讓創(chuàng)新更有溫度

周逸航 秦銀銀 方郁芝

“幽默風趣”“成績優(yōu)異穩(wěn)定”“思維跳躍”“多才多藝”“別人家的孩子”……長沙市雅禮中學高三學生周逸航身上的標簽有很多，他也用成績一次又一次地證明了自己：2項實用新型專利，第三屆長沙市青少年科技創(chuàng)新市長獎，憑借優(yōu)異的文化成績直升雅禮中學，宋慶齡少年兒童發(fā)明獎金獎，第八屆澳門國際創(chuàng)新發(fā)明展金獎，等等。

正為高考沖刺的周逸航并沒有停下科技創(chuàng)新活動的腳步，時不時用各種奇思妙想填滿自己的日志本。雖然也會有覺得辛苦的時候，但他依然時刻保持微笑：“學習的道路很漫長，要樂在其中?！?/p>

樂于找“茬”善創(chuàng)新

小時候的周逸航就擅長在生活中找“茬”，比如，為了讓短鉛筆“續(xù)命”而設(shè)計“節(jié)約型鉛筆”，讓廢舊電線變廢為寶而設(shè)計“回收金屬導線剝離機”。這些科技創(chuàng)新活動不僅讓他養(yǎng)成了善于觀察的習慣，更是培養(yǎng)了他獨立解決問題的能力。

“小學階段的作品更生活化，比如，對鉛筆的改進、制作多功能晾衣架等?！彪S著進入初中后課程變多，周逸航接觸了智能模塊、信息學編程等。眼看人工智能不斷在社會上掀起熱潮，他也想在自己的作品中加入這一元素，與時俱進。

初二時，周逸航去參加在賀龍體育館舉辦的戶外運動會，現(xiàn)場的人可真多。當其他人都在關(guān)注活動時，他卻發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象：雖然周圍擺放了很多垃圾桶，但很快就被塞滿。垃圾桶的數(shù)量那么多卻還是滿足不了需求，問題出在哪里？原來，很多垃圾的塊頭較大，尤其是空的礦泉水瓶，特別占地方。于是，他開始設(shè)計制作智能垃圾桶。

一年多的時間內(nèi)，周逸航對智能垃圾桶進行了三次改進，終于讓其在有限的空間內(nèi)收集更多的垃圾。當垃圾被丟進垃圾桶后，感應(yīng)器感應(yīng)到有物品放入，壓縮板便開始向中間壓縮，將垃圾的體積壓縮到最小值。之后，被壓縮的垃圾從載物板之間的縫隙中滑入收集箱，裝滿之后，裝置頂部紅外線發(fā)出提示信號，方便環(huán)衛(wèi)工人及時進行清理、回收。

“雖然智能垃圾桶也是生活化的作品，不同的是，我將一些已經(jīng)實現(xiàn)的科技成果應(yīng)用其中了?！?/p>

為創(chuàng)意賦予溫度

2019年12月21日晚，長沙市長沙大道與萬家麗路交匯處以南100米處發(fā)生地面塌陷，形成一個巨大窟窿，導致高橋等片區(qū)停電。救援人員雖及時趕到現(xiàn)場，但擔心塌陷面擴張，未能使用大型救援設(shè)備。

看到這則報道后，周逸航通過查看救援報告、走訪救援工作人員、閱讀救援相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)許多用于救援的大型機械設(shè)備不能及時到達救援現(xiàn)場實施救援，或受條件限制不能使用機械設(shè)備。而人工施救時，救援人員因缺乏提供外力的裝備，徒手救援極大地消耗體能，影響救援速度，傷員易錯過最佳救治時間。

周逸航想通過一個新的裝置為救援者提供充沛的體力，同時又能實時監(jiān)測救援者的生命體征，及時將信息發(fā)送至指揮中心，實現(xiàn)精準救援，提高救援效率?？苹秒娪啊董h(huán)太平洋》中的情節(jié)闖入他的腦海：人類操控機甲軍團奮起反抗怪獸軍團，最終取得了勝利。

“科幻電影點燃了我的熱情，當時覺得那身機甲真酷炫，我也要把它做出來?！敝芤莺綄⒗硐胫械木仍畽C甲畫了出來，一步步地開展探究：對突發(fā)性災(zāi)害情況進行實地考察，了解在突發(fā)情況下應(yīng)急救援存在的問題;走訪大學虛擬仿真實驗研究室、防災(zāi)應(yīng)急體驗館等，考慮所需的制作材料;利用PRE建模設(shè)計對外骨骼各零部件模塊，通過仿真模擬技術(shù)驗證，對語音識別技術(shù)進行研究;借助3D技術(shù)設(shè)計模型，監(jiān)測實時數(shù)據(jù)……經(jīng)過一番研究，集成多種傳感器、搭載強大CPU的基于仿生的外骨骼機甲達到了設(shè)計的效果。

中國發(fā)明協(xié)會中小學創(chuàng)造教育分會會長譚迪熬對周逸航的這項創(chuàng)意贊不絕口：“高中生要完成這樣難度大的創(chuàng)新作品，必須具備敢于挑戰(zhàn)自我、超越他人的創(chuàng)新精神，以及跨學科運用知識解決實際問題的能力。”

2020年初，新冠肺炎在全球各地蔓延，在抗擊疫情的早期階段，醫(yī)療系統(tǒng)超負荷運轉(zhuǎn)是影響防控疫情的主要因素之一，人們不得不從技術(shù)和管理方面研究對策。

基于這一背景，周逸航運用所學科學知識，結(jié)合人體肺部疾病患者的臨床病癥，開展了“新冠肺炎患者呼吸特征的智能化監(jiān)測”的探究，通過提取患者特征、純化表面肌電信號、建構(gòu)人工智能分類器，讓這種無接觸的數(shù)字化智能系統(tǒng)輔助醫(yī)護人員監(jiān)測患者的病情變化。目前，他已經(jīng)做出了模型。

“我認為好的作品并不一定要用復雜、高深的技術(shù)或手段去實現(xiàn)某個功能，應(yīng)盡可能地利用簡單的材料、已有的成果去解決實際問題?！本粗厣?，熱愛生活，周逸航用一顆溫暖的心，讓自己的創(chuàng)意作品更加鮮活。

拒絕“內(nèi)卷”不“躺平”

“強調(diào)自主學習，引導團隊合作，尊重自我選擇，注重全面發(fā)展。”得益于這樣的家庭教育觀，除了文化課成績保持優(yōu)異，周逸航在其他領(lǐng)域也有不俗的成績。作為年級團總支干部，由他策劃、主講的抗疫微團課“‘中國速度的達芬奇密碼”在湖南有線電視臺播放，他自己還被學校評為2020年“抗疫之星”。

既要學好文化知識，又要擠出時間開展各種活動，周逸航自有一套學習方法：“每天早上，我都會把當天的學習任務(wù)記下來，每完成一項就劃個勾;每天睡覺之前，再把一天的知識在腦海中回顧一遍。”

在民主、平等的家庭氛圍下，周逸航不會為了“內(nèi)卷”而學習，更不會因為有了成績而“躺平”。在研究“智能垃圾桶”項目時，他設(shè)計的“垃圾桶被填滿后App能將收集的信息傳送到環(huán)衛(wèi)工人手機上”的思路，得益于初中三年的信息學的學習經(jīng)歷。之后，在是否繼續(xù)學信息學的問題上，他做出了自己的選擇：在物理學科上投入更多的時間。于是就有了智能垃圾桶中信息學與物理學知識的深度融合，這樣的設(shè)計理念打動了專家評委，讓他獲得第十四屆全國宋慶齡發(fā)明金獎。

周逸航將未來分為長期夢想和短期夢想，他將每一個階段的自己安排得明明白白：“因為我比較擅長工科，所以上大學后我會選工科類的專業(yè)。我想把思考問題、動腦筋當成我的工作和職業(yè)?！?/p>