从南极到北极拍摄冰冻的浮游生物世界: 一段难忘的旅程

Will Smith 的《Pole to Pole》纪录片系列

图片由国家地理杂志提供。

Enrico Poege

Enrico Poege

全球营销主管

2026 年 4 月 20 日

北极、显微镜和 Will Smith 之间有何共同之处?

这是一项科学与电影制作在地球上最极端的环境下的融合。

受制片人 Nutopia 邀请,独立电影制作人兼摄影师 Jan van IJken 携手 Evident,为国家地理和 Disney+ 的新系列节目 《Pole to Pole with Will Smith》 拍摄北极微观浮游生物。 Jan 与著名科学家 Allison Fong 博士一同乘坐一艘独特的破冰船,从斯瓦尔巴群岛前往地理北极。

在此类项目中,挑战不仅是拍摄视频或图像,更是在极端环境下采集可用数据,例如持续振动和负温。

Evident 显微镜专家 Udo Steininger 与 Jan 密切合作,为这次非凡的航程挑选、准备并优化了成像设备。 我们与 Jan 和 Udo 进行了交流,了解他们如何从最初的设备设置到最终的图像采集,持续调整和优化成像方法。

欢迎,Jan! 您可以先谈谈自己的经历,以及您是如何开始从事显微镜检查的吗?

Jan: 我从 1996 年左右开始从事摄影工作,大约 15 年前开始制作电影。 我拍了几部短片。 我的第一部显微电影名为《Becoming》,讲述蝾螈在卵中的胚胎发育过程。 我想要记录生命的起源,但这个想法非常复杂,于是我加入了荷兰显微镜俱乐部,在那里学到了很多基本技术,也学会了如何开发自己的方法。 我渴望捕捉大自然的神秘和美丽。 对此我非常感兴趣,也是我各项创作的动力,比如我最近拍摄的与浮游生物相关的影片Planktonium

您是如何利用显微镜观察拍摄Pole to Pole纪录片系列的?

Jan: 在完成了我的电影和摄影集《Planktonium》(一部关于微观浮游生物的神秘世界的电影)之后,Nutopia 偶然发现了我的作品,并联系我,希望向我了解如何在北极拍摄的建议和想法。 这个项目的想法是拍摄北极浮游生物画面,并在他们最新的纪录片系列 《Pole to Pole with Will Smith》 中呈现。

Nutopia 邀请我拍摄浮游生物,并作为该项目的一部分参与此次探险。 我和团队一起进行了为期两周的地理北极往返之旅。 我在船上的实验室里完成了这个项目的所有拍摄工作,我身边是正在进行各自项目的其他科学家。 来自 Evident 的 Udo 帮助我挑选并准备了所有需要带到实验室使用的显微镜设备。

北极。 图片由 Jan van IJken 提供。

摄制组拍摄的《Pole to Pole with Will Smith》节目由 Will Smith 主持,他和科学家 Allison Fong 博士都在船上。 Allison 太棒了。 她是一名北极专家,对浮游生物有深入的了解。 我从她身上学到了很多知识。 Oliver Müller 担任 Allison 的助手。 他们曾一同参加过探险,因此他也能够协助我进行显微镜观察并帮助采集样品。 Oliver 还是我在船上的室友。 与他们两个一起工作真是太棒了!

Will Smith(左)和 Allison Fong 博士(右)在北极探险。 图片由国家地理杂志的 Freddie Claire 提供。

面对不断变化的环境条件,Evident 是如何帮助您完成这个项目的?

Jan: 我们用了几个月的时间进行讨论和准备,分享我的想法和方法,包括我们在拍摄过程中可能遇到的困难。 我们早就知道在破冰船上拍摄并不容易。 我们担心的主要问题是船舶发动机的振动以及破冰造成的更大振动。

来自 Evident 的 Udo Steininger 提供了极大的帮助。 和他一起工作非常愉快,他非常乐于助人,我非常感激。 我和他一起挑选了两台漂亮的显微镜。 SZX16 体视显微镜BX53 荧光显微镜

左图: 为了进行初步的样品筛选和拍摄较大生物体,Jan 使用了 SZX16 体视显微镜。 它的机械稳定性和易用性非常好,为船上实验室提供了可靠的解决方案。 右图: 为了拍摄更小的标本并捕捉极细微的细节,Jan 换用了 BX53 正置显微镜。 稳定的照明和可靠的光学准直提供了一致的成像性能。

Udo 还帮着选择物镜,并用专用相机适配器把我的相机连到显微镜上。 这台显微镜提供我所需要的一切。 我甚至在汉堡的 Evident 总部接受了一天的培训,学习准备所有的设备。 真是太棒了!

Udo 还对防震台进行了深入研究,并与 Nutopia 团队进行协调。 每当我需要帮助的时候,他都会伸出援手。 我在实验室遇到了一些困难,好在我给 Udo 打了电话,他帮我解决了这些问题。 能够得到这样的支持我真的很开心。

Udo,您是用什么办法消除振动的?

Udo: 我们知道他们需要在发动机运行时进行拍摄,也知道我们可以用主动防振台或被动防振台来消除较小的振动。 当然,平台的大小和重量也有限制,因为平台需要搭载在小型飞机和橡皮艇上,并且要在现场没有专业人员帮助的情况下组装。

我研究了很多方案,并与 Nutopia 和 Allison 协调,确定我们需要携带哪一款。 最后,我们选择了一个被动式平台,但我们知道无法避免冰块破碎时产生的剧烈震动和颠簸。 这很有趣,因为很少有人会在破冰船上用显微镜进行观察。

Jan,您是如何克服因振动带来的拍摄挑战的?

Jan: Udo 安排的平台很好地解决了船舶引擎和船体振动的问题。 我们把所有的显微镜(包括我自己的两台)都放在了船上的平台上,这样我就能在发动机运转时进行拍摄。

但正如我们所料,这个平台并不能经受住破冰带来的振动。 不过在船上的实验室中,我的正上方有一个与船头的网络摄像头连接的屏幕。 我没想到冰层中会有这么多水道,船只沿着这些水道航行可以尽量减少破冰。 我通过这个屏幕可以判断水是否足够清澈以便拍摄,同时从冷冻柜中取出标本,准备进行显微镜观察。

您是怎样用这两台 Evident 显微镜拍摄浮游生物和其他样本的?

Jan: 我总是先用 SZX16 体视显微镜对样本进行初步观察,从中筛选出值得研究的内容。 然后我会准备样本,以便使用 BX53 显微镜进行拍摄或延时成像。

纪录片制作人兼摄影师 Jan van IJken 利用 SZX16 体视显微镜对有趣的样本进行扫描和识别。

为了能够在不断变化的环境中快速扫描并识别有趣的样本,Jan 使用了 SZX16 体视显微镜的高光学清晰度和超宽变焦范围。 图片由 Jan van IJken 提供。

用体视显微镜观察体积较大、无法用透射光显微镜观察的生物体。 对于这些生物体,我觉得体视显微镜非常棒。 图像质量非常出色。 例如,体视显微镜在拍摄褐海蛞蝓等生物时特别有效。

显微镜下的北极高压环境中的海蛞蝓。

显微镜下的北极高压环境中的海蛞蝓。 图片由 Jan van IJken 提供。

我用 BX53 显微镜拍摄藻类和小浮游动物。 能同时用两台显微镜进行延时摄影和拍摄视频,真是太好了。 对于像硅藻这样的生物,我想展示它们运动时的样子。 这时唯一的办法就是使用延时摄影,先拍摄大量照片,再将它们合成一个视频片段,以展示运动。

显微镜下的北极高压浮游植物样本。

显微镜下北极高压环境中的浮游植物标本。 图片由国家地理杂志社的 Jan van IJken 提供。

您最喜欢显微镜的哪个功能?

Jan: 对我来说,我最常用、最喜欢的功能是暗场。 我用暗场来保持背景的一致性,这对于确保我的每个镜头背景一致非常重要。 暗场能为标本带来鲜明的对比度。 我拍到了极其精彩的图像,BX53 显微镜表现非常出色。

显微镜下的北极高压浮游植物样本。

显微镜下北极高压环境中的浮游植物标本。 图片由国家地理杂志社的 Jan van IJken 提供。

在如此恶劣的环境下,您是怎么采集样本的?

Jan: 我带来了我常用来采集浮游生物的小网。 Allison 和 Oliver 还有更大的采集网,他们俩都帮了我很大忙。 在船上期间,我在五号甲板(即直升机甲板)通过抛出长线来采集样本。 我们必须非常小心,因为发动机正在旋转并搅动水和冰,所以我们与船上的科学官 Daniel Cron 协调,他会请求船长停止发动机或改变旋转方向,以便我们能够顺利地进行采样。

Jan van Ijken 用网收集浮游生物。

Jan 用网收集浮游生物。 图片由 Jan van IJken 提供。

我们还停靠在斯匹次卑尔根岛西北部的马格达莱纳湾进行探索。 我们与 Daniel 一起,在自己的科研小船上进行科学采样和浮游生物采集。 直接在小船上进行! 船上配备得非常完善,真是太好了。 这是一段宝贵的经历,我十分感谢 Daniel 和他的同事们。 他非常出色地完成了工作,并且给予了我们极大的帮助。

您觉得这个项目最令人兴奋或最令人惊叹的地方在哪里?

Jan: 最激动人心的时刻之一是我们经过一周的旅行到达了地理北极。 在他们和 Will Smith 一起拍摄期间,我前往北极进行探险,以便 Allison 和 Oliver 能够采集冰芯开展科学研究。 Allison 在冰上凿了个洞,我可以直接在北极采集样本,这真是太棒了。 非常令人难以置信的时刻。

虽然北极的浮游生物数量不多,但我发现的它们却非常特殊。 它们个头很大,有红色的触角,这对我来说是第一次见到。 回到斯瓦尔巴群岛附近,浮游生物更加丰富,物种也更加多样化,例如桡足类,这种生物在世界各地都能找到。

显微镜下北极高压环境中的桡足类幼虫。

显微镜下北极高压环境中的桡足类幼虫 图片由 Jan van IJken 提供。

Udo,您在协助这个项目的过程中最喜欢的是什么?

Udo: 让我印象最深深刻的是在我们的汉堡办公室测试相机适配器。 由于 Jan 使用的不是标准显微镜相机,我们的产品组合中没有任何配件可以把相机安装到显微镜上。

我曾经认识一家小型制造商,他们生产定制适配器,但由于这些适配器价格昂贵,我一直没有测试过。 这次正是一个测试这款适配器性能的绝佳机会。 我们将它与 Jan 的旧适配器以及我用望远镜零件自制的适配器进行了比较。 结果有天壤之别。 定制的适配器提供了极高的清晰度和锐度。 它太棒了,这也证明它是这次探险的完美选择。

另一个让我觉得有趣的地方是 Jan 从艺术的角度进行拍摄。 举例来说,作为一名科学家,我总是在思考哪种对比方法能够呈现最丰富的细节或最高的分辨率。 半透明水生生物来通常会 DIC。 但对 Jan 来说,背景的一致性更为重要,这一点我之前没有想到。

Jan,您愿意再分享一些您的整体体验吗?

Jan: 这是我经历过的最不可思议的旅程和任务。 变化万千的地貌和冰面上的极光景色真是美极了。

船上甚至还有一个剧院,我们曾两次在那里为乘客们进行科学演讲。 我们可以和他们还有其他科学家分享我们的工作,我还展示了一些我的照片。 他们觉得这很有趣,乘客和科学家之间的交流与合作令人欣慰。 他们还可以了解环境和自然,甚至可以参观我们工作的实验室。

通常情况下,我需要负责项目的所有安排,所以能够加入 Nutopia 和 Evident 的这个团队真的非常棒。 大家在各项安排上都非常热心给力!

Will Smith 与 Allison Fong 博士准备在北极冰下潜水采集样本。

Will Smith 准备与 Allison Fong 博士一起潜入北极水域的冰下采集样本。 图片由国家地理杂志的 Freddie Claire 提供。

与出色的摄制团队合作,做我最喜欢的事情——拍摄、摄影、观察浮游生物、与科学家一起工作,并得到了所有我需要的帮助,这真是梦想成真。 与这些摄像师、无人机操作员,以及像 Allison 这样精通冰雪的科学专家在一起,我学到了很多。 非常不可思议,令人难忘。

特色产品

BX53

  • 高亮度 True Color LED 照明
  • 模块化概念使单个组件可以实现电动化
  • 轻松采集多彩荧光图像

了解更多

SZX16

研究级体视显微镜系统

利用 SZX16 研究级体视显微镜,可以拍摄从整个生物体的宏观图像到单个细胞结构的微观图像。 它的变焦比 (16.4:1) 非常宽,在配备 1X 物镜时可实现 7x–115x 的放大倍率,配备 2X 物镜时最高可达 230x。 得益于复消色差光学元件,可清晰观察细微结构,整个放大倍率范围内色差模糊得到减少;0.3 地数值孔径(NA)可提供高达 900 线对/毫米的分辨率。

  • 高级型号提供暗场、明场偏振、斜照明和高级荧光观察
  • 符合人体工程学设计,并为手动和自动操作及注射工具提供充足的空间。
  • 2 种节能长寿命 LED 透射光照明底座选件

了解更多

Enrico Poege

Enrico Poege

全球营销主管

Enrico Poege 是 Evident 材料科学显微镜的全球营销主管,常驻德国汉堡。 他拥有莱比锡大学工商管理文凭,并在市场营销和传播领域拥有超过 15 年的经验。