Nghệ thuật của các nhà khoa học: Những bức ảnh giải phẫu rực rỡ

Công nghệ hình ảnh tối tân đã giúp các nhà khoa học đạt được nhiều đột phá trong công tác nghiên cứu. Không chỉ dừng lại ở đó, công nghệ đã biến nhiều ảnh chụp mẫu vật thí nghiệm thành những tác phẩm nhiếp ảnh đầy ấn tượng trưng bày trong triển lãm Under the Skin (Bên dưới lớp da) tại Bảo tàng Bruce Museum ở quận Greenwich, phía nam thủ đô London của Anh(*).

Những bức ảnh giải phẫu rực rỡ

Các nhà sinh vật học trong 50 năm qua đã phát triển một kỹ thuật gọi là làm trong và nhuộm màu, giúp chụp rõ các chi tiết giải phẫu học của bộ xương động vật mà không cần mổ xẻ.

Cá, bò sát, động vật có vú cỡ nhỏ được ngâm vào dung môi khiến mô thịt trở nên trong suốt, sau đó lại được ngâm vào các chất nhuộm khác nhau để sụn có màu xanh và xương có màu đỏ. Kết quả thu được là những mẫu vật có bộ xương đầy màu sắc.

Nhưng khi chụp bằng máy ảnh thông thường, dù là loại có độ phân giải cao, một số chi tiết quá mảnh vẫn sẽ bị mất đi và vì thế, dù chất nhuộm và máy ảnh đã được cải tiến nhiều trong vài thập niên qua, ảnh chụp dạng mẫu vật này vẫn chưa đạt đến kết quả mà các nhà khoa học cầu toàn mong muốn.

Cho đến tháng 9-2018, một kỹ thuật được công bố trên tạp chí khoa học Copeia uy tín đã làm thay đổi cách chụp ảnh mẫu vật nhuộm xương. Bằng cách chiếu ánh sáng huỳnh quang, chụp nhanh và sau đó lọc lại các màu tạp, tiến sĩ Matthew Girard đã tạo ra những ảnh chụp giải phẫu với các chi tiết sắc nét và rực rỡ chưa từng thấy.

Khi đó, hình ảnh được công bố và gây sửng sốt trong giới khoa học là một bộ xương cá màu đỏ hiện lên trên nền mô mềm màu xanh lá cây.

Nhưng ở triển lãm Under the Skin, bức ảnh do tiến sĩ Girard thực hiện dưới ánh sáng có bước sóng phù hợp hơn đã tạo ra tác phẩm nghệ thuật khiến người xem ngây ngất: Một bộ xương cá gà trống juvenile (Nematistius pectoralis) sắc nét đến tận những đường xương vây mảnh hơn sợi tóc có màu hồng tươi nổi bật trên phần mô trong suốt loáng thoáng những nét mờ sắc tố của vảy và nội tạng (hình dưới).

Một cải tiến khác về sinh hóa cũng đã được phát triển để giúp các nhà khoa học chụp được mẫu nhuộm có tư thế sinh động hơn: thêm gelatin vào dung môi glycerin 40%.

Bằng cách này, các nhà khoa học có được những mẫu vật dễ nắn, nên việc định hình dễ dàng hơn và khi mẫu đã đông cứng, việc chụp hình một con ếch trong tư thế bật nhảy sẽ không còn cần đến các giá đỡ hay ghim gài. Kỹ thuật chụp ảnh với ánh sáng có bước sóng phù hợp cũng đang được phát triển để chụp quét các hóa thạch còn ẩn trong đất đá, giúp tạo ra những ảnh chụp cho thấy rõ hóa thạch nổi bật hơn so với các vật chất khác bám xung quanh.

Trong khi đó, việc sử dụng ánh sáng phân cực chéo với kính hiển vi điện tử lại mang đến ảnh chụp bề mặt xương khủng long có màu sắc như trong kính vạn hoa và giúp các nhà khoa học xác định được tuổi của con khủng long nặng 10 tấn này khi chết (hình dưới).

Những tác phẩm kinh dị từ máy quét CT

Với mẫu vật không được làm trong, kỹ thuật chụp CT đã được sử dụng để tạo ra một bản chụp sinh động cho thấy cách một con rắn mũi lợn (Heterodon platirhinos) nuốt chửng con mồi như thế nào. Trong “tác phẩm kinh dị” do tiến sĩ Ed Stanley và Dr. David Blackburn thực hiện, người xem thấy được các khớp hàm lỏng của con rắn mở rộng ra như thế nào để nuốt con cóc có bề ngang vốn to hơn miệng rắn.

Chưa hết, hình ảnh CT còn phơi bày rõ trong bụng con rắn nước này phần chưa tiêu hóa hết của một con mồi khác được ăn từ bữa trước (hình dưới).

Với những con bồ nông còn đang há miệng kêu quang quác, camera dò nhiệt đã giúp các tiến sĩ L. Witmer, R. Porter và G. Tattersall thu được hình ảnh sinh động cho thấy túi cổ họng của chúng nóng đến mức nào so với các vùng cơ thể khác (hình dưới).

Những tấm hình được in trên nền kim loại thể hiện rõ độ sâu và các chi tiết nhỏ nhất, giúp khách xem triển lãm nhìn thấu vào tai trong của một con ếch vốn chỉ to cỡ một hạt dẻ cười, đếm những con cá con còn nằm trong bụng một con cá mập hổ, thấy một con sóc bay có thể phát sáng màu hồng huỳnh quang trong tia UV.

Trước những bức ảnh khoa học đầy chất nghệ thuật như vậy, người tổ chức triển lãm ảnh khoa học Under the Skin, tiến sĩ Daniel Ksepka nhận xét: “Thiên nhiên có muôn vàn vẻ đẹp, ở tầm rộng lớn đến mức siêu nhỏ. Trong khi mỗi món được trưng bày đều cho thấy sự đột phá về nghiên cứu, bản thân những bức ảnh đầy ấn tượng này, trong đó có những bức đã từng đoạt giải thưởng, cũng có thể được xem là một tác phẩm nghệ thuật thực sự”.

Tất cả các hình ảnh trưng bày trong triển lãm được các nhà khoa học chụp trong 5 năm qua, cho thấy sự phát triển vượt bậc của công nghệ ghi hình hiện đại và mang đến những phát hiện kỳ thú mà một thập niên trước không ai có thể ngờ đến.

“Công nghệ tối tân đã đưa các bức ảnh nghiên cứu lên một tầm mới, mang đến cho chúng một diện mạo bóng bẩy và lộng lẫy. Chính các nhà khoa học đã thực hiện những bức ảnh đó và họ xứng đáng được ghi công sáng tạo vì đã chụp được hình ảnh của những thứ nhỏ bé và phức tạp với một độ phân giải cao đến như vậy” - giám đốc bộ phận triển lãm của Bảo tàng Bruce giải thích cho việc đã ghi tên các nhà khoa học bên cạnh các bức ảnh theo cách mà các nhà triển lãm thường làm trong phần thuyết minh về nghệ sĩ và tác phẩm.

Người tổ chức triển lãm ảnh khoa học Under the Skin, tiến sĩ Daniel Ksepka bên tác phẩm chụp hình giải phẫu một con ếch bằng máy quét CT. Ảnh: Bruce Museum

Vậy là ngoài việc ghi tên mình trong các công trình nghiên cứu, các nhà sinh học giờ đây lại có dịp được xuất hiện tên mình trên các tác phẩm nghệ thuật. ■

(*): Tại Bảo tàng Bruce Museum, quận Greenwich, London của Anh, từ ngày 1-2 đến 19-7-2020.