赛 中被评为美洲区获奖者。
这件引人注目的标本采集自霍华德·休斯医学研究所 (Howard Hughes Medical Institute) 的Janelia 研究园区，Igor 目前在这里专注于无脊椎动物解剖学和显微镜检查。 该图像是使用配备 40X 油浸物镜的激光扫描共聚焦显微镜拍摄的。 作为对他获奖作品的认可，Igor 将获赠一台 Evident CX23 正置显微镜。
照亮自然界的未见之美
在伊戈尔看来，自然界的各个层面都蕴藏着美。 通过显微镜观察，即使是普通的花朵也能展现出肉眼无法看到的非凡图案。 普通标本的自然形态变成了精美绝伦的美景，让人们得以近距离观察大自然隐藏的艺术，并激发了科学专家和好奇观察者的兴趣。
Igor，祝贺你成为年度图像大赛美洲区获奖者！ 你个人觉得这幅图像让你感到特别兴奋或有趣的地方在哪里？
自然形态无论大小总是能吸引我的注意力，激发我的兴趣。 在这个特定案例中，我很好奇相对巨大的（直径约 0.1 mm）锦葵花粉粒是如何在柱头上萌发的。 我想捕捉花粉管的形成过程（在图像中显示为围绕花粉粒的蓝色管状物），它是雄配子的载体。 我也很高兴发现了一种有趣的新方法来处理共聚焦堆栈，以突出那些通常被更强信号（荧光“光芒”）掩盖的细节。
你是怎样制作这幅图像的？
我将锦葵柱头包埋在 7% 琼脂糖中，用振动切片机将所得块切成 0.3 mm 厚的薄片，并用两种纤维素结合染料对其进行染色： 卡尔科弗卢尔白（蓝色）和刚果红（红色）。 然后我在 40X 放大倍率物镜下，使用三条激光谱线（405、488 和 561 nm）对样本进行了成像： 。 图像中的绿色来自自发荧光，这种荧光在植物组织中始终很强。 我在将堆栈展平之前使用了“查找边缘”滤镜，以实现“X 射线透视效果”，并显示原本会被遮蔽的精细细节。
Igor Siwanowicz，Evident 第六届年度图像大赛美洲区获奖者
你是怎样找到用来创作创建这幅图像的样本的？
我们校园里有几个花坛，锦葵似乎是野花种子混合物的一部分，所以找到锦葵植株是最容易的部分。 不过，我必须仔细安排收集的时间。 花朵开放时，首先成熟并出现的是花药（雄性器官）。 柱头需要几天时间才能长出长长的白色须状物。
你在创作这幅图像的过程中遇到挑战了吗？
由于我使用了自己非常熟悉的技术，所以这个过程并不特别具有挑战性。这有点像第 n 次烹制一道稍微复杂的菜肴。
您为何选择这张图片参加“年度图片”大赛？
I我认为这张图片既能唤起人们熟悉的联想——比如日出或日落的景象——同时也呈现出某种异域或超凡脱俗的特质。我希望这种特质能吸引更广泛的受众，甚至能引发些许困惑。当然，最理想的情况是，这是一种良性的困惑——即那种能促使人学习的困惑。这种状态有时被称为“最佳困惑”（optimal confusion），被视为一种关键的认知情感，因为它能推动知识的获取。这种困惑会带来一定程度的不适感——就像在意识到自身知识存在空白时，心里产生的一种“精神上的痒”。而要消除这种“痒”，唯有找到填补该空白所需的信息。
与美洲获奖图像来自同一批次的锦葵花粉。 由 Igor Siwanowicz 拍摄。
这幅图像是否带来了某种启示？
“自然形态之美在每一个尺度上都能被发现。 合适的工具可以帮助我们发现，普通花朵的美丽远不止我们肉眼所见。 它可以帮助我们不会对大自然视而不见。”
— Igor Siwanowicz，Evident 第六届年度图像大赛美洲区获奖者
你是什么时候学会使用显微镜的？
我的专业背景是生物化学和分子生物学。 在攻读博士学位期间，我利用 NMR 和 X 射线晶体学技术在原子水平上研究蛋白质相互作用。 我认为自己没有看到它的全貌。 大约 19 年前，我决定将研究重点转向更符合我兴趣的方向，并加入了一个利用果蝇作为模式生物，研究记忆形成、巩固和提取的神经生物学实验室。 最终，在搬到 HHMI 的 Janelia 研究园区后，我开辟了自己的领域，成为无脊椎动物解剖学和显微镜检查方面的专家。
你是从什么时候开始受到启发，使用显微镜进行艺术创作的？
早期接触图文并茂的教科书起到了巨大的作用。 我甚至在学会阅读之前就浏览过它们。 那时我第一次接触到 Ernst Haeckel 的作品。 他的《自然界的艺术形态》（Art Forms in Nature）是一部收录了各种生命形态、细节极为丰富的石版画的壮丽作品，是科学方法与艺术才能结合的典范，并且至今仍是对我影响最大的灵感来源之一。
你用显微镜创作艺术作品多久了？
大约 18 年前，在我转向神经生物学研究后不久，我用共聚焦显微镜收集了我的第一个数据集（只是为了好玩）。
你觉得显微镜最迷人的地方是什么？
显微镜图像能够唤醒观者对自然形态之美以及自然界中蕴藏的诸多设计层面的感知。 它们有能力激发兴趣和好奇心，即使是非专业人士，也能促使他们对自然世界进行充满热情的探索。 它们是科学传播的理想媒介。
在个人层面上，显微镜与我过去二十年来一直从事的微距摄影相得益彰，让我能够以更加亲密的视角观察自然形态。
你认为这种迷人之处源于何处？
我对生物学的好奇心和兴趣早在我考虑从事什么职业之前就出现了。 就我而言先天因素和后天因素从中都起到了作用。 或许这与遗传因素有关，因为我的父母都是生物学家。
Igor 目前正在制作的果蝇解剖模型的渲染图。 由 Igor Siwanowicz 拍摄。
你从事什么职业？
我最近掌握了 3D 建模和动画技术。 在 COVID-19 疫情期间，我学习了一些 Blender 的操作，这是一款免费的开源 3D 创建软件。 事实证明，我的新技能在工作场所内外都有一定的需求。
我们利用光学显微镜（包括共聚焦显微镜和光片显微镜）、微型计算机断层扫描（µCT）和 FIB-SEM 断层扫描等成像技术生成了大量的 3D 数据集。这些数据可以轻松转换为 3D 网格，并导入 Blender 进行进一步处理和渲染。目前，我正在利用这种方法构建斑马鱼幼虫、果蝇、蜜蜂、豌豆蚜虫和小鼠的解剖模型。
你的影像专业工作与你的艺术创作有交集吗？
我的专业兴趣和个人兴趣有很多重合之处。 我认为我的专业兴趣和个人兴趣几乎已经合而为一了，这正是最理想的状态。 此外，我还出于兴趣开发了一些用于无脊椎动物解剖结构成像的技术和方案。 事实证明，它们对我的工作非常有帮助。
你在使用 Evident 显微镜方面有什么经验？
我在 FLUOVIEW™ FV1000 共聚焦显微镜上拍摄了我的第一批“艺术”显微镜图像，其中一张获得了 Evident 2010-2011 BioScapes 图像大赛的一等奖。 说来话长，但如果当初没有发生那件事，我现在很可能不会在 Janelia 研究园区了。 我对 Evident 品牌及其大赛的印象非常好。
我认为将自然的各种表现形式的美呈现给广大公众具有巨大的价值。 我希望这些获奖图像能够激发兴趣，唤起敬畏和惊奇之情，而这两种情感在我们人类的体验中都至关重要。
在镜头下发现更多美丽的自然形态
想欣赏更多 Igor 的自然界显微镜艺术作品吗？
凭借其拍摄的宇宙橙色墨西哥紫菀花的引人注目的横截面图片，Igor 成为Evident 第五届年度图像大赛的全球获奖者。
想要发现更多融合科学探索与艺术的显微图片？欢迎浏览我们的年度图像画廊（千万别错过 Igor 2022 年至 2021 年的显微图像！）
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特约撰稿人
丽贝卡毕业于恩迪科特学院，获得新闻学学士学位，并撰写有关科学和工业领域趋势与技术的文章。 她与 Evident 的工程师和科学家密切合作，撰写有关最新激光扫描、超高分辨率、多光子、正置、体视和倒置显微镜系统，以及前沿光学技术、相机和软件的文章。 关注她的作品，了解 Evident 在细胞学检查、病理学、教育等众多应用领域的最新进展。