少年發(fā)明家背后的故事

黃長勝

公元2014年的這個夏天，對于一群《少年博覽》的讀者來說，終將成為他們生命里一段難以磨滅的印記，不是因為四年一度的世界杯在巴西激情上演，不是因為哥倫比亞大文豪馬爾克斯的離去，而是因為一次不尋常的生命遠行——以色列創(chuàng)新之旅。

從安徽合肥出發(fā)，搭載“和諧號”高鐵列車，沿著古老的京九鐵路北上，經(jīng)過4個小時的車程，來到中國首都北京，再從北京首都機場起飛，掠過新疆上空剛成熟的葡萄香味，飛越廣袤的中亞沙漠，從東至西，一路飛行，橫穿亞洲，12個小時之后，來到地中海的東南邊，降落在以色列的文化之都——特拉維夫，遙遠的死海漸漸地揭開它神秘的面紗。一次遠行，兩個國家，從中國到以色列，從華夏中原腹地到世界的最低處……這是一次跨越半個地球的遠行。

在此之前，由皖新傳媒、安徽少年博覽雜志社、以色列魏茨曼科學研究院主辦的第一屆安徽青少年科技發(fā)明大賽剛剛落下帷幕。來自全省各地的500多名小發(fā)明家紛紛亮出他們的“鎮(zhèn)山之寶”，經(jīng)過初賽的激烈角逐，最終有近百件作品入圍決賽。5月28日，由中科院院士趙政國領銜的終評委員會，對入圍作品認真評審，最終評出5件特等獎，15件一等獎，20件二等獎，40件三等獎。其中特等獎和一等獎的20名選手無比幸運地拿到了以色列創(chuàng)新之旅的門票。

縱觀本次參賽作品，可謂亮點多多、百花齊放。有充滿時代感的作品，比如面對城市停車難問題，蚌埠王樂銘同學設計出了《停車車位自動顯示系統(tǒng)》；有充滿濃濃民族風的作品，比如淮南張浩杰同學的《剪紙版伯樂相馬動畫》；有對綠色能源的深度思考，比如滁州陳致遠同學的《便攜式綠色能源電能無線傳輸平臺》……其中最耀眼的就是榮獲特等獎的五件作品。接下來，我們就一起走近這五件作品，看看它們的“廬山真面目”，聽聽它們背后的故事……

作品名稱：多功能護眼架

發(fā)明者：李林峰

年齡：16歲

所在學校：合肥市第六中學

指導老師：鮑康勝

有這樣一種多功能護眼架，當你看書的光線較弱時，它會發(fā)出滴滴滴的報警聲；當你的閱讀時間過長時，它會像鬧鐘一樣提醒你；當你的寫字姿勢不正確時，它會發(fā)出嘩嘩嘩的抱怨聲，這就是李林峰同學發(fā)明的多功能護眼架。

初見“多功能護眼架”，總覺得有些似曾相識——扁扁的腦袋，大大的眼睛，細長的脖子……仔細一想，它不正是好萊塢經(jīng)典電影——《E.T.》里外星人的模樣嗎！看了它半天，也不知道具體該如何使用，經(jīng)過李林峰的介紹，我們才了解到它的神奇之處——將它固定在桌子上，看書時把它放在你的胸前，并保持一定的距離，一旦出現(xiàn)光線較弱、姿勢不對、閱讀超時等情況，它能夠及時提醒你注意矯正。

李林峰說，以前，自己看書寫字的姿勢不正確，上中學時，近視度數(shù)高達500度，老師和家長不厭其煩的引導和訓誡讓他突發(fā)奇想——能不能使用工具輔助我們科學用眼，糾正錯誤姿勢，保護視力呢？

帶著這樣的想法，李林峰開始動手。起初，他只是拿一個礦泉水瓶作為輔助工具，雖然確保了有效的讀書距離，可是與預想的功能相差太多，且外形并不美觀。后來，他又開始查閱資料，研究相關(guān)科學原理，加入了定時裝置和測光裝置，在老師和父母的指導幫助下，材質(zhì)和做工方面都有了很大的改進。說起這個青蛙眼的造型，李林峰還得意洋洋地說，這可是全班投票選出的結(jié)果呢。值得一提的是，現(xiàn)在這個“青蛙眼”已經(jīng)投入到市場，用過的同學都給它點贊！

除了“青蛙眼”之外，生活還給了李林峰許多意想不到的靈感。面對日漸堵塞的交通狀況，李林峰正在研究一款新型交通信號燈，通過時間和空間的控制，使得城市的交通有序化、暢通化；面對生活中令人防不勝防的偷竊者，他也正在思考能否有一種藍牙鎖，可以給人們的家庭財產(chǎn)加上一重可靠的保障。在李林峰看來，發(fā)明創(chuàng)造的意義，是為了給人們的生活提供方便，一件作品實用性要強才能推廣。

在平時生活中，除了愛研究發(fā)明以外，李林峰還喜歡攝影，打羽毛球。對于此次以色列之旅，撇開去以色列開拓視野，感受先進的“海水淡化技術(shù)”不說，他還有一個心愿就是背起相機，留下一段青春的足跡，用圖片記錄生命的每一個精彩瞬間。

記者感言——

四季的更替，浩瀚的書海，五彩的世界……這些簡單的幸福感知因為雙眼的明亮而變得觸手可及?？墒钱斝撵`之窗因為一些壞習慣而變得模糊起來，李林峰用他那顆智慧之心創(chuàng)造出多功能護眼架，透過神奇的“青蛙眼”，良好的閱讀習慣得以養(yǎng)成。播種習慣，收獲命運，人生終會因為一個個好習慣而色彩斑斕。

作品名稱：水上快速遙控救生裝置

發(fā)明者：周語非、紀永靖

年齡：11歲、12歲

所在學校：合肥市西園新村小學

指導老師：梁四海

有這樣一種救生裝置，不需要救生員下水，通過操控手中的遙控器，它就能像黃色潛水艇一樣在水上自由行走，快速實現(xiàn)水上救生任務，這就是周語非和紀永靖發(fā)明的水上快速遙控救生裝置。

如果你沒有親眼看見，或許你不會相信，水上快速遙控救生裝置有多么神奇。雖然它的體重達到兩千克，但是它可以在水面上“健步如飛”，最高速度百米18秒，遇到有人溺水的緊急情況，擺動手中的遙控器就能實現(xiàn)水上救生。在實際操作過程中，該裝置的救援范圍可達600米，把它的皮膚染成黃色是因為黃色光線穿透力強，且較為醒目，此外，它還配有LED顯示燈，可支持夜間作業(yè)。

周語非和紀永靖把遙控設備、電機、電池封裝在PVC塑料管內(nèi)，并與螺旋槳組成可前后、左右控制的動力裝置。入水的救生裝置必須經(jīng)過嚴實的包扎，確保它密不透風，否則一旦裝置進水，電機將無法正常工作。在救生時，它可以和塑料泡沫、模板、游泳圈任意組合，如果動力夠大，還可以系上救生繩索，通過操作遙控器，牽引至落水者身邊，將落水者營救到岸邊。

被問及是如何想起發(fā)明這一救生裝置時，原本非?；顫姾脛拥膬蓚€小男生忽然變得嚴肅起來。一次，他倆一起去合肥天鵝湖玩耍時，親眼目睹了無情的湖水奪走一個年輕生命的全過程，回家的路上，他們心情都很沉重?；氐叫^(qū)，一個小小的細節(jié)引起了周語非的注意——一位爸爸帶著孩子在景觀水池邊玩遙控船。周語非心想：如果當時有一個遙控救生裝置，或許悲劇就不會發(fā)生。帶著這樣的靈感，他開始和紀永靖把想法付諸實踐。endprint

在實際制作過程中，兩個小男生遇到了重重困難：選擇什么樣的制作材料，如何封閉電機、防止它在水中漏水，如何讓裝置在水中躲避水草的糾纏，如何讓螺旋槳在水中不被硬物阻斷……幸好有了梁四海老師的指導，他們成功地解決了一個又一個難題。對于目前的裝置，他們還有許多不滿之處，接下來，他們將就如何為設備減負以提高救援速度，如何增加設備的動力，如何讓設備輕松實現(xiàn)前后左右自由轉(zhuǎn)向等問題，進行進一步的優(yōu)化。

毫無疑問，周語非和紀永靖在搞科技發(fā)明時配合默契，但生活中，兩個外向活潑的小男生，卻有著截然不同的興趣愛好：一個喜歡玩機器人，拼樂高；一個愛看紀錄片，打小游戲?；蛟S能讓他們一起發(fā)明救生裝置的共同點就是豐富的聯(lián)想力，以及對大千世界的好奇之心。采訪即將結(jié)束時，兩個天真的小男生又一次向我們展示了他們調(diào)皮可愛的一面——感謝學校，感謝梁老師，感謝父母，感謝主辦方，感謝CCTV、MTV……

記者感言——

智者普羅泰戈拉說，人是萬物的尺度。世間萬物因為人的存在而變得有意義，可是，在大自然面前，人又是渺小的。常言道洪水無情人有情，我們總是在盡最大努力避免意外發(fā)生，并試圖在意外發(fā)生的一瞬間，具備足夠強大的應付能力。周語非和紀永靖發(fā)明的救生裝置，讓我們在溺水事件面前多了一樣法寶，湖水的顏色因為它的存在而變得更清更藍。

作品名稱：會說話的藥盒

發(fā)明者：劉豪

年齡：10歲

所在學校：蒙城縣壇城鎮(zhèn)中心小學

指導老師：左風光

有這樣一種藥盒，它擁有鬧鐘的定時提醒功能，可以語音播放事先錄制的服藥提醒，即使不識字的老人也能通過顏色的區(qū)分順利服藥，這就是劉豪發(fā)明的“會說話的藥盒?！?/p>

10歲的劉豪是一名不折不扣的留守兒童，他常年和爺爺奶奶在一起生活。爺爺奶奶的身體不好，經(jīng)常需要吃藥，隨著年歲的增長，老人的視力、聽力、記憶力開始漸漸衰退。而劉豪的父母不在身邊，他自己也要上學，身邊沒有人叮囑老人服藥，時常出現(xiàn)忘記服藥甚至服錯藥的情況。在這樣的情況下，劉豪有了一種想法——如果有一種藥盒可以定時提醒爺爺奶奶服藥，那么許多問題就可以迎刃而解了。

帶著這樣的想法，劉豪說干就干。音頻設備是“會說話的藥盒”的核心，他首先想到的是錄音機、MP3、會說話的玩具熊等電子產(chǎn)品的錄音功能。在左風光老師的指導下，他拆開了玩具熊，取出錄音電路板，又買來一個家用調(diào)味盒，把電路板的喇叭、話筒、指示燈線路都拆下來，然后再安裝到調(diào)味盒的適當位置，接著把所要服用的藥品有序地放入顏色不同的小藥盒，貼上帶字的標簽，擺放在不同的位置。對于不識字的爺爺奶奶來說，只需要幫助他們事先把一次要吃的藥配好，單獨放在一個個小盒子里就能解決問題了。此外，劉豪還給它加上了一個“鬧鐘功能”，到了預定時間會自動提醒老人服藥。為了方便盲人，細心的劉豪還在小盒子上刻了盲文。

對于“第一代”會說話的藥盒，劉豪認為還有許多可以改進的空間，比如藥盒的外觀可以更加精致一些，空間最好能再大一點；為了方便老人操作，播放按鈕可以設計得更大一些；為了防止老人按錯按鈕，錄音按鈕可以設計得更隱蔽一些；為了便于老人第一時間找到藥盒，鬧鐘響時還可增加一個閃光提醒功能……總之，劉豪希望能設計出更人性化更實用的藥盒。

在發(fā)明創(chuàng)造的道路上，劉豪并沒有什么優(yōu)越的條件，但是左風光老師給了他最大的幫助，“臺上一分鐘，臺下十年功”，這是左老師教給劉豪的人生格言。與此同時，在實踐過程中，劉豪漸漸地明白了持之以恒對于成功的重要意義。至于發(fā)明的秘訣，劉豪也有自己的心得體會——態(tài)度決定一切，戰(zhàn)勝懶惰與怯弱就能有所成就。

對于一名留守兒童來說，劉豪很少有機會去大城市，出國是他想也不敢想的事情，說起這次以色列之旅，劉豪坦言自己非常激動。在他的心里，充滿了各種期待，期待坐動車，坐飛機；期待看看以色列的美景；期待感受以色列對世界有影響的眾多發(fā)明；期待和外國少年的近距離接觸；期待用相機留住在以色列看到的美好事物……

記者感言——

百善孝為先。孝，不僅僅是中華民族的傳統(tǒng)美德，更能激發(fā)出一種巨大的能量。裝在留守兒童劉豪的“會說話的藥盒”里，不止是藥品，還有孝心和智慧。這一份大愛至孝的創(chuàng)意發(fā)明，勝過千言萬語的叮囑。劉豪，你是中國好少年！中國之孝道在你的身上得以展現(xiàn)、傳承、蔓延。

作品名稱：可翻轉(zhuǎn)太陽能雙層窗

發(fā)明者：朱澗箐

年齡：16歲

所在學校：合肥市第一中學

指導老師：方小培

有這樣一扇神奇窗戶，當你開啟夏季模式時，它能夠降低室內(nèi)溫度；當你開啟冬季模式時，它能夠提高室內(nèi)溫度——這就是朱澗箐發(fā)明的別具匠心的太陽能窗。

一直以來，如何科學合理利用太陽能是人們思考的熱門課題之一，這一次，來自合肥一中的朱澗箐同學帶來了她的研究成果——可翻轉(zhuǎn)太陽能雙層窗。

一片薄膜太陽電池玻璃、一片普通的高透玻璃再加上一個可旋轉(zhuǎn)的窗框，經(jīng)過一番組裝，便可成為“可翻轉(zhuǎn)太陽能雙層窗”。在不同的季節(jié)，利用薄膜太陽能電池輻射以及電池發(fā)電同時產(chǎn)生熱量的原理，夏季電池發(fā)熱在室外，熱輻射使流道中空氣運動帶走熱量；冬季翻轉(zhuǎn)后電池發(fā)熱在室內(nèi)，充分利用光伏發(fā)電產(chǎn)生熱量。簡單地說，這款發(fā)明實現(xiàn)了太陽能在建筑窗體上的發(fā)電、降溫和供熱的多功能利用，并能夠減少室內(nèi)靠近窗戶附近的眩光指數(shù)，提高熱舒適性。

朱澗箐說，萌發(fā)這樣的想法，純粹源于一個偶然——某個夏日的午后，不經(jīng)意的一個抬頭，對面高樓的閃光刺入她的眼簾，換了一個角度后，發(fā)現(xiàn)原來那是一個太陽能熱水器，她忽然想起前幾天看過的報道：普通住宅開始使用太陽能發(fā)電。從那一刻開始，她就開始探索如何合理利用太陽能光熱。

想起來容易，做起來難，真正到了實干階段，困難遠比她想象的要大得多。從材料選擇到場地尋找，從數(shù)據(jù)采集到效果驗證，歷經(jīng)千辛萬苦。僅僅光伏玻璃的選擇，就得考慮既要有較高發(fā)電效率又要能透光，選材前后歷時近1年。不斷地實驗不斷地研究，夏天樓頂溫度高達44度，冬天寒風刺裂了雙手，朱澗箐可以說是步步艱難，但是在執(zhí)著和堅持中，在父母和老師的指導下，最初的夢想開始漸漸地透過“太陽能窗戶”照進現(xiàn)實。endprint

事實上，“太陽能窗戶”并不是朱澗箐第一次與科技發(fā)明親密接觸。這位年僅16歲的花季少女在“科學夢”的道路上已經(jīng)追了十年之久。受媽媽的影響，朱澗箐從小就愛在媽媽的實驗室里玩耍，看著那些奇形怪狀的儀器儀表，目睹那些瞬間變幻的奇妙景象，科學世界以它強大的魅力吸引著她。

帶著強烈的好奇心，朱澗箐不斷擺弄電子、機械產(chǎn)品，逐步養(yǎng)成不斷發(fā)現(xiàn)問題并尋求答案的思維習慣。而父母一句“學而不思則罔”的話，成為了她追尋創(chuàng)新夢想的座右銘。時間總不會辜負那些勤奮的人，漸漸地，朱澗箐的發(fā)明取得了顯著成績，比如，2011年完成的“報警、清障、救援、救護”機器人組合，用于抗震救災；2012年設計開發(fā)的“真三維立體顯示設備”，令人眼前一亮；2014年完成的“公交通”智能拐杖，包含了語音提示、一鍵式盲人乘車出行等功能。

說起自己的科學發(fā)明之路，朱澗箐同學感觸很深——“成功總是眷戀那些持之以恒的人，在執(zhí)著中堅持，峰回路轉(zhuǎn)，柳暗花明。正因為堅定的夢想，才會不斷挑戰(zhàn)自我；正因為執(zhí)著的追求，才有可能收獲碩果。我堅信創(chuàng)新靈感來自辛勤的汗水，從身邊小事做起，從基礎知識積累，在創(chuàng)新征途中痛并快樂著，才可能用創(chuàng)新的火花去點燃理想的火焰?！?/p>

對于神秘的以色列之旅，朱澗箐希望自己可以保持一顆平常心，獲獎不是目的，參與活動本身就是鍛煉，在過程中成長才是她最大的收獲。就像每一次外出學習，朱澗箐希望自己可以處處留心觀察，做好每天的筆記。

記者感言——

世間萬物自有它的守恒定律，人們總是在孜孜探求能量守恒背后的規(guī)律，并試圖合理利用這一規(guī)律。16歲的朱澗箐成功收集清潔的太陽能，用一扇窗戶對抗著外面的霧霾空氣。勤奮是這扇窗戶的窗框，智慧是這扇窗戶的玻璃鏡，堅持是這扇窗戶的按鈕。打開這扇窗戶，外面的世界很美好；關(guān)閉這扇窗戶，我們的內(nèi)心很安寧。

作品名稱：可變焦凸凹互變透鏡

發(fā)明者：陳晨

年齡：15歲

所在學校：太和縣第三中學

指導老師：張剛

有這樣一種互變透鏡，它可以實現(xiàn)凸與凹之間的自由切換，還可以輕松改變焦距……這就是陳晨發(fā)明的變焦凸凹互變透鏡。

乍看陳晨同學的這個發(fā)明，不常接觸物理的同學或許一時弄不清楚它的新穎之處，不過評委團的專家們可是慧眼識珠，一眼就認定了它的神奇。

談起該發(fā)明的動力和原理時，陳晨儼然一副學者的嚴謹表情——平時老師在上物理課的時候，會用到凸透鏡，但是要改變凸透鏡的焦距，需要來回切換不同凸透鏡，在做實驗的時候，這會帶來一定的麻煩。幾次實驗課下來，喜歡琢磨的陳晨同學就開始嘗試發(fā)明一個可以注水的凸透鏡，它可以實現(xiàn)凹凸互變，可以改變焦距。

材料的選擇是實現(xiàn)這一互變的重要環(huán)節(jié)，外面一層需要找到一種既薄又透明還很柔軟的材料，但是又要有一定的韌性，來當作玻璃透鏡的材料。然后向里面注水，注的水越多，它的外粗程度就越大，隨之凸透鏡的焦距就越小。反之，向外抽水時，它就會變成凹透鏡，向外抽的水越多，凹透鏡的虛焦距也就越小。

在張剛老師的指導下，經(jīng)過一年多的實驗和多次改進，“可變焦凸凹互變透鏡”終于研制成功。在實際使用中，塑料環(huán)形鏡框兩側(cè)粘貼防水橡膠圈，在防水膠圈內(nèi)鑲嵌塑料彈性薄膜，在塑料環(huán)形鏡框頂端設有入水口，在鏡框底端則有注水壓力管，而壓力管表面刻有主刻度和副刻度，在壓力管內(nèi)嵌入活塞，活塞與推桿相連接。使用者將純凈水注入注水口，注滿后蓋上，當需要使用凸透鏡時將推桿推到主刻度1的位置，當需要使用凹透鏡時將推桿推到主刻度2的位置，輕松實現(xiàn)凸凹透鏡之間的轉(zhuǎn)換，通過調(diào)節(jié)，還能實現(xiàn)調(diào)整焦距的目的。張剛老師說，陳晨研究的這個焦距可變化的透鏡，可以推廣到各種凸凹透鏡的實驗以及近視鏡老花鏡上，還可以用于醫(yī)學方面。

刻苦鉆研，認真分析，一絲不茍——這是陳晨創(chuàng)作時秉承的信念，她也相信一分汗水，一分收獲，而在理論與實踐之間，最難的是如何實現(xiàn)兩者的統(tǒng)一。正因為如此，她希望可以借這次以色列之行，開闊視野，拓寬知識面。

記者感言——

生活是一面多變的鏡子，可近可遠，可清晰可模糊，可放大可縮小。陳晨用她的可變焦凸凹互變透鏡，科學地分析著生活這面鏡子，透過它，每一個變化多端的分子在鏡頭下還原真實面貌。注入到儀器里的不僅僅是水，還有陳晨的汗水，每一個刻度上標明的是陳晨的縝密求實精神。

科學這片浩瀚的海洋，沒有人知道它有多深有多廣，但是人類從未停止過探測它的腳步。在今天的科學與未來的科學之間，總是存在一些不容易被發(fā)現(xiàn)的化學反應；在科學與生活之間，總是存在一條條隱蔽的捷徑，只有善于思考、勇于實踐的人才有可能無限接近海洋的底端。我們很欣慰地看到一代少年正在用他們的智慧丈量著科學的深度，用他們的科學發(fā)明給人們的生活帶來各種便捷，而每一項獨具匠心的發(fā)明都值得被肯定、被鼓勵、被尊敬。

如果說人生是一場旅行，那么以色列之旅就是在路上邂逅的一處亮麗風景；如果說人生是一本書，那么以色列之旅就是書本中一個讓人受益匪淺的章節(jié)；如果說人生是一場電影，那么以色列之旅就是電影劇本中經(jīng)典的橋段之一。我們由衷地希望——許多年以后，當這群少年再說起以色列之旅時，他們可以意味深長地說，那是一次影響我一生的生命體驗和情感經(jīng)歷。endprint