1
00:00:01,797 --> 00:00:04,264
我要讲的是如何

2
00:00:04,264 --> 00:00:06,990
从一个全新的角度去看世界

3
00:00:06,990 --> 00:00:10,015
我要说的是微观世界

4
00:00:10,015 --> 00:00:12,595
在从事这项工作多年以后，我发现

5
00:00:12,595 --> 00:00:15,311
现实的背后藏着一个魔幻的世界

6
00:00:15,311 --> 00:00:18,470
我们可以透过显微镜直接观察它

7
00:00:18,470 --> 00:00:20,575
今天我要跟你们分享其中一部分

8
00:00:20,575 --> 00:00:24,262
我们先从那些还不算太小的

9
00:00:24,262 --> 00:00:26,526
肉眼就能观察到的东西开始吧

10
00:00:26,526 --> 00:00:28,967
这是一只蜜蜂 你看它

11
00:00:28,967 --> 00:00:31,863
大概是这样的大小 大约一厘米

12
00:00:31,863 --> 00:00:34,151
但是如果真的要看清楚细节 真正地

13
00:00:34,151 --> 00:00:37,880
欣赏它 你就更近距离地观察

14
00:00:37,880 --> 00:00:40,966
这是在显微镜下蜜蜂的眼部

15
00:00:40,966 --> 00:00:43,313
忽然间你能看到蜜蜂的眼睛

16
00:00:43,313 --> 00:00:46,144
其实是由上千只小眼所构成 叫做复眼

17
00:00:46,144 --> 00:00:48,576
眼睛当中其实还有具传感作用的短毛

18
00:00:48,576 --> 00:00:50,945
这样如果马上要碰到什么东西的时候能立刻察觉

19
00:00:50,945 --> 00:00:54,649
因为蜜蜂是看不到立体影像的

20
00:00:54,649 --> 00:00:58,353
当我们观察得更细微时，这是人类的头发

21
00:00:58,353 --> 00:01:01,172
头发大概是肉眼能看到的最小的东西了

22
00:01:01,172 --> 00:01:03,906
大约是十分之一毫米

23
00:01:03,906 --> 00:01:05,082
让我们再缩小一点

24
00:01:05,082 --> 00:01:08,488
再小十倍的话，是细胞的大小

25
00:01:08,488 --> 00:01:11,071
十个人体细胞

26
00:01:11,071 --> 00:01:14,737
刚好能排满一根头发直径的长度

27
00:01:14,737 --> 00:01:16,323
所以说我们观察细胞的时候 这是我参与

28
00:01:16,323 --> 00:01:19,591
生物学和科学研究的方式

29
00:01:19,591 --> 00:01:22,058
我用显微镜来观察活细胞

30
00:01:22,058 --> 00:01:24,129
当我第一次从显微镜下看到活细胞时，

31
00:01:24,129 --> 00:01:28,028
我完全被它们的样子迷住了

32
00:01:28,028 --> 00:01:31,344
如果你看到免疫系统的细胞

33
00:01:31,344 --> 00:01:33,168
它们其实活跃于各处

34
00:01:33,183 --> 00:01:36,933
这个细胞在寻找异物

35
00:01:36,933 --> 00:01:39,290
细菌等能找到的东西

36
00:01:39,290 --> 00:01:41,938
在此过程中，一旦有了目标

37
00:01:41,938 --> 00:01:44,234
并确认是异物

38
00:01:44,234 --> 00:01:45,526
就会把它吞噬掉

39
00:01:45,526 --> 00:01:49,810
你看，就在那里， 它找到了一个小细菌

40
00:01:49,810 --> 00:01:55,432
于是就把它包围起来吃掉了

41
00:01:55,432 --> 00:01:58,613
如果从动物身上取部分心脏细胞

42
00:01:58,613 --> 00:02:01,509
再放到培养皿里，它们就会在那里不住地跳动

43
00:02:01,509 --> 00:02:05,099
因为这是职责所在 每个生命体内的细胞都有其使命

44
00:02:05,099 --> 00:02:06,900
这些细胞 它们的任务是

45
00:02:06,900 --> 00:02:10,427
把血液运送到身体各处

46
00:02:10,427 --> 00:02:13,211
这些是神经细胞 此刻

47
00:02:13,211 --> 00:02:16,147
当我们边看边学的时候

48
00:02:16,147 --> 00:02:18,261
我们的脑细胞和神经细胞其实也在做一样的事情

49
00:02:18,261 --> 00:02:20,803
它们不是静止的 它们在活动

50
00:02:20,803 --> 00:02:24,305
建立新的联系 这是学习的过程

51
00:02:24,305 --> 00:02:27,095
当我们把测量范围进一步缩小

52
00:02:27,095 --> 00:02:29,999
就是一微米 接下来

53
00:02:29,999 --> 00:02:32,347
到纳米

54
00:02:32,347 --> 00:02:35,104
和埃（一亿分之一厘米）

55
00:02:35,104 --> 00:02:38,471
埃的大小恰好是一个氢原子的直径的长度

56
00:02:38,471 --> 00:02:40,104
这就是小的程度

57
00:02:40,104 --> 00:02:42,406
如今的显微镜能让人们

58
00:02:42,421 --> 00:02:45,479
看到独立的原子 这些是它们的

59
00:02:45,479 --> 00:02:48,312
照片 每一个凸起都是一个单独的原子

60
00:02:48,312 --> 00:02:51,141
这是一圈钴原子

61
00:02:51,141 --> 00:02:53,799
这一切，这个纳米世界, 以上

62
00:02:53,799 --> 00:02:56,994
被称为纳米世界

63
00:02:56,994 --> 00:03:00,128
在整个看得见的微观世界里面

64
00:03:00,128 --> 00:03:03,161
还藏着这样一个纳米世界

65
00:03:03,161 --> 00:03:07,556
这是分子和原子的世界

66
00:03:07,556 --> 00:03:10,014
但是我要讲的是相对较大的那个

67
00:03:10,014 --> 00:03:12,351
即微观世界

68
00:03:12,351 --> 00:03:16,470
假设你是住在花朵里的一只小昆虫

69
00:03:16,470 --> 00:03:19,621
那朵花看起来是什么样子的呢，如果它有这么大的话

70
00:03:19,621 --> 00:03:22,136
看上去和感觉上跟人类

71
00:03:22,136 --> 00:03:25,430
观察到的角度肯定是不一样的 所以如果你从这里看这朵花

72
00:03:25,430 --> 00:03:27,262
而你又是一只虫子 就在花里头

73
00:03:27,262 --> 00:03:31,328
这个就是它看上去的样子

74
00:03:31,328 --> 00:03:33,704
花瓣是这样的 而小蚂蚁

75
00:03:33,704 --> 00:03:36,385
就在这些东西上面爬行 如果再靠近一点的话

76
00:03:36,385 --> 00:03:39,729
在柱头和雄蕊这里

77
00:03:39,729 --> 00:03:42,474
这是花柱 注意看

78
00:03:42,474 --> 00:03:46,699
上面有这些细小 像喈哩状的东西

79
00:03:46,699 --> 00:03:51,441
我们称为花距 这是蜜距

80
00:03:51,441 --> 00:03:54,058
换而言之 对小蚂蚁而言 就像

81
00:03:54,058 --> 00:03:55,884
置身于威力旺卡(Willy Wonka)的奇妙世界当中一样

82
00:03:55,884 --> 00:04:00,019
有如身处迪士尼乐园 跟我们看到的不一样

83
00:04:00,019 --> 00:04:03,922
这是颗粒花粉的样子

84
00:04:03,922 --> 00:04:07,368
在那里 还有那里 这个呢

85
00:04:07,368 --> 00:04:09,946
是你看到的那些呈黄点状的花粉

86
00:04:09,946 --> 00:04:11,910
透过显微镜 它其实是由

87
00:04:11,910 --> 00:04:15,674
上千个细小的花粉粒所组成

88
00:04:15,674 --> 00:04:17,909
举例来说 当你看到蜜蜂环绕着

89
00:04:17,909 --> 00:04:20,714
这些小株植物飞行 并采集花粉时

90
00:04:20,714 --> 00:04:23,137
它们搜集花粉粒

91
00:04:23,137 --> 00:04:25,570
把它们藏在腿上 再带回巢中

92
00:04:25,570 --> 00:04:28,200
是建筑蜂巢的原料

93
00:04:28,200 --> 00:04:32,018
就是蜂蜡 同时它们也搜集花蜜

94
00:04:32,018 --> 00:04:35,929
也就是酿造我们吃的蜂蜜的材料

95
00:04:35,929 --> 00:04:39,186
这是一幅特写，就是平常的

96
00:04:39,186 --> 00:04:41,859
凤眼蓝的图片，假如你有很好的视力

97
00:04:41,859 --> 00:04:44,420
肉眼就能看得同样清楚了

98
00:04:44,420 --> 00:04:47,048
这是雄蕊和雌蕊 再来看

99
00:04:47,048 --> 00:04:50,562
显微镜下它们的样子 这是雄蕊

100
00:04:50,562 --> 00:04:53,213
这是上千个花粉微粒

101
00:04:53,213 --> 00:04:56,499
这是雌蕊 这些小东西

102
00:04:56,499 --> 00:05:00,218
称为毛状物 是花朵用来散发香味用的

103
00:05:00,218 --> 00:05:04,178
植物之间的沟通

104
00:05:04,178 --> 00:05:09,572
用的就是它们的香气

105
00:05:09,572 --> 00:05:11,940
我想讲一些真的很常见的事物

106
00:05:11,940 --> 00:05:13,864
平常的沙粒

107
00:05:13,864 --> 00:05:15,794
大约十年前起我开始对沙产生了兴趣

108
00:05:15,794 --> 00:05:18,355
当我初次见到来自毛伊岛(Maui)的沙的时候

109
00:05:18,355 --> 00:05:21,502
这就是毛伊岛的沙

110
00:05:21,502 --> 00:05:24,533
一粒沙差不多是十分一毫米

111
00:05:24,533 --> 00:05:27,444
每一粒都大概是这个大小

112
00:05:27,444 --> 00:05:30,027
但当你靠近细看时，看看观察的结果

113
00:05:30,027 --> 00:05:33,529
是很迷人的 你看到的是微小的贝壳

114
00:05:33,529 --> 00:05:35,722
有像珊瑚一样的东西

115
00:05:35,722 --> 00:05:39,256
还有其他贝类的碎片 有橄榄石

116
00:05:39,256 --> 00:05:41,452
火山碎片 那里有一点点

117
00:05:41,452 --> 00:05:44,079
是火山碎片 还有管栖蠕虫

118
00:05:44,079 --> 00:05:48,805
沙里面藏着许多引人入胜的东西

119
00:05:48,805 --> 00:05:51,484
之所以有这样的结果，是因为这个岛上

120
00:05:51,484 --> 00:05:53,850
大部分的沙都是由生物材料构成的

121
00:05:53,850 --> 00:05:56,847
因为礁石是许多

122
00:05:56,847 --> 00:06:00,737
极小生物生长的地方

123
00:06:00,737 --> 00:06:03,075
当它们死去后他们的壳和牙齿

124
00:06:03,075 --> 00:06:05,417
还有骨头会分解形成沙粒

125
00:06:05,417 --> 00:06:08,387
像是珊瑚等

126
00:06:08,387 --> 00:06:12,180
比方说 这就是一幅毛伊岛上沙的图片

127
00:06:12,180 --> 00:06:14,717
这是来自于拉海纳(Lhaina)

128
00:06:14,717 --> 00:06:16,447
我们沿着沙滩走的时候其实

129
00:06:16,447 --> 00:06:19,901
也正在浏览历经百万年的生物学和地理学历史

130
00:06:19,901 --> 00:06:22,368
我们或者没有意识到这点，但它确实

131
00:06:22,368 --> 00:06:24,941
是生态系统的完整纪录

132
00:06:24,941 --> 00:06:28,099
请看 这是一个海绵骨针

133
00:06:28,099 --> 00:06:30,685
两个珊瑚碎片

134
00:06:30,685 --> 00:06:34,535
一根海胆刺 真的是很吸引人的

135
00:06:34,535 --> 00:06:36,912
所以我第一次看的时候我想的是

136
00:06:36,912 --> 00:06:38,661
这简直是一个宝库啊

137
00:06:38,661 --> 00:06:40,827
实在让人难以置信 我到处寻找

138
00:06:40,827 --> 00:06:44,136
分析这些细小的片断 再为它们拍照

139
00:06:44,136 --> 00:06:46,647
世界上大部分的沙看起来是这个样子的

140
00:06:46,647 --> 00:06:49,908
这些是石英晶体和长石

141
00:06:49,908 --> 00:06:52,369
也就是说地球大陆上大多数的沙

142
00:06:52,369 --> 00:06:56,119
都是石英晶体和长石构成的 是花岗岩被侵蚀后的产物

143
00:06:56,119 --> 00:07:00,470
山脉形成后经历流水

144
00:07:00,470 --> 00:07:02,497
和冰霜雨雪等的洗礼

145
00:07:02,497 --> 00:07:03,803
最后就成了沙子

146
00:07:03,803 --> 00:07:06,253
有一些沙的色彩特别丰富

147
00:07:06,253 --> 00:07:08,322
这些是五大湖区附近的沙

148
00:07:08,337 --> 00:07:10,348
可以看到里面有

149
00:07:10,348 --> 00:07:13,840
粉色石榴石和绿帘石以及各种神奇的矿物质

150
00:07:13,840 --> 00:07:16,224
当观察来自不同地方的沙

151
00:07:16,224 --> 00:07:19,475
每一片海滩每一个地方的沙

152
00:07:19,475 --> 00:07:24,507
都是不一样的。这是大苏尔(Big Sur)海岸的沙 它们像小粒的珠宝

153
00:07:24,507 --> 00:07:26,996
在非洲某处 人们开采宝石的地方

154
00:07:26,996 --> 00:07:31,165
你去看江河汇入

155
00:07:31,165 --> 00:07:33,464
大海处的沙 在显微镜下就跟

156
00:07:33,464 --> 00:07:36,327
看着微小的宝石一般

157
00:07:36,327 --> 00:07:39,504
所以说每一粒沙都是独一无二的. 每处沙滩也各不相同

158
00:07:39,504 --> 00:07:42,686
这世上没有

159
00:07:42,686 --> 00:07:44,386
一模一样的两粒砂

160
00:07:44,386 --> 00:07:47,918
每一粒沙子都有自己的过去和未来

161
00:07:47,918 --> 00:07:51,646
通过沙粒我们看到一幅浓缩了时空的快照

162
00:07:51,646 --> 00:07:55,069
不仅在地球上有沙

163
00:07:55,069 --> 00:07:57,667
宇宙当中它们也是无处不在的 事实上 外太空

164
00:07:57,667 --> 00:08:01,331
充斥着沙 它们汇聚一体

165
00:08:01,331 --> 00:08:04,528
形成我们的行星和月球

166
00:08:04,528 --> 00:08:06,110
你看这些微小的陨石

167
00:08:06,110 --> 00:08:08,653
是军方提供的

168
00:08:08,653 --> 00:08:11,747
来自南极饮用水的取水井

169
00:08:11,747 --> 00:08:14,493
实在是非常迷人 正是这些

170
00:08:14,493 --> 00:08:18,917
微小的元素造就了我们所生活的

171
00:08:18,917 --> 00:08:20,832
行星系和月球

172
00:08:20,832 --> 00:08:24,076
美国宇航局局(NASA)希望我能给月球上的沙拍点照片

173
00:08:24,076 --> 00:08:26,339
他们把四十年前阿波罗计划登月时在不同着陆点

174
00:08:26,339 --> 00:08:30,817
所搜集到的沙发给了我

175
00:08:30,817 --> 00:08:34,457
然后我就开始用三维显微镜给它们拍照

176
00:08:34,457 --> 00:08:37,424
这是第一张 惊人的美

177
00:08:37,424 --> 00:08:41,207
我觉得它看上去就像月球 所以很妙

178
00:08:41,207 --> 00:08:43,870
显微镜的工作原理是 通常情况下

179
00:08:43,870 --> 00:08:46,336
用显微镜 我们每次能观察到的并不多

180
00:08:46,336 --> 00:08:49,283
所以就必须不断的重新对焦

181
00:08:49,283 --> 00:08:53,074
连续拍摄 然后运用电脑程序

182
00:08:53,074 --> 00:08:55,548
汇总所有的照片

183
00:08:55,548 --> 00:08:58,670
整合为一张后才能看到真实的样子

184
00:08:58,670 --> 00:09:01,905
而我则要在三维空间里做上述的事 请看

185
00:09:01,905 --> 00:09:04,607
这是左眼的视角 这是右眼的视角

186
00:09:04,607 --> 00:09:07,160
就像先左边看 再右边看

187
00:09:07,160 --> 00:09:09,528
这里很有趣的是 它看起来

188
00:09:09,528 --> 00:09:11,906
跟我所看过的所有地球上的沙都不一样

189
00:09:11,906 --> 00:09:15,706
相信我 地球上的沙我看得可不少

190
00:09:15,706 --> 00:09:18,664
你看中间的空洞 它是由于

191
00:09:18,664 --> 00:09:21,003
小陨石撞击月球而形成的

192
00:09:21,003 --> 00:09:23,360
因为月球没有大气层 所以

193
00:09:23,360 --> 00:09:26,576
会不断受到陨尘的袭击 月球表面

194
00:09:26,576 --> 00:09:29,176
如今呈粉末状 就是由于40亿年来

195
00:09:29,176 --> 00:09:31,970
不断被陨尘撞击的结果

196
00:09:31,970 --> 00:09:34,360
当陨尘以

197
00:09:34,360 --> 00:09:38,370
每小时20到六万英里的速度袭来时 一旦击中目标便会气化

198
00:09:38,370 --> 00:09:40,280
你可以从这里看到 那就是

199
00:09:40,280 --> 00:09:42,874
类似气化后的状况 它能

200
00:09:42,874 --> 00:09:45,420
把细小的沙粒凝聚在一起

201
00:09:45,420 --> 00:09:47,599
这是一粒小沙子

202
00:09:47,599 --> 00:09:49,759
也被称作环状凝聚物

203
00:09:49,759 --> 00:09:53,703
许多月球表面的沙粒都是这个样子的

204
00:09:53,703 --> 00:09:57,160
而地球上找不到

205
00:09:57,160 --> 00:10:00,413
月球上大部分的沙

206
00:10:00,413 --> 00:10:02,112
尤其是，你可以看到月球

207
00:10:02,112 --> 00:10:04,472
有背光面也有向光面

208
00:10:04,472 --> 00:10:08,613
背光面是熔岩流 是玄武岩的熔岩流

209
00:10:08,613 --> 00:10:11,278
这是它们的沙的样子

210
00:10:11,278 --> 00:10:15,041
和哈里阿卡拉火山（Haleakala）的沙很像

211
00:10:15,041 --> 00:10:18,464
其他的沙子 当陨石接近时

212
00:10:18,464 --> 00:10:21,553
它们会气化而形成这些喷泉

213
00:10:21,553 --> 00:10:24,176
这些微小的喷泉喷涌而上

214
00:10:24,176 --> 00:10:26,540
我本来想说冲到空中，但是这里并没有空气

215
00:10:26,540 --> 00:10:30,760
那就只能说涌向上方吧 这些微粒

216
00:10:30,791 --> 00:10:33,304
瞬间成型并固化为玻璃状的颗粒

217
00:10:33,304 --> 00:10:36,689
当它们坠回月球表面的时候

218
00:10:36,689 --> 00:10:39,585
就成了色彩斑斓的玻璃小球

219
00:10:39,585 --> 00:10:41,130
它们都是能用显微镜捕捉得到的

220
00:10:41,130 --> 00:10:44,098
只要有合适的工具

221
00:10:44,098 --> 00:10:47,535
这是一颗来自月球的沙粒

222
00:10:47,535 --> 00:10:49,689
你能看到完整的

223
00:10:49,689 --> 00:10:52,172
剔透的结构仍得以完整的呈现

224
00:10:52,172 --> 00:10:54,320
这粒沙大概有

225
00:10:54,320 --> 00:10:56,602
三十五亿到四十亿年的历史了

226
00:10:56,602 --> 00:10:58,793
它没有像地球上的沙那样

227
00:10:58,793 --> 00:11:02,812
受到水分，碰撞

228
00:11:02,812 --> 00:11:06,062
空气等的侵蚀 只有看到的极小的侵蚀

229
00:11:06,062 --> 00:11:10,669
来自太阳 像是太阳雨

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00:11:10,669 --> 00:11:15,432
和太阳辐射

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00:11:15,432 --> 00:11:18,018
所以说 今天我想告诉大家的是

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00:11:18,018 --> 00:11:21,587
平凡如一粒沙

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00:11:21,587 --> 00:11:24,562
只要观察入微，也有它独特的魅力

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00:11:24,562 --> 00:11:27,867
只要你能找到不同的视角和新的观察角度

235
00:11:27,867 --> 00:11:32,242
我想英国诗人威廉·布莱克(William Blake)说的最好了

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00:11:32,242 --> 00:11:34,784
一沙一世界

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00:11:34,784 --> 00:11:37,538
一花一片天

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00:11:37,538 --> 00:11:39,871
掌中握无限

239
00:11:39,871 --> 00:11:42,204
永恒刹那间

240
00:11:42,204 --> 00:11:45,933
谢谢（掌声）