盲人科学家改造了具有百年历史的艺术，制作出可以触摸和看到的数据

在摄影术出现之前，就有了透光画。

它是薄薄的瓷片或塑料片，上面饰有浅浅的雕刻图案。将它举到灯光下，半透明的浮雕就会变成阴影图像。欧洲人最早在 1800 年左右开始制作石雕，尽管东亚人早在几个世纪前就已经开始用陶瓷制作类似的工艺品。有一段时间，工匠和原始工厂大量生产石雕小夜灯、灯罩和饮水器。甚至石雕肖像也一度很流行。

透光画并没有完全从现代世界中消失。如今，您可能会发现它们是一种有趣的装饰品或 3D 打印教程。现在，透光画可以发挥绘画和雕刻的双重作用，这赋予了它们新的用途：让有视力障碍的人更直观地了解科学。

贝勒大学的科学家与美国各地的盲人化学家合作，利用浮雕技术将这些化学家与视力正常的化学家联系起来。科学家们在 8 月 17 日发表在《科学进展》杂志上的一篇论文中公布了这一概念。

“想象一下这样一个世界，盲人和视力正常的人坐在一起，查看同一份数据，而且双方都可以访问这些数据，”东北大学的盲人化学家、论文作者之一莫娜·明卡拉 (Mona Minkara) 说道。“如果人们能够将其融入其中，这可能是革命性的。”

这肯定比现在的情况有所改进。如果你看过科学论文，你可能知道图表、情节和视觉效果对于理解密集且充满术语的文本至关重要。如果你是盲人读者，你可以借助软件将文本转换成音频，但图片本身呢？

“我下载了数百份科学文章的 PDF 文件，但没有任何图表可以访问，”耶鲁大学和美国国立卫生研究院的盲人博士后研究员、另一位论文作者 Matthew Guberman-Pfeffer 说。

并不是说没有办法做到这一点。有些数字图像有描述它们的替代文本，但这可能非常罕见。你可以制作可触摸的图像，但它们需要昂贵的特殊纸张。你可以定制盲文书，但它们可能要花费数万美元甚至更多，而且需要一年的时间来组装。

具有讽刺意味的是，这些障碍存在于化学中：化学领域处理的原子和分子太小，无法用眼睛看见 - 即使你将自己缩小到它们的大小，因为它们小于可见光的波长。

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“从化学角度来说，我喜欢思考的一件事是：实际上，我们都是盲人，”盲人化学家、论文另一位作者霍比·韦德勒 (Hoby Wedler) 说道。化学家使用的视觉辅助工具——从元素周期表到分子模型再到 X 射线晶体学图像——仅此而已。

一位致力于消除障碍的科学家是贝勒大学的视力正常的化学家布莱恩·肖。肖长期以来一直致力于通过改造实验室设备并将复杂分子模型变成可口的可食用糖果，让视障人士更容易接触化学。

肖的一名学生一直在研究如何在 3D 打印板上雕刻图形。为了节省材料和时间，他们开始把这些板做得越来越薄。当他们把最薄的板拿到灯光下时，雕刻的图形就会像原始图像一样清晰地显现出来。

这些作品的特别之处在于，当视力正常的人举起作品时，盲人可以感觉到的雕刻会变成可见的图像。为了测试这种品质，研究人员制作了石雕图形——化学中常见的几种图像和图表——并将它们展示给测试对象（包括盲人和视力正常的人）。然后，研究人员向他们询问有关视觉效果的问题。

两组受试者回答问题的平均准确率均超过 90%，而正常人观看原始数字图像的平均准确率仅为 88%。此外，当研究人员让正常人戴上眼罩，仅通过触摸来回答问题时，他们的回答准确率高达 79%，这令人惊叹。

“我认为，找到一种可以让两种人群都满意的方法才是这项工作真正令人兴奋的部分，”华盛顿大学圣路易斯分校的视力正常的化学家 Gary Patti 说道，但他并未参与这项工作。

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此外，与其他无障碍方法使用的昂贵材料不同，这些光刻胶来自一台仅需 3,500 美元的 3D 打印机。虽然与家用打印机相比价格昂贵，但许多大学计算机实验室都负担得起。

“很多时候，我们都在考虑如何让盲人学生也能使用，”明卡拉说。“但这项技术对我这个盲人教授来说真的很有用，因为我可以与学生交流……并共享数据。”

不可否认的是，这项技术还没有达到应有的普及程度。最紧迫的是，将这些图形从数字图像转化为石刻版画的过程仍然需要视力正常的人的眼睛。研究人员表示，下一步是开发软件，让视力受损的科学家自己完成这项工作。

尽管化学家们为其他化学家制作了这些光刻胶，但他们相信任何依赖图表的领域（换句话说，几乎所有科学领域）都可以使用它们。“我们已经开始思考其他科学家使用的不同类型的数据，”贝勒大学研究生、论文作者之一查德·达什诺 (Chad Dashnaw) 说。

为这项研究制作的石雕包括一张蝴蝶翅膀鳞片的显微镜图像。“我视力有限，永远无法看到蝴蝶翅膀，”古伯曼-普费弗说。“但我能感觉到翅膀的纹理并测量它的尺寸。”