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【会员风采】 

从样本收集到显微摄影，在元素世界创造第二人生

——采访上海市科普作家协会会员、《美丽的化学元素》作者吴尔平

陈婧谊

      吴尔平，一名1998年生的北京小伙，现在是一名金融行业从业者。本职工作之余，吴尔平还是一名资深的化学元素样品收藏家。从中学时期开始的收集爱好，至今已逐渐搭建起一座小型的私人化学元素博物馆，收藏着近千件形态各异的化学元素藏品。自2016年起，吴尔平将他多年来所收集、亲自拍摄并整理的化学元素样本信息和相应摄影作品编撰成书，交由人民邮电出版社出版。2023年1月7日，《美丽的化学元素》一书正式面世，后获评“2023年1～2月‘中国好书’推荐图书”等奖项。

吴尔平向大家介绍自己的作品

在科技场馆中初次触碰书中世界

    吴尔平对科普产生兴趣可追溯到他与书本和杂志刊物相伴的童年时光。《小哥白尼》《少年科学画报》《飞碟探索》等诸多的少儿科普杂志陪伴着吴尔平成长，“当时父母给我订杂志也没有什么特定的原则，一开始我也没有什么特定的喜好，哪本杂志送的小玩具有意思，我就订哪个。”小学时期，杂志中精美的图画和趣味横生的文字引起了吴尔平对各种科学现象的好奇之心，逐渐培养对科学探索的热情，吴尔平就这样在小小的图画世界中成长。
    闲暇时，父母会领着吴尔平到中国科技馆、自然博物馆等科技场馆游玩实践。“我对有一次经历印象特别深，2009年，在北京的自然博物馆，应该是在临时搭建的集装箱展厅举办的‘冰封万年巨兽’的展览。先前这样的猛犸象样本我只在杂志上看到过，但在现场，我能只隔着一片玻璃看到一具真实的、被冻土封存的、带着皮肉组织的猛犸象。虽然有点残缺，不是完整的尸骸，但当它从一个我在杂志上看到的文字或图片，真实地呈现在我眼前的时候，真的很震撼！”

2009年国家自然博物馆“冰封万年巨兽”展览（图源：中国新闻网）

    这样的经历不止一次，第一次在科技场馆内用双手触碰三叶虫化石，感受那种坑坑洼洼、冰冰凉凉的质感，第一次在家中观察父亲友人相赠的狼鳍鱼化石......当那些在杂志书刊中近乎科幻的物品样本近在眼前，“第一次”与“每一次”触碰都令吴尔平感到兴奋不已。包括在描述这段经历时，他看起来仍葆有那份童真和热烈。

在初二时受到化学启蒙

    小学时期，吴尔平便参加了英语和奥数课外班，成绩优异的他考入北京十一学校。适逢学校由民办转为公办，又保留了民办办学时期“2+4”的特殊学制，即两年初中直升四年高中，免去了中考的压力。初二这年，吴尔平在十一学校遇到了自己的化学启蒙老师程同森。吴尔平这一届是程同森老师退休前所带的最后一届学生，又得益于学制，程老师倾注了格外多的心血，鼓励学生们去做一些课外的探索。程老师可以说是吴尔平成长之路上的第一个贵人。
    “有一次，我在一本书上看到了硫酸铜做结晶，相应的实验步骤解释只有两三行字，我就很想动手试一试。程老师看了之后便从办公室的抽屉里拿了一个信封给我，里面装着一点硫酸铜的粉末，我就把粉末拿到烧杯里去配成溶液再降温。在操作过程中，我发现降温之后析出来的结晶有很小的颗粒，我就把它放在饱和的溶液里面让它蒸发。照理来说，它慢慢地就能长成大的晶体了。但很奇怪的是，我就记得当时我把晶体拴在一根绳上，吊在烧杯的上面放在窗口，当我过了一段时间再从教室外面扒着窗户查看时，却发现晶体不见了，来回实验了几次发现还是不对劲。提出疑问之后，程老师让我自己去找原因。”
“后来我发现，硫酸铜溶液在水里的溶解度是会随着温度变化而变化的，所以当温度升高时，原本饱和的溶液就变得不饱和了，它就又能够溶解一部分硫酸铜，所以拴在绳上的晶体没有了，溶解了。”这是吴尔平第一次由兴趣，利用大量课余时间亲手尝试的一个化学实验。硫酸铜实验持续了近半个学期，吴尔平发现，这样导致实验失败再重复的细节变化是书本中两三行实验步骤不曾涵盖的，“可能也是真正学习化学、动手做实验之后，才愈发发现化学的魅力。”
    下图是人教版化学必修一教材的第一页，也是吴尔平产生收集化学元素实物样本想法的起点。在程同森老师的启蒙和鼓励下，吴尔平开始尝试接触高年级的化学教材，拓展兴趣和课外知识。

人教化学必修一教材的实物元素周期表，正是吴尔平开始收集元素的启蒙。

    “就是这118种化学元素构成了宇宙，把他们放在面前，就仿佛握住了整个世界。我很好奇他们自己究竟是什么样的？”然而，作为一个初中生，获取纯净化学元素样品的渠道非常有限，也没有什么实验手段。一开始从最简单的入手，吴尔平想到了物理实验室里的导线，剥去外部的橡胶皮，里面露出的铜丝就是吴尔平所获得的第一个纯净化学元素样品——铜。

铜粉和导线里使用的铜丝，吴尔平的第一份“化学元素收藏”标本。

    但是，像铜一样能够轻易获得纯净样品的元素其实很有限。也是通过慢慢融入元素爱好者圈子，吴尔平得到了一点门道，尝试通过互联网，逐渐拓宽样品的获取渠道，从购买工业原料到国外的专业网站，他用自己的零花钱购入各式化学元素样品。

由“视觉之旅”拓宽认知

    2011年2月，美国化学家西奥多·格雷所著《视觉之旅：神奇的化学元素》由人民邮电出版社引进国内出版。在书中，作者格雷以一名化学元素样品收集爱好者的角度，将个人所收藏的各种元素收藏品拍摄成精美的照片，搭配生动幽默的文字说明，巧妙地在纸面上呈现出构成世间万物的各种元素。
    “我们那时候可以参加一个叫做“校长有约”的活动，几个同学可以跟校长一起吃午饭，一起聊一聊，走的时候还能获得一本赠书，别的同学拿的《视觉之旅》，我拿的《疯狂科学》。”对于那时已经对化学产生浓厚兴趣的吴尔平来说，发现这样一本将元素周期表上118种化学元素一一通过摄影展现的科普读物，坚定地告诉他，还有这么多收集化学元素的途径、有这么多未知乐趣，还有人在做一样的事情。
逐步入门的过程中，吴尔平进一步悟得：观察同种元素单质的不同形态外观也是一大乐趣。“即便是同一种元素单质，一点点的条件的改变都会使样品产生截然不同的形态。在收集的过程中，哪怕有任何细微的差距，我都觉得我应该把它留下来。”收集的过程一直在持续，从初二到入职近一年后的今天，吴尔平所收集的化学元素样品已经拓展到他能收集到的化学元素，样品数量已近千种。

探索的同时小范围展示样本，通过摄影等方式逐渐扩大分享范围

    在收集的过程中，随着样本库的不断扩大，吴尔平用自己的方式记录着每一件样品的信息。“我的化学元素  藏品都没有标签标记，因为我收集得很缓慢，每拿到一件样品，我都会非常仔细地观察，我知道它的特点是什么，所有的信息我都会整理在台账里，包括重量、尺寸、提供者、价格等等信息。”
    每当收集到有意思的样本，吴尔平总是会将样本带到学校去给老师同学们展示，即使是教龄几十年的老师也会对眼前熟悉而又陌生的化学元素样本感到新奇。在吴尔平收集的样本中，不乏一些颠覆人们“刻板印象”的样本。比如，氯气普遍被认知为是黄绿色的气体，但经过加压处理之后，它会变成一种黄绿色的油状液体，是一种状似豆油的液态气体，有一定的流动性；又比如，大家十分熟悉的钙，很多人以为是呈白色粉末状，而实际上钙是一种银白色、表面带一点点淡黄色的金属，是具有金属光泽的；再比如说，铯是一种熔点很低的化学元素，其熔点仅为28.44摄氏度，这意味着将其握在手心内就能够使其融化，吴尔平就买了5克装在玻璃管内的金属铯，带到学校给老师同学们展示，和大家一起观察铯在手心里慢慢熔化的过程。

左：经过加压，氯气会变成黄绿色的液体
右：和许多人认知不同的是，纯净的钙是一种带有光泽的金属

    经年累月，在丰富化学元素样品藏品的同时，吴尔平也积攒了许多有趣的分享经历。“不少化学元素样品，连教化学几十年的教师都没有见到过其真正的样貌，包括一些化学领域的专业工作者，更不用说专业以外的绝大部分人了。所以我就想到，既然自己已经进入化学元素样本搜集之门，并逐步积累起了一定数量的实物样本，不妨就把它们拍成照片，发布到网上使更多的人能够看到，使更多的人能够接触化学元素的神奇魅力。”
  “那个时候还没有很好的拍照手机，我就拿相机去拍，所以我到现在也喜欢用相机进行拍摄。最早的时候就是把样本放在书架上，然后旁边拿台灯一照，打个光，按下快门，就算拍好了。就这样把样品全都拍一套下来。”仅凭借简单的拍摄打光设备和拍摄手法，吴尔平得到了差强人意的化学元素摄影作品，还会把照片放到百度百科上做一些词条的补充图片。借助互联网的力量，吴尔平一点一滴地向这个世界传达着化学元素真实的样貌。

吴尔平最早的元素收藏，放置在一个书架上，他也在这里创作了最早的摄影作品。

    到了高中时期，吴尔平所收集的样品数量已经过百。在原先的基础上，吴尔平开始进一步琢磨摄影技巧。迷你摄影棚、柔光灯箱、反光板、背景版等，几乎家里能放得下的摄影器材都成了吴尔平的得力助手。在这之后，吴尔平搭建了自己的中英双语网站，用于展示亲手拍摄的化学元素样品摄影作品。

大学报考志愿时并未选择化学相关专业

    中学时期，吴尔平的化学成绩优异，积极参与各类化学竞赛。但在报考大学专业时，他却似乎有些令人意外地没有选择化学相关专业。客观条件上，吴尔平由于先天色弱，在化学专业报考条件上受限；在主观因素上，吴尔平直言，即便没有色弱的限制和影响，自己或许也会选择只将化学作为业余的兴趣爱好，而非专业从事。“我很珍惜它们，所以更想把它们仅仅保留为兴趣爱好。没有选择化学专业，反而让我对化学的兴趣更能保持一种纯粹感。”

留学期间结缘国外化学元素收集同好

    2016年，吴尔平前往中国香港，在香港浸会大学专攻经济学，辅修数学。大学本科期间，吴尔平开始更多地和国外的化学元素收集同好交流沟通，继续保持和团体的联系，通过交换或购买得到了很多令人惊喜的样本。
    通过社交软件，吴尔平结识了一位名叫伊桑·库仑斯的美国化学元素收集爱好者，吴尔平向他展示了自己的摄影作品和个人网站。材料工程专业出身的库仑斯现在是美国苹果公司的一名材料工程师，两人一直保持联系至今，吴尔平更是在2019年前往美国伯克利念暑期学校时，有机会到库仑斯家中做客，在当面交流之余，吴尔平也获得了一些库仑斯所赠的珍贵的化学元素样本，比如铝的单晶棒、铁的溅射靶等，这些珍贵而又带有情感价值的化学元素样本都可以在《美丽的化学元素》一书中找到。

用显微摄影打开新世界

    2016年，吴尔平利用本科寒假假期来到合肥，拜访”美丽科学”团队创始人梁琰老师。在参观“美丽科学”的科学摄影实验室时，吴尔平意外发现了一台显微镜，以及接在目镜上用来记录画面的相机，翻出行李箱内从中国香港带回来的化学元素样品，第一次尝试用显微镜去观察化学元素样本并进行拍摄。在显微镜的放大呈现下，原本指节大小的化学元素样本仿佛摇身一变成一个个完整的、神奇的、无限的新世界，呈现出肉眼观察时完全无法想象的新奇景象和独特质感。比如说常见的铜，通过电解得到的结晶经过显微摄影拍摄会呈现出光可鉴人的的镜面效果；比如钒，一块纯净的钒熔锭在显微摄影下呈现出多彩斑斓的特点，黄、蓝、紫的色彩交融使其看起来像一块油画颜料，美艳绝伦......

通过电解得到的铜结晶以及在显微镜下观察到的细节画面。

    受到震撼的吴尔平从2016年开始，便经常带着自己的样本前往“美丽科学”的科学摄影实验室进行显微拍摄。每一个元素样本都是独一无二的多面体，不同的位置、角度、光源光线、放大的倍数、对焦等细节都决定着摄影照片的完成度。同时，显微镜的摄影景深是十分有限的，在一张摄影照片中只能够使一块区域保持清晰，要得到一张像现在呈现的摄影照片，大部分情况下实际需要拍摄16张以上的照片后经过电脑处理景深叠加得到。这在一定程度上非常考验拍摄者的技术技巧，吴尔平往往一拍就是大半天。
    借助显微摄影，吴尔平拍摄到了许多珍贵的化学元素样本细节。在这个阶段，吴尔平也同步对这些再熟悉不过的化学元素样本进行了一些细节考证和信息补充。比如金属铯，很多资料，包括现代汉语词典都认为铯是银白色的，在不纯净、含有氧气的情况下才呈现金黄色，而实际在吴尔平的考证下，因为相对论效应，铯的原子半径比较大，有着更多的电子层，从而让它的电子更容易受到紫色和蓝色光线的激发。金属吸收这样的光线，从而反射与蓝紫色互补的金黄色光泽，从而论证铯的金黄色是其与生俱来的。在《美丽的化学元素》一书里，不乏像这样的通过第一手考证而推翻既有认知的案例。

这是一本写给高中的自己的书

    “我在很久以前曾思考过，对于刚刚接触化学的学生来说，究竟什么会吸引他们，让他们觉得化学是有趣的？这也是我对自己的作品的定位，我希望通过自己的努力，让更多的学生在刚刚接触化学的时候能够受到启迪，鼓励他们继续在这个奇妙的世界中探索下去。”
    针对化学元素这一题材，市面上的同类书不在少数，但吴尔平说，这本书的独特之处就在于，内含的所有样本都是他真正接触过的、可以说是真正把它握在手心里的，创作的内容也都是基于多年来自己对每一个元素的性质探索，再以自己的理解加以归类，分为独特的、易理解的、趣味横生的不同专题。在保证连贯性的基础上，吴尔平在创作时尽可能多地加入了自己在阅读完《视觉之旅》之后的理解，对《视觉之旅》系列丛书中没有涉及的内容进行补充，同时也尽可能地在元素样本的质量上下功夫、做提升。如果说，西奥多·格雷创作《视觉之旅：神奇的化学元素》的起点是想写一本自己喜欢的书，意外收获众多青少年读者的喜爱，那么，吴尔平创作《美丽的化学元素》一书的目的，就是希望能够将这本书带给青少年群体，希望能通过这本书呈现出他本人对化学探究的过程，呈现化学吸引他的原因。吴尔平说，自己还没有脱离学生身份太久，他想，自己喜欢的或许也是现在学生群体们所喜欢的、感兴趣的。假如自己在高中的时候能有这样一本书，自己应该会对化学产生更深刻的理解。
    2023年对于吴尔平来说是不断尝试、突破的一年。在采访的尾声，吴尔平也简单地向我们介绍了他未来的计划：“《美丽的化学元素》是我的第一本书，现在我又有了新的正在探索的选题。我会继续科普写作，做科普专栏，做线下分享会和展览……未来我感觉还是有很多的事情要做。”这番话让人感到吴尔平作为新生代科普作家、化学元素样本收藏家意欲突破自我的蓬勃朝气与野心：旨在为更多的青少年、化学元素爱好者等群体带去更高质量的科普作品，使更多人感受到化学世界的无穷魅力。

    本文图片提供：吴尔平