張杰明：愛發(fā)明的數(shù)學(xué)教授

溫才妃

張杰明在辦公室調(diào)整無人機(jī)機(jī)臂

和時(shí)下的“00后”一樣，山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院教授張杰明酷愛用一款阿里巴巴旗下的旅行軟件?！?0后”看中的是其操作便捷、一鍵式服務(wù)，而他更多的是因?yàn)橄矚g馬云。

接觸下來，筆者發(fā)現(xiàn)張杰明喜歡的可能不只是馬云，還有愛迪生。那些將發(fā)明創(chuàng)造與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合的人，都被他視為“志同道合”者。

不久前，他所在的團(tuán)隊(duì)帶著自制的“多旋翼救援無人機(jī)”參加第九屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，榮獲山西省一等獎(jiǎng)，并將繼續(xù)參加全國比賽。

1、內(nèi)心充滿“救人情結(jié)”

一名數(shù)學(xué)教授怎么會(huì)愛上無人機(jī)？

故事還得從多年前說起。8年前，張杰明的父親在大街上摔了一跤，沒有一個(gè)路人敢上前扶人，老人足足躺了半小時(shí)，才被鄰居發(fā)現(xiàn)送回家。這件事讓張杰明思考了一年多，再有類似的事情發(fā)生該怎么辦？

于是，他設(shè)計(jì)了一個(gè)“智能救助卡”。老人摔倒后，智能救助卡不僅能自動(dòng)呼叫，還可發(fā)送定位，方便路人、家人第一時(shí)間救助。

聽起來，智能救助卡似乎與無人機(jī)相去甚遠(yuǎn)，但對(duì)喜歡琢磨新發(fā)明的張杰明來說，已經(jīng)成功邁出了第一步，盡管在當(dāng)時(shí)，他并不清楚未來的路有多遠(yuǎn)。

2016年，一則報(bào)道再次觸動(dòng)了張杰明的神經(jīng)，小孩落水、眾親屬施救，結(jié)果一下子淹死了六七個(gè)人。“如果有一個(gè)可以迅速膨脹的便攜式救生圈，還帶有GPS、照明燈等功能，落水者是否能夠更快一點(diǎn)獲救？”帶著這個(gè)疑問，他又開發(fā)了一款便攜式自動(dòng)充氣救生圈。

有了便攜式救生圈，怎么快速送到落水者手上？連續(xù)發(fā)問的張杰明，想到了救生員游泳、開船營救，但這都不是最快的，“最快的肯定是無人機(jī)，十幾、二十秒就送達(dá)了”。

同年，張杰明帶著便攜式自動(dòng)充氣救生圈參加中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，獲得省二等獎(jiǎng)。拿著科技廳獎(jiǎng)勵(lì)的5萬元錢，他走上了無人機(jī)研發(fā)之路。

做無人機(jī)研發(fā)的多是通信、自動(dòng)化、機(jī)械電子等專業(yè)人員，怎么去解釋數(shù)學(xué)教授研發(fā)無人機(jī)？

“我尤其關(guān)注家人及周圍人的安全問題，并有一種想方設(shè)法解決問題的強(qiáng)烈愿望，這種愿望成為我發(fā)明的原動(dòng)力。這與是不是無人機(jī)相關(guān)專業(yè)出身，并沒有必然的聯(lián)系?！睆埥苊鞯男睦锞拖褡≈粋€(gè)“愛迪生”，如果時(shí)間、財(cái)力允許，他說，還有更多的發(fā)明等待變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

內(nèi)心充滿“救人情結(jié)”的張杰明還曾是學(xué)校里抓小偷的主力。憑借人高馬大的體格，小偷和他賽跑、搏斗，被他三兩下打倒在地。“有意思的是，周圍群眾報(bào)警了，警察沒來，報(bào)社記者反倒是先來了。”他調(diào)侃道。

2、思維決定行動(dòng)

清晨，起霧的河面，一架無人機(jī)飛過，在河面上空巡邏。那是張杰明在汾河上試飛最新研發(fā)的救援無人機(jī)。

第一代無人機(jī)是一個(gè)中小型無人機(jī)，載重還不到2公斤。第二代、第三代無人機(jī)“長大成人”，需要一個(gè)人雙手才能托起，載重達(dá)到了5公斤，而且變得越來越智能。

這樣的改變，又或多或少地來自于他的數(shù)學(xué)思維。升級(jí)后的無人機(jī)增加并完善了攝像、對(duì)講、照明等功能，但是攝像怕抖、喇叭怕震、照明怕熱，怎么一一克服？

以照明為例，什么樣的裝置散熱快？張杰明想到了魚鱗狀的葉片，就像電暖器，一片一片快速散熱。散熱后熱氣仍在周圍，就需要用風(fēng)扇排氣。有出氣自然還有進(jìn)氣。如果進(jìn)出氣口向上開或向側(cè)開，雨水有可能進(jìn)入導(dǎo)致機(jī)器故障?！耙画h(huán)接一環(huán)，就像數(shù)學(xué)里的‘因果?！?/p>

“數(shù)學(xué)對(duì)一個(gè)人最大的改變?cè)谟谒季S，它會(huì)讓人變得非常嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)、思考問題全面?！睆埥苊髡f，從智能救助卡到便攜充氣式救生圈，再到救援無人機(jī)，他的開發(fā)邏輯就是不斷查遺補(bǔ)漏、步步升級(jí)。

市場(chǎng)上，同類產(chǎn)品雖然也有攝像、喇叭、照明燈，但是仔細(xì)一看，攝像頭是一個(gè)方向，喇叭是另一個(gè)方向，就好比“我對(duì)著你說話，眼睛卻是看著第三個(gè)人，讓人感覺特別別扭”。張杰明介紹道，而他的產(chǎn)品集成度高，不僅克服了這一工業(yè)設(shè)計(jì)上的缺陷，還破解了因同步轉(zhuǎn)向帶來的質(zhì)量增加難題。

追求完美，是張杰明的做事原則?！昂芏嗍虑椋灰眯亩寄茏龊??！彼窃撔Ｊ讓媒虒W(xué)能手，也一度做過學(xué)院數(shù)學(xué)系的管理工作。5年的時(shí)間，他配合系主任把數(shù)學(xué)系的學(xué)生評(píng)教由中等提升到全院最好，幫助教師提升教學(xué)水平，系里教師參加山西省中青年基本功大賽，全校共有7人獲二等及以上獎(jiǎng)勵(lì)，數(shù)學(xué)系就占了4人。

3、“一意孤行”的堅(jiān)持

空中喊話、低空投藥……兩年前，山西本地的一檔節(jié)目《異想天開》，讓張杰明的救援無人機(jī)走進(jìn)了山西省科技廳、普通民眾的視野。目前，該救援無人機(jī)已收到了來自消防、景區(qū)的多個(gè)訂單。

之所以能走到今天，在張杰明眼中，更多的是自己“一意孤行”的堅(jiān)持。

雖說2016年獲得的比賽獎(jiǎng)金“轉(zhuǎn)手”便投入研發(fā)，但張杰明真正意義上第一筆課題經(jīng)費(fèi)來自于2018年底山西省科技廳投入的30萬元經(jīng)費(fèi)，支持他研發(fā)救援無人機(jī)?！斑@是迄今為止學(xué)校獲批的最大一筆縱向經(jīng)費(fèi)?！备屑ぶ?，他也充滿了無奈。

這條路注定一開始就是“孤獨(dú)的”。

高校教師的科研成果轉(zhuǎn)化，多止步于研發(fā)，甚少涉足轉(zhuǎn)化。曾經(jīng)張杰明帶著產(chǎn)品上北京高校請(qǐng)教技術(shù)問題，半年后，該高校的博士生答復(fù)他，這不是我們的專長。但在張杰明的觀念中，“不把產(chǎn)品真實(shí)地應(yīng)用起來，實(shí)際上是在浪費(fèi)資源。而且，真正投入實(shí)踐，它還可以救人”。

從2012～2017年，他前前后后自掏腰包20多萬元搞開發(fā)。夫人、女兒對(duì)他的“瘋狂”發(fā)明行為都無法理解，只有媽媽表示支持，而那份“支持”里面更多的是心疼兒子。

還有人說他“跟大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽‘搶飯碗”，張杰明卻不這么認(rèn)為，“我研發(fā)的產(chǎn)品大多是原創(chuàng)性的，而學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目更傾向于學(xué)習(xí)型;我對(duì)產(chǎn)品的銷路、銷量有期待，而部分學(xué)生創(chuàng)業(yè)只是沖著比賽獲獎(jiǎng)”。

面對(duì)這一切，張杰明始終微笑著，因?yàn)樗馈笆郎媳緵]有路，走的人多了便成了路”。

慢慢地，他有了越來越多的“追隨者”。目前，他有三個(gè)團(tuán)隊(duì)，分別是研發(fā)團(tuán)隊(duì)、專利團(tuán)隊(duì)、創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)。其中，創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)以學(xué)生為主打。在他看來，“對(duì)學(xué)生最好的教育，就是‘行為示范”。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員、太原師范學(xué)院副教授楊潞霞與張杰明“志同道合”，同樣喜歡用技術(shù)解決生活中的難題。她口中的張杰明，“總能帶來正能量，從不輕易說放棄，而是更經(jīng)常地說‘只是還沒有找到解決的辦法而已。最后，他總能帶領(lǐng)大家找到一條光明的道路”。