彼端的风景
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打破常规
何谓CG？在过去的概念中，CG意味着Computer Graphics，也即是电脑图形图像。而如今它也可以有更广泛的解读，即Creative Graphics，创意图像。在大众的理解中，CG代表着动画、游戏、影视特效、数字插画……可当我们追根溯源，就会发现CG一词的概念远不止于此。计算机与创意的结合，可以创造出无尽的可能。当我们在音影娱乐这条充满幻想的路上渐行渐远时，也有人在道路的彼端，追寻着世界的真实面貌。
打破思维的定式，你会发现当“科学”与“艺术”相遇，竟也能擦出如此奇妙的火花。
更近，更真实
你知道牛奶是如何发酵成酸奶的？人类的肺部气管长什么样？如果观察的足够近，这些日常所见将是另一番风景。在梁琰的作品中，你能感受到微观世界的美妙。对于我们普通人来说，科学可视化的意义在于，它可以对科学中看不见摸不着的物体、现象和过程进行适当的艺术加工，将其美丽和奇妙展现在大众面前。
梁琰
材料学博士、CG艺术家。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。现主要致力于科学可视化领域，他的作品曾被刊载上《科学》杂志、苹果Keynote、麻省理工学院主页，以及Felice Frankel的新书：《Visual Strategies（视觉策略）》。
“科学可视化”对于CG界来说还是一个非常新的概念，在这个领域您算是国内的先驱人士了吧，可否介绍一下它究竟指的是什么？
梁琰：我个人觉得对科学可视化可以有几个层面的理解。在科学研究层面，科学可视化在很多情况下指的是科学数据和信息的图像化，比如人类基因组图谱，人体医学成像，气象数据显示分析等。在教学层面，科学可视化可以理解为通过图形图像的手段，把科学知识更直观、更有效的传递给学生。在科学普及层面，科学可视化指的是对科学中看不见摸不着的物体、现象和过程进行适当的艺术加工，将科学中的美丽和奇妙展现在大众面前，让更多人了解科学，激发他们对科学的好奇心。在这个层面上CG人士有很大的发挥空间。
关于这一行业，国内外的发展现状分别如何？
梁琰：在科学研究层面的科学可视化离CG界比较远，这里就不讨论了。在教学方面，由于平板电脑的普及，数字教科书在国外很受欢迎和重视。一些优秀的数字教科书中包括了大量的科学动画和互动媒体，为学生提供了一种全新的阅读体验。在国内，这方面有很大空白，与国外的差距还很大，这和我们重视考试分数的国情是有一定关系的。
在科学普及方面，国外很多高水平的科学可视化公司（比如XVIVO，Hybrid Medical Animation，Cosmocyte等），它们的项目主要来自于高科技公司，科教电视节目和科学博物馆等。在国内我觉得随着我们国家在经济上的快速增长，国家在科学普及上的投入以及大众对科学文化的需求会进一步增加，而且会有更多高科技公司依靠科学可视化把自己技术和产品展示给投资方或消费者。
“科学可视化可以有几个层面的理解：科学研究、教学、以及科学普及。在科学普及层面，科学可视化指的是对科学中看不见摸不着的物体、现象和过程进行适当的艺术加工，将其美丽和奇妙展现在大众面前。在这个层面上CG人士有很大的发挥空间。”
具有纳米结构的催化剂浸没在水中；光照在催化剂上，将水转变成氧气；氧气聚集成微小的气泡徐徐上升。
参考文献：PNAS 109， 15560-15564 （2012）
只有两个原子厚的终极电路板。其中黑色的部分为导电的石墨烯；蓝紫色的部分为不导电的单层氮化硼。
参考文献：Nature 488， 627–632 （2012）
我知道您本人其实是材料学博士，现在却专心致力于科学可视化方面的工作。您是如何转型的？简要谈谈您的个人经历吧。
梁琰：2011年博士毕业后，我做了一个非常规的选择，加入了一家名为Digizyme的波士顿小公司，开始了在科学可视化方面的工作。做这个选择主要是因为自己长久以来对科学可视化的兴趣。在Digizyme工作了一年时间，积累了很多经验，也参与了一些有意思的项目，包括一本基于苹果iPad平台的名为《地球上的生命》（E. O. Wilson’s Life on Earth）的数字教科书。离开了Digizyme之后，我成为了一名自由职业者，为世界各地的科学家和研究人员提供科学可视化方面的咨询服务。
科学可视化这个行业其实是“科学”与“艺术”的跨界合作，您觉得自己的专业背景对现在的工作起到了什么样的帮助？对于科学可视化的从业者来说，这种素质是必须的吗？
梁琰：帮助还是很大的，多年来在科学上的训练使我能快速准确的吸收各方面的科学知识，寻找有意思的科学可视化主题。另外一个帮助是使我可以自由地与不同学科的专家进行交流，从他们那里得到对科学知识更深刻的理解。但我觉得不是每个打算从业于科学可视化的人士都得经过专业的科学训练。我觉得有两点特别重要：一是对科学有很强烈的兴趣和好奇心，二是对自己感兴趣的东西要勇于钻研。
咱们再来谈谈“艺术”方面吧，您能讲讲和CG之间的故事吗？比如，什么时候开始接触的？缘何对CG产生兴趣？在这一领域又是如何发展的呢？
梁琰：98年大学一年级的时候，和同寝室的朋友合买了第一台电脑，然后就对CG产生了强烈的兴趣。当时特别着迷的软件是CorelDraw 8，之后是Photoshop 5。在大学时还和其他几个同学一起写过关于CorelDraw和Photoshop的教材，记得当时卖得还不错。对于三维动画软件一直很感兴趣，也尝试了很多软件，但都没有熟练掌握，感觉每个都很复杂。对三维软件开始入门还是在出国之后，当时购买了一套学生版的Cinema 4D。Cinema 4D的简洁界面和逻辑性很强的软件使用理念很对我的胃口。随着自己对软件的掌握，我发现可以在科学可视化方面做的事情也越来越多了。应该说自己对CG的喜爱和对科学可视化的热情是相辅相成的。
在目前大多数人的理解中，CG的应用范围还局限于游戏、动画、电影等音影娱乐方面，那么你是如何想到要把CG应用与科学联系在一起的呢？
梁琰：一方面是出于自己对科学和CG的兴趣，我希望能通过CG是把科学中美丽的东西表现出来。另一方面是在美国读书时，有幸结识了一些既有博士学位又全职致力于用CG来表现细胞内部世界的同行，他们对我的影响很大。（如果大家感兴趣，可以在网络上搜索这几个人：Janet Iwasa， Graham Johnson， David Goodsell， Gael McGill。）可以说，CG是我们了解复杂多变的细胞内部世界的有效的手段之一。目前各种常用的三维动画软件，都有可以直接导入蛋白质模型的插件，比如ePMV、Molecular Maya （mMaya）等。
你觉得上述两种应用方式之间主要区别在哪？
梁琰：在科学研究和教学层面，科学的准确性是最重要的，艺术性也很重要但不是必须的。这和通常的CG行业不同。但在科学普及层面，优秀的科学可视化作品除了要具有科学价值，同时还要具有艺术观赏价值，这样才能引起大众的兴趣。在这方面我觉得科学可视化与游戏和影视有相似之处。区别在于，游戏和影视的视觉艺术是为游戏性和故事服务的，而科学可视化的视觉艺术是为其内在的科学内容服务的。
您的不少作品表现的是肉眼看不到的微观世界，例如您的那部动画小短片《牛奶是如何变为酸奶的》。我是否可以这样理解，你想通过视觉表现，来向大家展现科学的奇妙之处？这是您的初衷吗？
梁琰：是这样。我觉得科学中有很多美丽和奇妙的地方，而大部分因无法用肉眼观测到而不为人知。 科学的微观世界是一个巨大的宝库，里面充满了美丽的奇观，应该把它们用艺术的形式表现出来；就好比对于电影人来说中华五千年的历史是一个巨大的宝库，里面有很多素材可以拍成优秀的电影。
听说您之前在美国留学，现在回到了国内。您未来有什么打算？您是否会在国内大力发展科学可视化这一领域？
梁琰：回国的目的就是希望能在国内发展科学普及和教学方面的科学可视化。最近也开始和国内的一些CG专业人士进行合作。虽然我对CG有一定的了解，但水平有限。通过和CG专业人士合作，作品的艺术表现力有很大提高。其中的一个合作伙伴是来自无锡的宗梁（网名花青虎）。我们刚刚为麻省理工学院的Timothy Lu教授制作了一个英国《自然-生物技术》杂志的封面方案。另外我们正在为加州理工学院的Frances Arnold教授制作一个美国《科学》杂志的封面方案。等作品发表之后我会把它们放到自己的网页上（），欢迎大家关注。长远一点的计划是希望在不远的将来组建一个团队，创作一些优秀的科学可视化作品。因为科学是没有国界的，我希望我们今后的作品能同时被国内和国外的观众或用户所接受。