Zn+Pb(NO3)2=Pb+Zn(NO3)2
学渣表示：这是一串字母+数字。
学霸表示：这是简单金属置换，锌置换铅。
而“美丽化学”的创作者梁琰要告诉你，
它其实是一道极美的风景。
显微摄影镜头下的化学反应过程，
如同晨雾中的松林，散发着氤氲的水汽：
用同样的角度去观察其他化学反应，
还将收获更多美景：
氯化钴在硅酸钠溶液中的反应看起来像霸道的巨龙。
硝酸银和氯化钠生成氯化银的过程如同奔腾的瀑布。
不得不承认这些画面真的很美！
这就是梁琰的“美丽化学”想要做的事情，
用摄影的方式打开化学，
把一条条方程式变成风景与花园。
这种艺术形式诞生于1987年，
是指利用计算机图形学来创建视觉图像，
帮助人们理解科学技术概念的表现方式。
而梁琰的目标很简单：
用科学与艺术向大众展现化学之美。
2014年9月“美丽化学”项目发布，
没想到一上线便引起了全网轰动。
（结晶过程）
枯燥的化学实验原来这么有艺术气息，
镜头下的化学反应是人们从未想象过的画面。
国外也有很多教师对此赞不绝口，
他们正愁怎样才能让化学看起来更有趣味。
1980年出生的梁琰，2005年硕士毕业于清华大学物理化学专业，2011年获得美国明尼苏达大学双城分校材料学博士学位，现在所从事的工作是：科学可视化艺术。
梁琰（图/受访者提供）
在2015年，梁琰团队的作品《美丽化学》获得了VIZZIES国际科学可视化竞赛的视频类专家奖，这是中国大陆参赛作品首次在该竞赛中获奖。
“金属看似坚不可摧，但也能溶于各种各样的溶液中。该影片展示了6种金属在不同的溶液中溶解和消失的过程，这些溶液包括酸、碱甚至水。看着这些美丽的金属逐渐消失还真是有点感伤。”——梁琰
父亲守护了我的好奇心
广州日报：你当时为什么会选择读化学系这样的基础学科？
梁琰：我对化学学科一直都很感兴趣。应该是从初中开始接触化学，我觉得当时是遇到了一个比较好的化学老师，给我们演示化学实验，我当时就觉得化学很奇妙。
到了高中之后，我的化学成绩一直都是蛮好的，有时候我的化学成绩还是考满分。所以我第一志愿报考的就是化学专业。
我们那时候比较火的专业是生物科学、计算机之类的，不过说实话，我在高中的时候根本不知道这个化学专业是干什么的。当时是纯粹对化学的兴趣，才报了这个专业。
不过当时我们的确有一些同学是因为考其他的专业分数不够，然后才调剂到这个专业的。
广州日报：你从什么时候开始喜爱上化学？是否与你的家庭环境有关？
梁琰：我觉得还是因为我的父亲，他其实并没有化学专业的背景。我记得我父亲特别喜欢钓鱼，经常会带着我去钓鱼，去接近自然。所以，我小时候的这种好奇心是被我父亲培养起来的。我觉得，这还是很关键的。无论是化学还是其他的学科，这种好奇心是很重要的。所以，如果在家庭环境中能够保护孩子的好奇心，经常带着孩子去玩儿的话，应该是很棒的。
留学让我开阔了眼界
广州日报：在清华园7年，你是否有想过自己的未来？为何会远赴美国明尼苏达大学继续攻读博士学位，最初的愿望是怎样的？
梁琰：我当时还真的是蛮喜欢计算机图像的。我自己还专门写过书。在2001年的时候，我就出过第一本书，是关于一个计算机图形软件的。之后我又和我们大学的四个同学一起，出了一本有关photoshop的书。这本书卖了两万多册。当时在大学的时候，我就在想，没准能够做一些跟图像相关的东西。
当时，我的女朋友也是现在的爱人，认为出书还是件挺好的事情。之后，她要出国读书，然后我们研究生读完之后就一起出国了。
出国后，眼界的确开阔了许多。当时我从化学转到了材料，从学科方面了解到了更多，也了解到了其他的项目相关的东西。然后也从网上看到了（科学可视化专家）Felice Frankel和Janet Iwasa成功的经历，当时我就想这可能是我未来的一个工作。当时的确没有想过博士毕业之后要在高校任教，或者去到一个大的化工材料公司工作。
当时也想着跟Felice Frankel和Janet Iwasa她们一样，做一个自己比较擅长又喜爱的工作。
广州日报：我们了解到，鼓励你走上科学可视化专业道路的，是两位当时已经在该领域小有名气的专家——Felice Frankel和Janet Iwasa。你和她们是怎样相识的？
梁琰：通过工作与她们见了面。有一段时间我是做自由职业者，在我迷茫的时候，我就发邮件向Janet请教，其实她对我的帮助还是很大的。她告诉我她的经历，包括有一些项目，（问她）是不是也可以到我这里来做？大家在科学可视化的领域互相帮助。
当时我觉得自己可以从事科学可视化领域的一些工作，但是还不确定。毕竟这样成功的经历也不多。包括Janet有这样的机遇，能够做科学可视化工作。这种案例太少了。所以当时我的这些经历，也不和她完全一样，也是自己慢慢摸索出来的。
离不开家人的支持
广州日报：你在获得博士学位后，加入了哈佛大学生物化学博士Gael McGill创办的科学可视化公司Digizyme，正式成为一名科学可视化艺术家。这个决定是否引起了家人的讨论，是否支持你的决定？
梁琰：我家人对我还是一直很支持的。他们还是比较信任我，比如说我做的一些决定，都能够有比较自主的选择，家里人不会给我很多的限制。
比如之前我的一些朋友，曾经想一起来做一些事情，像朋友的家里人就想法相对比较保守一些，家里人可能就不会赞同，但是我的家里人，就会很支持。可以说我现在能做这样的一些事情，还是跟我的家里人有很大的关系。比如说我从明尼苏达到波士顿，然后再回国从沈阳又来到了合肥。没有家人支持的话，我很难来做这样的事情。
广州日报：2012年，你离开Digizyme，成为一名自由职业者。离开的原因是什么？
梁琰：当时我在美国，工作要申请签证。当年因为我没有申请到签证。我就很难确定我到底是否还能留在美国。其实离开那家公司也是挺无奈的。
离开那家公司后，因为没有签证，也没有办法找到其他的工作，当时只能做的事情就是做自由职业者，也就是没有工作。我必须维持生计，也只能慢慢地自己去摸索。我大概做了两年多的自由职业者。刚开始的时候还是蛮痛苦的，所有的东西都要靠自己。你也不知道这些东西到底要怎么来做？在这种时候，Janet给我了很多帮助。
很多时候我都是在摸石头过河。很多人回国的时候都是把工作单位、工作待遇，都谈好了才会回国。我回国的时候，还是一个自由职业者，什么都没有。所以，我觉得家庭对我的支持很大。我觉得自己还是很感激的，不然的话我根本做不了这件事。
新技术、新手段《重现化学》
广州日报：当时进行《美丽化学》项目，创作了多长的时间，此前国内是否有团队进行过类似的项目？
梁琰：我们是2014年年初开始做，然后一直做到2014年的9月30上线。其实作品上线后，项目就已经结束了，但后来的我们也做了一段时间更新。
有一个家长给我们捐了10万元钱。我们利用这10万块钱又做了化学史方面的内容。其实这个项目的周期还是挺长的，我们一直维持了一段时间。我觉得国内，这样类似的项目还是有的，但不是在化学领域。应该说我们当时用一些新的角度来展现化学，这些都是比较新的内容。
可能是由于的确比较新颖，大家都没有见过，所以当时在网上的传播还是很好。还有一个原因，我认为就是因为我们拍摄的这些化学反应并不是很独特或者孤僻的化学反应，而是大部分人在初中或者高中阶段都学过的一些化学反应。很多人读书的时候可能就是在背，在解题，并不知道普普通通的化学反应方程式之后，其实是很美丽的。我觉得可能是因为这些原因才引起了很大的关注，也起了很好的传播。
广州日报：在2015年，《美丽化学》还获得了VIZZIES国际科学可视化竞赛的视频类专家奖。也同样是中国大陆参赛作品首次在该竞赛中获奖。这次获奖，对于你的意义是什么？
梁琰：我觉得获得这个奖意义还是很大的。可能因为我之前也在国外待过，之前很早也知道这个奖项，我也参加过，但是没有获过奖。我觉得这次能够获得专家奖，是对我们工作很好的认可。在科学可视化领域，这个奖项应该是最高水平了。
在事业刚刚起步的时候，能够获得国际专业领域的认可，我觉得，无论是对于团队，还是对于我个人，都会更有信心去做一些事情。
广州日报：今年10月，《重现化学》上线，是否与此前的《美丽化学》一样，引起了足够大的关注和反响？他们是否有继承与发展的关系？
梁琰：我们现在做的这个《重现化学》项目是美丽科学与中国化学会的合作项目，它跟以前做的项目有什么不同？可能主要体现在三个方面。
第一，因为我们这次做的时间更加充分，所以我们也要求作品在艺术上、审美方面要提高一个档次。第二，我们用了一些新的技术。这一次我们很多是用显微镜来拍摄的，就能够把反应的细节全面地反映出来，做到一些新的震撼。第三，服务于化学教学。
新的艺术视角，新的技术，服务于化学教学。这是《重现化学》所体现的三点新的内容。
多看点在2015年，“美丽化学”获得了
VIZZIES国际科学可视化竞赛的视频类专家奖，
这是中国大陆参赛作品首次在该竞赛中获奖。
而梁琰并未就此满足，
他在2015年底组建了“美丽科学”团队。
顺便，这个团队的Logo形象，
是地球与金星连线中点绕太阳的运行轨迹
在这支新团队的努力下，今年10月，
美丽化学的续作“重现化学”正式上线。
梁琰和清华大学
视觉传达专业的朱文婷，
采用显微摄影、红外热成像摄影、
高速摄影等方式，
力图抓住化学反应中精彩的细节。
原本平淡无奇的实验，
在他们手中却极为炫酷。
例如十分常见的将浓硫酸滴入水中的过程，
用“热成像方式”观察，
竟像是在勾勒一团花火：
进行盐酸和氢氧化钠溶液的中和时，
仿佛是氢氧化钠把盐酸瞬间点燃：
如果将钠放入水中，
整个画面就像是哈利波特在全力输出：
而在显微摄影技术的拍摄下，
金属的“电沉积”过程则美得过分：
铅的变化如同罪恶王冠：
锌的姿态像孔雀开屏后瞬间冰封：
铜则像是用一串带吸盘的珊瑚：
文章最开头提到的“金属置换”，
可能你非常陌生，
但没关系，重现化学会为你演示它有多美！
锌与硝酸银反应置换出银的过程，
如同空中纷飞的雪花：
铅的置换过程，一片片金属叶子蔓延生长：
而用锌与氯化锡置换出锡的过程最为壮观，
简直是一片林海拔地而起：
当化学元素“燃烧”起来是什么样？
镁条耀眼的白光被减光镜过滤后，
呈现的是柔和的橙青色：
硫磺会闪烁着妖异的蓝火：
氢气是一团红焰飞舞：
金属锂的燃烧像铁树开花：
而金属钾则像是一潭岩浆：
拍摄难度最大、时间最长的是“结晶”过程。
结晶速度的快慢非常难以控制，
快则来不及开镜头、慢则需要等上几小时。
但难度越高收获越大！
这是氯化钠结晶，就问你美不美？
铬酸钾结晶，像是水晶挥洒出的森林：
重铬酸钾结晶，则是森林被秋色染红：
除了“重现化学”系列，
他们还将化学反应分出了惊艳的“四季”：
看完这个视频，小编已经彻底被化学“圈粉”！
受到这种有趣展现形式影响的，还有很多人……
甚至有位高中生在看过视频后，
创办了网站ALCHEMY，
用自己的脑洞为化学元素画出插画。
这种潜移默化的影响还在继续。
除了化学之外，
“美丽科学”项目中还有《电器时代序章》，
通过计算机图像技术再现了
20件经典的电学仪器。
《天工百炼》，介绍了我国古代的
十种冶炼技术。
总之，以往提到化学甚至科学，
人们联想到的都是危险、枯燥以及繁复的计算。
而梁琰和他的团队，
用最酷的方式向大家证明，
它们其实真的很美！
