分享創意 快樂傳承

秦銀銀

2021年7月16日，大連海事大學東山禮堂內，第36屆遼寧省青少年科技創新大賽的布展現場，參賽選手們都在緊張地張貼作品海報，組裝調試參賽作品。

在凌源市第二中學的作品展示區，學校科技輔導教師王昭寧有些著急，本應帶著作品早早候場的參賽學生張昊茵還沒有出現，他不時盯著手機屏幕，又看一看入口處。過了一會兒，他終于看到了張昊茵的身影，與她一同出現的，還有一個看上去體積頗大、質量超重的箱子。

張昊茵的參賽作品是“生物顯微圖像遠程共享系統”，并不需要大型器材，箱子里是什么？不僅是王昭寧，其他參賽選手的腦海里也滿是問號。張昊茵不慌不忙地來到自己的展臺前，小心翼翼地從箱子里搬出一塊21寸的電腦顯示屏。原來，她想將用于顯像的手機屏換成電腦顯示屏，讓裝片的觀測圖像與數據更醒目。

這個大大的顯示屏吸引了評委的目光。張昊茵可不是用它來“充門面”的，對評委提出的問題，她從容自若，頭頭是道，演示了如何將顯微鏡下生物裝片的圖像在電腦顯示屏上顯示。流暢的操作贏得了評委的一致點贊。最終，“生物顯微圖像遠程共享系統”榮獲本次大賽一等獎。

張昊茵是班級的生物課代表，也是學校科技社團的一員。“生物顯微圖像遠程共享系統”創意的產生，還要從她熱心幫助同學調試顯微鏡說起。

“做生物實驗需要用到顯微鏡，我從小就對顯微鏡很感興趣，對它的操作很熟練。但很多同學并不熟練，所以我經常幫他們調試。在觀察細胞的時候，顯微鏡里的世界特別小，如果能將其呈現在大屏幕上，就可以方便大家觀察了。”張昊茵發現，隨著實驗課程越來越受到重視，學習生物時，顯微鏡的實驗課程課時大幅度增加。

然而，用于教學的顯微鏡價格昂貴，一般學校的設備配置數量有限，同學們需排隊使用。顯微鏡功能單一，教學內容局限性大，不能對實驗現象、過程保存。演示實驗無法讓全班同學近距離同時觀察實驗的進展，因此，需要實時圖像共享系統來配合實驗教學。但受限于顯微鏡的專業特點，現有的專業級共享系統不僅需要使用專業軟件，還要部署專用硬件，這需要投入大量的人力、財力，一般學校無力承擔。此外還存在布線困難、不易維護等問題。

利用課余時間，張昊茵借用當下流行的網絡直播概念，設計搭建了一套基于無線局域網的實時顯微圖像共享系統，該系統包括電子目鏡、圖像整合端（筆記本）、本地局域網流媒體直播服務器（OBS）。電子目鏡采集顯微鏡圖像并將其傳輸至筆記本電腦，利用OBS實現無線局域網推流，手機或平板電腦就能接收實時的顯微鏡圖像。

想要顯微鏡在大的顯示屏上成像，看似簡單實則復雜。顯微鏡是光學儀器，不能換一個攝像頭就完事。為了選擇合適的攝像頭，張昊茵先后試用了球面鏡、魚眼鏡等9種攝像頭，然而，攝像頭與顯微鏡的焦距不一致，結果往往以失敗告終。不是沒有過放棄的念頭，但作為一個完美主義者，她“不希望自己的作品留下遺憾”，經過三天的對焦，顯微鏡下的圖像終于在手機屏幕上清楚地呈現。為了以防萬一，張昊茵又進行了多次實驗，確保每一次都能成功成像，這才松了一口氣。

眼看遼寧省青少年科技創新大賽就要到了，在手機上成像雖然方便，但成像效果并不理想。看到家中的電腦顯示屏，張昊茵便臨時起意，三下五除二就將其拆下來搬到大賽的現場，給了所有人一個驚喜。

赤子之心，弘揚傳統文化

在科技社團中，“生物顯微圖像遠程共享系統”“創意紙巾收納盒”“智能飲水機”等作品的設計提升了張昊茵的創新能力，天文觀測活動則讓她對頭頂的這片星空有了更多期待與向往。

除了參與社團的日常觀星活動，張昊茵經常翻閱與天文有關的書籍，觀看天文科普視頻，在這個學習過程中，她發現不同文明對星空的不同解讀形成了不同的星空文化。中華文明源遠流長，先人將古代社會與傳統文化映射到漫天星斗，建立了與西方星座完全不同的星官體系，體現“天人合一”理念的中國傳統星象是歷經千年留傳的世界文化瑰寶。

有一次，張昊茵觀看完一部國外星空科普片后，產生了靈感：“人們對有關星座的文化或多或少有些了解，但對中國的星空文化，比如三垣二十八宿這種含義等卻不太熟悉。我們是否也能制作介紹中國星空故事的科普片？”于是，她與社團的伙伴們一起，收集、整理素材，并將其形成文字稿，最后將中國傳統星象的資料在萬維望遠鏡軟件平臺（WWT）進行了可視化的呈現，制成《中國星空》。

不到5分鐘的《中國星空》，從主題確定到完成，歷時三個月，由32個或購買或拍攝的素材剪輯而成。除了美麗的銀河、閃爍的群星，張昊茵還收集了二十八宿等素材，試圖通過人們熟知的天象故事形象地介紹中國傳統星官，讓大家輕松愉快地熟悉古天文的基礎知識，讓更多人對古天文產生興趣。

得知這部作品在第二屆中國國際科普作品大賽中榮獲二等獎，張昊茵的媽媽忍不住為女兒驕傲：“她從小就關注中國傳統文化，這次的作品是一次不錯的嘗試。”

張昊茵擅長的可不只這些，鋼琴10級的她隨手就能將琴鍵上的音符匯成美妙的旋律，國畫、書法也都是她業余時間的放松方式，翻閱各種科普書籍增加了她各方面的知識儲備，科技創新活動的積極參與讓她學識更廣，文化成績也一直在年級中名列前茅。因為一次生病的經歷，張昊茵便立志要成為一名外科醫生：“我覺得這項工作可以幫別人減輕痛苦，雖說很累，但我覺得治病救人會令我很快樂。”張昊茵的媽媽也對她寄予了希望：“她做事很執著，只要自己喜歡的事，不管多苦多累都能堅持并一定能做好。我也相信她能做好。”