由尼康公司主办的"小小世界动态摄影大赛"公布了今年的获奖结果，来自北京清华大学的光学工程师徐宁凭借一段展现罕见遗传性呼吸系统疾病患儿气道内纤毛异常摆动的超分辨率视频，从来自40个国家的346个参赛作品中脱颖而出，荣获此次比赛的冠军。
"小小世界动态摄影大赛"创办于2011年，是尼康公司自1974年起举办的"显微摄影大赛"的衍生赛事。两项赛事的宗旨都是"通过光学显微镜展现事物的美丽与复杂性"——前者以静态照片呈现，后者则借助显微视频摄影技术，充分利用当下的科技进步，让人们能够透过显微镜拍摄影片或延时影像。
原发性纤毛运动障碍（PCD）是一种遗传性疾病，会对包括肺部等多个部位内衬的微小毛发状结构产生不良影响。这些纤毛的波浪状摆动能够帮助清除细菌、粘液、灰尘等刺激物，使身体能通过咳嗽或打喷嚏将其排出体外。而患有PCD的人群，这些纤毛存在缺陷，导致刺激物无法排出，进而引发呼吸道感染等并发症。患者的纤毛可能大小异常、形态异常，甚至完全缺失；它们的运动方式也可能出现异常，或者根本无法运动。
从这个角度看，这种疾病的特征本质上与运动相关，因此研究它需要通过视频观察纤毛的实际运动状态，而非仅凭静态图像。但这项工作颇具挑战性，因为纤毛体积微小、运动速度快，而且必须在活体状态下进行成像。这就排除了许多先进的显微成像技术，尤其是那些依赖强光照射或荧光染料的技术。
徐宁是一名光学工程师，其研究工作专注于开发用于观察细胞动态结构的先进成像系统。他运用衍射超分辨率显微技术拍摄下了纤毛的运动过程，该技术利用多束光波与数字微镜阵列精确塑造光线形态，从而最大限度地减少照射到活体样本上的光量，同时仍能以高分辨率捕捉纤毛的快速摆动。
"要理解这种疾病，你需要观察大约10秒钟的运动过程，而不只是一张静态图像，"徐宁表示。"当人们看到纤毛摆动的画面时，会立刻明白我们体内正在发生某种美丽而重要的事情。我认为这项比赛把显微镜观察变成了一种共通的语言。"
越南的阮南日凭借一段展现微小圆虫与单细胞生物的视频获得亚军；德国巴伐利亚的贝内迪克特·普莱尔凭借一段悬浮于水滴中的水母幼体视频获得第三名；美国霍华德·休斯医学研究所的安德鲁·摩尔凭借一段展现相邻细胞同步分裂过程的视频获得第四名；苏格兰爱丁堡真菌研究有限公司的帕特里克·希基则凭借一段展现龟背竹叶片细胞中线粒体与叶绿体动态活动的视频获得第五名。
获奖作品及多个荣誉提名作品均可在相关页面查看。
Q&A
Q1：尼康小小世界动态摄影大赛是什么比赛？
A：这是尼康公司主办的显微视频摄影比赛，创办于2011年，是尼康显微摄影大赛的衍生赛事，旨在通过显微镜下的动态影像展现事物的美丽与复杂性。
Q2：徐宁的获奖作品拍摄的是什么内容？
A：他拍摄的是一名罕见遗传性呼吸系统疾病患儿气道内纤毛异常摆动的超分辨率视频，采用衍射超分辨率显微技术，在减少光照的同时高分辨率捕捉纤毛的快速运动。
Q3：原发性纤毛运动障碍是什么病？
A：这是一种遗传性疾病，会影响肺部等部位内衬的微小毛发状结构（纤毛），导致其无法正常摆动清除细菌和粘液，从而引发呼吸道感染等并发症。