湖南省科协:科创筑梦1979|“发明创新之星”是这样炼成的

科技工作者之家 2023-02-10

【人物档案】梁晋阳,第十届全国青少年科技创新大赛一等奖获得者。2003年从湖南省岳阳市第一中学毕业后考入北京理工大学,2012年在美国得克萨斯大学奥斯汀分校获得电子工程硕士和博士学位。从2012年到2017年,他先后在美国华盛顿大学和美国加州理工学院做博士后研究。他已获得多项奖励,包括2017爱特蒙特光学教育金奖,2019国际纯粹与应用物理学联合会青年科学家奖,2021魁北克大学系统青年卓越奖等。梁晋阳现任加拿大魁北克大学国家科学研究院副教授,应用计算成像实验室主任。

兴趣广泛,他是好奇心驱动的探索者

梁晋阳从小热爱科学,除了完成规定的课程和作业外,他每天都要挤出时间看天文、地理等科技方面的书籍。儿童时代,他是典型的“好奇宝宝”,对周边事物有着强烈的好奇心,对不懂的总喜欢刨根问底,一有机会就会向身边的人提问,有些异想天开的想法常常使父母感到很惊讶。当别人都回答不了他的问题时,他就到《十万个为什么》等书籍中去寻找答案。有时为了探索书本上答案的真实性,他还会千方百计找来各种材料,动手实验来进行验证。在他看来,有了好奇就能产生兴趣,就会对事物仔细观察。通过观察就会发现问题,发现了问题就会探讨、研究,并从各种方法中找到解决的办法,从办法中获取知识。

为了满足梁晋阳的求知欲,父母给他报了不少兴趣班,还给他准备了专门的房间,配备了钢琴、电脑、书桌、书柜。书柜里的书籍大多与科技有关,比如《十万个为什么》《时间简史》《果壳中的宇宙》《发明入门》《青少年科技发明指南》《中小学生科技活动手册》等。书柜边还摆放着一个简易工具箱,那是他动手搞发明创造的百宝箱。书桌的玻璃板下面压着他的座右铭:热爱丢脸,欢迎挫折,追求成功,锻造辉煌!

那时候,梁晋阳特别喜欢用海模、车模、航模的材料做成飞机、汽车、轮船、赛车等模型,小学三年级时,梁晋阳参加岳阳市青少年科技器材服务部主办的现场车模比赛获得了一等奖,还被评为全国少工委“雏鹰行动”优秀学生。

这些成绩给了梁晋阳很大的学习动力,他非常崇拜居里夫人和华罗庚,因为他们是自学者的楷模,他立志成长大后成为伟大的科学家。

奋楫笃行,他是解决实际问题的实干家

1997年9月,梁晋阳考入湖南省重点中学——岳阳市一中。由于家里离学校较远,他中午无法回家吃午饭和午睡。班上的40多位同学跟梁晋阳一样,从食堂就餐后回到教室,趴在课桌上午睡。这种休息姿势常常导致大家因弯腰伏背而血液流通不畅,造成头昏脑涨、手足麻木和腰酸背痛。

初一上学期,梁晋阳凭兴趣参加了学校组织的科技活动小组,在辅导员张胜武老师的启发下,他产生了创新课桌椅的想法。梁晋阳的第一个设想是将课桌椅简单操作后变形为躺椅,这样学生中午就可以躺下来美美地睡个午觉了。但这个设想说起来容易,做起来可就难了!梁晋阳冥思苦想了将近两个月,把课桌椅翻来覆去地观察、摆放和调整,都没有找到解决问题的好办法。

有一次,学校召开学生大会,会议室摆放的是折叠桌椅,桌面和椅子都可以翻动变形,这一下就触发了梁晋阳的创造灵感。既然椅面可以用横向中轴进行翻动,那么课桌的桌斗和桌面也可以设计成带轴翻转的形式!于是,他根据初步的设计方案,用纸盒和雪糕棍制作了一个可变形的桌椅模型。但马上就遇到了新问题:会议室的桌椅是分立件,其距离可以移动,如果把学生课桌也设计成分开的,人躺在上面会因桌椅不稳定而造成安全隐患!那么,如何固定翻转后的椅面呢?这时,辅导员张老师启发梁晋阳,有一种连体课桌椅,可以参考那种结构方式。

在张老师的帮助下,梁晋阳花了整个暑假和一个学期的双休日时间,再次制作了一套仿真课桌椅模型。那段时间,他虽然觉得很累,但过得充实和愉快,因为他学会了制作课桌椅的木工技术和油漆技术,有种取得有生以来最大成就的获得感。当梁晋阳喜滋滋地把最终做好的仿真课桌椅拿给辅导老师看时,张老师劈头给他浇了一盆冷水,接连指出了他四个问题:一是桌椅的支撑横杆操作不方便,二是功能简单,需要继续挖掘,三是连体桌椅不易打扫卫生且移动困难,四是创新作品实用性差,不易推广!听完老师的点评,梁晋阳感到既委屈又气馁,似乎将近一年的努力都白费了!见此情景,张老师不失时机地给他讲述爱迪生发明白炽灯的故事,激励他面对挑战,决不退缩。

矢志不渝,他是科学道路上的挑战者

初二下学期,梁晋阳在画室练习素描时,从摆放画板夹的画架受到启发。将课桌椅模型的桌斗桌面放斜,不翻转椅面,然后将枕靠板翻起支好,拆除枕头,这样他的发明增加了第三个功能——当画架使用。

为了解决连体桌椅不易打扫卫生的问题, 梁晋阳在班会上向全班同学征求意见,回家后与专门做木工的大人们讨论,但都没有找到很好的解决办法。暑假时,他家进行住房装修,他发现木工安装木地板时,先在水泥地板上固定龙骨,再在上面敷设一层木板, 使有龙骨的地面又变得平整,再清扫就十分方便了。梁晋阳借鉴这个办法,终于突破了难关。最后,在张老师的帮助下,他设计出“重力偏心定位钩”,解决了桌斗的支撑横杆问题。

2000年2月, 梁晋阳历时两年多发明制作的“学生保健多用课桌椅”终于实现了设计目标,具有平面桌、斜面桌、画架、躺椅四个状态,可以达到看书写字、作画、半卧休息三大主要功能,他制作了一个实物成品,通过同学们的试用和专家们的审查后,成功申请了国家发明专利。

2000年8月,在第十届全国青少年科技创新大赛上,梁晋阳的“学生保健多用课桌椅”从众多参赛作品中脱颖而出,获得大赛一等奖,同时,梁晋阳被授予“高士其青少年发明奖”“长江小小发明家奖”,并被推荐参加全国青少年“发明创新之星”电视大奖赛和国际科学及工程大奖赛。

以此为起点,梁晋阳在中学阶段陆续完成了五个课题:1999年,《四足哺乳动物行走的观察分析》荣获第五届湖南省青少年生物与环境科学实践活动评选二等奖;2001年,《洞庭银鱼失踪之谜》获第六届湖南省青少年生物和环境科学实践活动二等奖;2002年,《岳阳市一中学校运动会管理系统》参加全国青少年科技创新大赛荣获三等奖;2003年,《考试评价系统》荣获湖南省第二十四届青少年科技创新大赛二等奖。

回顾这段激情燃烧的岁月,梁晋阳总结说:“我认为兴趣和直觉是创新潜力的直接反映。对于中学生,最初的尝试应该是大范围的,多学科的,不同形式的,这样才能给自己的兴趣找到准确定位。接下来,在实验中敢于利用已知知识,对未知的实验、手段和结果进行预测。这样可以培养直觉的灵感,从兴趣和直觉中可以极大地挖掘创新潜力。”

如今,正在加拿大学习深造的梁晋阳,已将科研方向集中在研发新型计算光学系统,并将其应用在物理和生物医疗等领域,发表了100余篇论文,在美国申请了13项专利。他以天道酬勤为座右铭,以诺贝尔化学奖获得者埃里克·本茨格和约翰·古迪纳夫为榜样,向科学的更高峰奋勇攀登。

梁晋阳寄语青少年:现在的世界已经跨入了万众创新的时代。社会的进步,生活的便捷,工作的高效,无一不需要科技创新。在日常工作和学习中,有无数的金点子在等待着你探究。希望同学们积极在实践中参加科技创新,成为一位独立、巧思、勤奋的“小小科学家”!

湖南省科协供稿

责任编辑:张达


内容来源:中国科学技术协会

来源:中国科学技术协会

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