創(chuàng)新為帆，向夢想起航

張艷妮+李瑚

在第32屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽公眾開放日作品展示現(xiàn)場，一個名為“橋墩受損實時撞擊波智能警示裝置”的作品吸引了不少科技愛好者。這項作品歷經(jīng)層層選拔，成為湖南省唯一一個被選送參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽的團體項目，并最終在300多個項目中脫穎而出，一舉拿下大賽的一等獎。

看著凝聚了自己與小伙伴們近一年心血的成果獲此殊榮，作為隊長的湖南師范大學附屬中學學生周江盟有說不出的喜悅，這份榮譽也激發(fā)了他對科技創(chuàng)新的興趣。

物理對邏輯思維和抽象思維的能力要求較高，這導致許多高中生發(fā)出“物理難”的感慨，甚至想放棄對物理的學習。周江盟卻是個特例。

自初三起，周江盟便對物理產(chǎn)生了濃厚的興趣。步入高一后，他主動競選了班級的物理科代表，成為老師的小幫手，為同學忙前忙后，樂此不疲。此外，他對動手做實驗漸漸達到了癡迷的程度，在“怡雅杯”第12屆全國青少年教育機器人奧林匹克競賽暨第32屆ROBO-ONE國際機器人競賽華中區(qū)選拔賽中，他的作品還獲得了一等獎。

有興趣作引導，周江盟探知未知世界的欲望也越來越強烈，他先后購買并閱讀了許多有關物理科學方面的書籍，如《宇宙學》《原子物理學》《天體物理學》《量子力學原理》《時間專輯》《黑洞專輯》等，并找到了自己的精神偶像——霍金。霍金身殘志堅、對科學永不放棄的執(zhí)著精神不僅感染了他，還為他打開了一扇探秘宇宙世界的窗戶。

智能機器人是各類科技創(chuàng)新大賽的熱門，許多人在選題時都會傾向于此。但周江盟在參加科技創(chuàng)新大賽時，沒有在自己擅長的機器人領域施展拳腳，而是獨辟蹊徑，另起爐灶。

高二寒假，周江盟與同學一起學習討論時，突然萌生了一個想法。湘江流域長沙段往來船只較多，加上湖南雨水充足，橋墩被撞擊的事件時有發(fā)生。放眼全國，橋墩撞擊事故所造成的影響也不容小覷。那么，可以為此做點什么呢？

周江盟與隊友調查發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)尚無實時檢測橋墩受撞擊后情況的手段，橋墩受損程度一般都是通過例行檢查后，根據(jù)橋墩的形變等進行研判，這一過程耗時長、效率低，存在一定的滯后性。

何不運用物理學中物體相撞產(chǎn)生聲波且每次撞擊聲波不同的原理，輔以頻譜分析，設計構建一套基于數(shù)字化音頻處理、視頻抓拍撞擊現(xiàn)場、監(jiān)測橋墩受船只或大型漂浮物撞擊時情況的智能化研判警示裝置？

有了想法后，周江盟和隊友們馬上行動起來，于是實驗室、圖書館、大橋下等地方都出現(xiàn)了他們的身影。從構思到設計，再到制作模型，整個過程并不順利——比如頻譜分析要運用到電子技術，這遠遠超出了他們現(xiàn)階段的知識范圍，于是他們虛心向指導老師請教、利用各種途徑查詢資料，然后集體討論，不懂再請教、再查詢。

當然，他們的付出也得到了回報。橋墩受損實時撞擊波智能警示裝置不僅能實時監(jiān)測橋墩狀態(tài)，準確判斷受撞橋墩的損傷程度，還實現(xiàn)了定量分析與定性分析的融合，即通過對撞擊波頻譜分析既能判斷撞擊破壞的強弱程度，又能分辨撞擊物是何種材質制成的。

周江盟與隊友們帶著橋墩受損實時撞擊波智能警示裝置從市賽到省賽，再到國賽，一路前行，不斷改進，將精益求精的精神發(fā)揮到了極致。

參加市賽時，橋墩受損實時撞擊波智能警示裝置還只是一個用塑料材料做成的模型。在展評時，有人提出質疑：“你們這個作品是假家伙！” 面對如此犀利的評價，周江盟從中聽到的不是挑剔與否認，而是誠懇與建議。因此，市賽后他與小伙伴協(xié)同合作，加緊趕制，終于在省賽中拿出了“真家伙”。此時的裝置不僅在材質上有了很大改觀，由原來的塑料變成了水泥，而且撞擊模塊、監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的劃分也更加精準。

在裝置的優(yōu)化過程中，大大小小的改進不計其數(shù)，比如外觀的美化，材質的改變，從而使裝置模擬更加仿真，數(shù)據(jù)更加可靠。再如頻譜分析的精細化，更加強了定性分析能力。

沒有最好，只有更好。在周江盟的心里，任何一項事物都是在不斷摸索中逐步完善的，作品的改進本身就是一個無止境的探索過程。

周江盟在小組分工中主要負責硬件組裝及演示，在各級比賽的答辯中，面對評委犀利的提問，他始終能做到臨危不亂，彬彬有禮地回答，虛心聽取建議，并在后期與隊友們一起根據(jù)意見對項目進行改進。

在高手如云的全國青少年科技創(chuàng)新大賽中，周江盟又從其他人的作品中尋找到新的靈感。激發(fā)他靈感的是一臺能實時測量土壤濕度的裝置，這臺裝置的獨特之處在于，它將傳感器放置在土壤中以測量土壤濕度，并將數(shù)據(jù)傳輸至App，達到實時跟蹤的效果。周江盟說，這種縱向延伸、有機聯(lián)系可以成為橋墩受損實時撞擊波智能警示裝置改進的新方向。

思想的產(chǎn)生和深入，來源于人們對樸素世界、簡單問題的深入思考。17歲的周江盟覺得自己的思想漸漸變得成熟，尤其是通過參加科技創(chuàng)新大賽，他更加明確了自己要成為一名物理學家的終極人生目標。endprint