早在几年前，Laurent Formery的海胆图像在我们的2020年全球显微图像大赛中获得了荣誉奖。现在，他拍摄的海星图像在我们的2022年大赛中大放异彩并获得了全球奖，成为我们光学显微镜成像比赛中的佼佼者，并赢得了大奖——一台配备DP23数码摄像头的全新SZX7立体式显微镜。
在这次采访中，Laurent向我们详细介绍了他的获奖图片、科学艺术方法以及透过显微镜镜头观察海洋生物的方法。
问：您的获奖图像中显示的是什么？
Laurent：这张图像展示了海星（Patiria miniata）的神经系统。海星神经系统的主要特征是三条长长的神经元束，称为放射状神经索。它们沿着海星五条腕足的中线分布在口部一侧。这五条神经索通过环绕口部的神经环连接在一起。侧向神经在神经索上有规律地间隔分布，延伸至每条腕足边缘。
这幅由Laurent Formery（美国）拍摄的幼年海星（Patiria miniata）神经系统图像在我们的2022年全球显微图像大赛中获得了全球奖。
问：您认为该图像和主题有哪些令人兴奋之处？
Laurent：令人惊讶的是，海星与脊椎动物（我们所属的动物门类）关系密切。然而，乍一看，它们却与我们大相径庭。在包含海星及其同类（海胆、海参）的生命树领域，进化颇有些随心所欲，赋予了这些动物完全不同于我们以及其他相关动物的五重对称性。由于它们如此与众不同，我们对以下情况知之甚少：它们的神经系统如何分布、如何工作、以及与我们相比有何区别。
问：您是如何创作这张图片的？
Laurent：这张图片显示的是使用抗乙酰化-微管蛋白抗体进行的全图免疫染色，该微管蛋白抗体是一种神经系统标志物。样本非常大（约1厘米），在共聚焦显微镜上以5倍放大率进行平铺扫描拼图成像。沿动物的口部-肛门轴拍摄了多组z轴图像堆栈，并使用Fiji软件进行了深度色彩编码的Z轴投影。这种色彩编码在图片上提供了可见可视的颜色深浅对比，这实际上对应的是荧光信号相对于动物口部一侧（即长有嘴的一侧）的距离。
问：在拍摄这张图片时，您遇到了哪些挑战？
Laurent：海星不是透明的动物，因此难以用荧光显微镜对其进行成像。所以，我们很难清晰了解神经系统的构造。在这张特殊的图像中，我们使用实验室开发的一种基于水凝胶的透明化方案使海星变得透明。这种透明化处理使我能够使用荧光共聚焦显微镜对整个动物进行成像，从而全面了解其神经解剖结构。
问：您为什么选择这幅图像作为图像大赛的参赛作品？
Laurent：海星和它们的同类（被称为棘皮动物的一种动物）具有五重对称性，我觉得这种对称性十分美观。对具有五重对称性动物的整个身体进行成像，通常会呈现出美丽的画面。在我迄今为止拍摄的海星和海胆图像中，这是最令人满意的一张。这只动物保存得完好无缺。这里没有灰尘或碎屑，而灰尘或碎屑有时会产生图像伪影。此外，它也比我通常使用的标本大得多。它看起来更像一颗成年海星，这对您了解这张照片有很大帮助。
问：关于这张图片，您有什么信息想要分享？
Laurent：我们的海洋中充满了各种各样迷人的动物，我们对它们知之甚少，遑论了解。通过展示这些动物的美，我希望这项研究能够帮助人们提高对这种多样性的认识，了解为什么我们需要研究它们，最重要的是，要保护它们。
问：您第一次学习使用显微镜是什么时候？在什么地方？
Laurent：我是一名训练有素资深的发育生物学家，在法国索邦大学下属的维勒弗朗什海洋观测站攻读博士学位期间，我学会了使用共聚焦显微镜。
问：您何时受到启发想要使用显微镜进行艺术创作的？
Laurent：我很幸运能与精致美丽的动物们打交道，所以我自然想要为它们拍下最美的图像，还它们一个公道。
问：您使用显微镜进行艺术创作有多长时间了？
Laurent：我第一次参加图像大赛是2020年的Evident全球显微图像大奖赛。当时，我的一张海胆照片获得了荣誉奖。很高兴看到我从那时起取得了进步。
Laurent Formery的海胆图像在我们2020年全球显微图像大赛中获得了荣誉奖。
问：您觉得显微镜特别吸引人的地方是什么?
Laurent：显微镜是一扇通往不同世界的视窗。它揭示了我们用肉眼无法看到的微小事物之美。我觉得采集海水样本（最好使用浮游生物网）特别吸引人，然后在复式显微镜下进行观察。海水中充满了生命。有些您看到的微小藻类、幼虫和动物有着令人难以置信的形状、颜色或形态。如果没有显微镜，你无从了解这个迷人的世界。显微镜还能展示更抽象的事物。在荧光成像中，显微镜可以探索具有自身美感的结构，例如神经系统。
问：这种迷恋从何而来？
Laurent：我一直觉得植物、花朵和昆虫既美丽、又迷人。现在我是一名科学家，能够接触到显微镜，我也可以在更小的尺度上欣赏生命之美，比如浮游生物或小型无脊椎动物。
Laurent Formery的海胆图像在我们2020年全球显微图像大赛中获得了荣誉奖。
问：您的专业与影像有交集吗？或者这对您而言更像是一种爱好、艺术形式或一股激情？
Laurent：我现在是斯坦福大学Lowe实验室的博士后研究员。我从分子角度研究动物的进化，试图了解古代遗传系统的改变是如何使解剖结构完全不同的动物群体得以进化的。成像是我研究的关键。我通常每周要花大约 10 个小时使用显微镜（主要是共聚焦显微镜）。
问：您目前正专业从事哪些研究？
Laurent：我的研究涉及动物身体结构的进化。我的研究重点是与我们关系密切的无脊椎动物，特别是棘皮动物（海星、海胆、海参）。虽然它们的外观与我们大为不同，但这些动物成体形成所使用的基因工具与我们相同（它们使用相同的建筑基因）。
这些相同基因在发育过程中的连接差异，导致它们的成体解剖结构出现差异。最近，我们一直在研究脊椎动物中形成前后轴的基因如何在棘皮动物中发生改变，以适应其独特的五重轴对称性。这项工作现已作为预印本发表，并将很快出版。
简而言之，脊椎动物以前后轴为模式，形成身体的不同区域，如头部和躯干。在棘皮动物中，我们发现只有头部基因被激活，而躯干基因则完全缺失。在某种程度上，像海星这样的棘皮动物应该被看作是在海底匍匐行走的头。
成为我们下一届全球显微图像大赛的明星
敬请关注我们下个月公布的全球显微图像大赛！我们的光学显微镜成像竞赛大赛将继续扩展，我们迫不及待地想看到您如何通过显微镜镜头捕捉科学中的艺术。
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