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科學繪圖 啟蒙多元世界

2018-08-13 14:11台灣光華雜誌

台灣注重資訊的開放、科技的應用,讓市民的生活更便利、舒適。 (莊坤儒攝.蕭郢岑設...
台灣注重資訊的開放、科技的應用,讓市民的生活更便利、舒適。 (莊坤儒攝.蕭郢岑設計)
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【文˙鄧慧純 圖˙莊坤儒】

「科學繪圖」源自昔日相機尚未發明的時代,科學家為紀錄動、植物的種類特徵,透過簡單的繪圖工具與觀察,繪出栩栩如生的物種,不僅成為獨門的藝術形式,也開啟我們對多元世界的認識。

科學繪圖演示是國立自然科學博物館(簡稱「科博館」)內引人駐足的角落。以透明玻璃窗隔出的明亮空間,除了陳列各種標本,畫桌上還有調色盤、顏料、畫具及顯微鏡。繪圖員彭瑄玉拿著水彩筆熟練地為狂蟻的步足上色,一旁的攝影機將她動作的細節傳送到玻璃窗外的電視上,讓民眾仔細端詳,不時有好奇的民眾貼著玻璃看得入迷,她也會透過麥克風與民眾互動。

一探科學研究的幕後花絮

這是科博館的獨門特展,彭瑄玉常笑稱自己是「活的常設展」,長年在玻璃屋內創作,從兩棲爬蟲類、囓齒類、無脊椎類到太陽星系星球都收在她的筆下,成為一張張講究科學性又活靈活現的科學繪圖。

肉眼難以辨識的生物構造也需透過 顯微鏡觀察後再描繪出來。
肉眼難以辨識的生物構造也需透過 顯微鏡觀察後再描繪出來。
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把科學研究的幕後工作搬到幕前來,讓民眾一探究竟,是科博館科學教育組副研究員劉德祥的點子。長年推動科普教育,他解釋:「靈感來自大家都愛看的電影幕後花絮」,於是他設計把科學家研究的幕後歷程、邏輯展示出來,此舉果然讓科學繪圖演示成為科博館的人氣角落。

科博館已舉辦12年的科學繪圖研習及競賽,藉由研習課程,帶領民眾從科學繪圖的源由、觀察、繪圖技巧、實作等階段逐一操作,無論是以針筆或代針筆「點畫」,用黑點的疏密程度來表達明暗和立體感,或是彩繪動植物的特徵細節,都希望勾起民眾對科學的興趣。

劉德祥解釋「科學繪圖是指透過圖像為媒介來傳達科學訊息」。自然界許多現象無法以肉眼觀察、或當文字敘述過為抽象累贅之時,一張圖像勝過千萬語言,圖像能進行更有效率的溝通。

「科學繪圖的本質就是溝通」,它的範疇極廣,不論是圖鑑式的寫實描繪、或常見於科學期刊的點畫,甚至漫畫都可稱為科學繪圖。劉德祥的專長在演化生態學,他以植物授粉並萌發出花粉管至胚珠變成種子的歷程為例,這些過程肉眼都不可見的,但歷程中許多細節變化需要藉大量文字說明才得以理解,因此他曾創作一幅漫畫,讓花粉在跳跨欄,比擬這段歷程,讓人一眼就懂,因此劉德祥說:「科學繪圖不一定要寫實,只要能達到溝通的目的。」

當前流行的資訊圖表(infographics)也是科學繪圖的一種,劉德祥表示,數字是科學研究的重要產出,但如何將枯燥的數據轉化成有吸引力的圖像,則是另一項挑戰。

科學繪圖演示是科博館內引人駐足的角落,彭瑄玉聚精會神為狂蟻上色。
科學繪圖演示是科博館內引人駐足的角落,彭瑄玉聚精會神為狂蟻上色。
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觀察是科學繪圖的入門

科學繪圖的第一步驟是觀察。觀察物件的真實樣態,一五一十地記錄下來。

彭瑄玉回想當初接觸科學繪圖的首個任務是畫鯨豚,她依照自己的印象,把鯨豚畫得圓圓胖胖的,頗為可愛;但研究人員一看就指正鯨豚有標準的外型,差一點都不行;剛開始她以為是研究人員過度吹毛求疵,但隨著作品的累積,她的觀念也逐步修正,正確性是首要考量,從此不管是畫老鼠的牙齒,昆蟲的觸鬚、步足,都仔細觀察形狀、數量、跟身體的比例。「觀察」也開啟她的視野,在顯微鏡下觀察蒼蠅,彭瑄玉讚嘆:「服裝設計師都只愛看孔雀,卻沒人發現蒼蠅的配色漂亮極了。」如今,在科學繪圖的領域裡,她越畫越自得其樂。

科學繪圖更重要是培養觀察力,劉德祥指出,孩子能從觀察一個細微的現象,學會提出問題,進而探究背後的原因,引導此後一系列的研究探討。

服務於行政院農業委員會林業試驗所森林保護組的陳一銘,是國內科學繪圖的先進,長年從事生態調查,擁有豐富的野外經驗。我們與他約訪在台北植物園,他親身示範如何進行觀察記錄。園區內一隻野鳥正悠閒地踱步,陳一銘一手持速寫本,一手拿鉛筆迅速畫下野鳥的頭部特徵,再用望遠鏡細看野鳥走路的姿勢,在畫紙另一個角落草草描繪鳥的身形。陳一銘解釋,在野外無法慢工細活地描繪,但可粗略記錄下特徵和姿態,做為日後繪圖的參考資料。

完成第一本國人自繪的《台灣野鳥手繪圖鑑》的李政霖,書中共搜羅約650種鳥類,其中他曾親眼觀察過350種,「圖鑑創作事實上大量依賴照片,才能畫下鳥的身體細節,但如果你曾經親眼觀察過牠日常活動的樣態與氣質,那產出的成果會與單憑照片的創作差很多。」

他說鳥的情緒要從肢體的動作觀察。一隻鳥如果站得直挺,全身羽毛貼緊身子,通常處於警戒中;如果看到鳥的身體縮成一顆球狀,羽毛澎起來,那就是放鬆的狀態。每種鳥類也有各自的氣質,鴨子與鵝的體態較優雅,脖子比較長,常常彎成S狀;某些鳥則較神經質,眼神和姿態常常感覺緊張兮兮地。他將這些細節安排進他的作品中,表現鳥的氣質與個性,讓他筆下的鳥類有了靈魂,更顯生動。

劉德祥指出,科學繪圖的本質就是溝通。
劉德祥指出,科學繪圖的本質就是溝通。
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無可取代的手繪

科學繪圖領域中,攝影技術的出現不曾取代傳統手繪技法,反而使我們更了解科技的侷限,凸顯手繪特有的價值與創作性。

如今,陳一銘的作品已經不過度強調正確性,他更想呈現他眼中世界的生命力,藉科學繪圖為工具,傳達他對地球的關心與憂心。

十年前他創作《蠻湮台北》,想像500年前台北盆地的樣子。要重建一個已經消失的生態系,就需要加上更多的想像,同時又不能偏離科學依據。

因此,他把畫面的場景設定在今日北投石牌一帶,背景是面天山。考據漢人還沒進入台北盆地的蠻湮之況,陳一銘將已幾近消失的野生葦草蘭、已滅絕的藍睡蓮安排在畫面中,淺水處有梅花鹿在覓食,濕地有野生水獺出沒,畫面的時間設定在秋季,遠方台灣欒樹正開花,近處的棋盤腳花期將盡。光影也有所考據,他從Google Earth模擬早上八點太陽的光線角度,描摹出背景山系的明暗。

如此的創作自是攝影無法達成,陳一銘希望藉由這樣的生態創作,勾起人類共同潛意識裡的感動,激發更多的討論與思考,喚起公眾對自然生態的重視。

李政霖回憶《台灣野鳥手繪圖鑑》四年半的手繪歷程。曾是國小自然科代課老師的他,後來決定轉以科學繪圖為業,多是靠著母親的支持與鼓勵才得以堅持。唯母親卻在專案剛開始不久發現罹癌,在半年內撒手人寰。失恃之痛,讓他幾乎失了心緒,鳥怎麼都畫不好,當時審畫的編輯評論他畫的鳥看起來都不快樂。

創作面臨低潮,他的工作進度正遇到挑戰性頗高的鷸科鳥類,這群鳥身上的斑紋繁複,且雷同度高,但身為圖鑑的繪圖者,卻必須要仔細繪製,讓觀者能輕易辨識特徵。他學著把鳥的身體切分成不同區塊,細細觀察每一個部位羽片的邏輯,只要找出一片的規律,其他就可依樣複製。

真正帶他走出瓶頸的還是他最鍾情的鳥類。有一回利用休假去海邊賞鳥,看著潮汐間,身軀只有20公分長的三趾濱鷸在浪進浪退間覓食,「你看牠的體型最多這樣(李政霖張開手指示意),但你知道牠飛行的距離從阿拉斯加一直到澳洲,牠每一年遷徙兩次,南來北往,牠去過的國家、飛行的里程數、見過的世面也遠遠超過我們。但牠這麼小的身子,每到一個地方只做一件事,就是啄食泥灘地裡的小蟲子,盡自己的本分而已。」李政霖情緒略微激動一口氣說了好多。「還有斑尾鷸,牠是地球上飛行生物中『直飛紀錄保持者』,路程長達一萬五千公里,一旦起飛就是兩個星期都不吃不喝不休息,我用Trivago查牠的航線,全球只有一班直達機,其他都要轉機。」

一邊畫著鳥,一邊想著這些故事,李政霖突然看開了,覺得生命不就如此,母親的生命旅程已經圓滿,而自己的繪畫生命還在持續。自此他的心情沈澱下來,就像是一種修行,找出事情的道理,按部就班的做,接續的創作也就越來越好。

陳一銘是是國內科學繪圖的先驅,長年從事生態調查,擁有豐富的野外經驗。 (莊坤儒攝...
陳一銘是是國內科學繪圖的先驅,長年從事生態調查,擁有豐富的野外經驗。 (莊坤儒攝)
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畫出自然,搶救環境

其實年過六旬的陳一銘,與我們初見面就表示,他已經很久沒畫傳統的科學繪圖了,因為耗時間,也耗眼力。「但是我還在做的是『生態繪圖』。」

從小喜愛自然,遙遠的深山是他兒時的嚮往,大學讀了森林系,工作後有機會親赴真正的荒野,陳一銘投入生態調查,就此鑽入荒野多年。

不料,家園突變,「我們都在關懷山上的生態,卻沒發現山下的家園已經完全面目全非了。」話鋒一轉,陳一銘心痛地說。水泥構造物取代原本有機的河岸,河邊被改造成人工化的河濱公園,河川整治工程卻造成大量的水中生態系被破壞,也造成許多迴游魚類無法回家。人類將自然逕自改造成自己喜歡的樣子,而無視原本生態的樣貌,這讓他很痛心。

「我和一些朋友,最近都開始把我們的戰場從山上轉移到平地。」陳一銘說。他們認為民眾的觀念需要被改變,而繪圖者能做的事是藉由科學繪圖創作讓民眾體驗自然的美,除了能多識於蟲魚鳥獸之名,也正視身邊的環境正被破壞,「這是我們近代最重要的任務了。」

李政霖從「生態棲位」(niche)的角度解釋科學繪圖對他的影響。生態棲位指的是一個物種在生態系統裡面的位置,並非單指棲息環境,還包括在生態系統中扮演的角色與能使用的資源等等。李政霖說他從小的志向從國父轉變為太空人,也曾一度認真想當一位麻辣教師,最終卻在科學繪圖找到自己的歸屬,安身立命於此。

因為曾經歷這段尋覓的過程,李政霖更希望透過自己的作品,盡力把自然事物的美好呈現出來。他想藉由創作告訴大眾,每個人可以有千百種角度去認識世界,有千百種方式與世界互動。他希望透過作品勾起大眾對自然的嚮往,而不再只追逐數位虛擬的聲色刺激。當認識世界的方式變得多元了,價值不再單一,每個人就可以在其中找到自己,不需再與其他人攀比,就像在環境中找到自己的生態棲位一般。

「你知道以前社子堤防外、百齡橋那頭,晚上有螢火蟲、蛇、青蛙、各式各樣的魚類出沒嗎?」陳一銘語帶感慨的說。

昔日相機尚未發明的時代,科學繪圖開啟我們對多元世界的認識,而在當代,科學繪圖再一次擔負啟蒙的角色,繪者們正努力勾勒一幅生物多樣性的未來,期望喚醒已遠離生物多樣性的人們。

李政霖臨摹照片中鳥的姿態,畫下特徵。
李政霖臨摹照片中鳥的姿態,畫下特徵。
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