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“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛,被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会,是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联主办的大学生课外学术科技活动中一项具有导向性、示范性和群众性的竞赛活动,每两年举办一届。
“挑战杯”的宗旨是崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。竞赛的目的是引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,培养学生创新精神和实践能力,并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展,发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。
2007年11月19日,第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛在南开大学落下帷幕。本刊特别推出几位本次竞赛中的获奖人物,透过领奖台上的鲜花和掌声,让我们一起走近这些青年才俊,从他们的故事中,感受他们一路走来的曲折与汗水,感悟他们奇思妙想的魅力,为他们的坚韧而感动,为他们的成功而鼓掌!
ARM9:创造点石成金的神话 唐 婷 苏 玲
2007年11月19日晚,天津体育馆,第十届“挑战杯”颁奖典礼的现场。ARM9组的陈少明、朱传聪坐在礼堂的最后几排。
主持人开始宣读特等奖名单。当“华中科技大学”传来时,还来不及诧异和惊喜,再熟悉不过的“多通道”几个字又如波浪涌来。两人一阵激动,朱传聪作为代表走上了领奖台,擎起了饱含着他们汗水和坚持的奖杯。
正如Dian团队指导老师刘玉的戏言:“Dian团队是一群‘傻子’,而今又有这样的‘傻子’见证了‘点石成金’的神话。”
从3月到11月的马拉松长跑
2007年3月,和Dian团队一直有项目往来的中科智创岩土技术有限公司,在一次交流会上抱怨:基桩检测要费三个小时,耗时太长了!说者无意,听者有心,崇尚挑战的Dian团队便把这个难题摊到了讨论会上。
会上,被同学称为“理科王”的陈少明对此极为感兴趣,捣鼓了几个小试验,便开始和同伙们对检测仪器的改进做可行性分析。“OK,我们就把检测的时间减少到半小时!”看到有希望的分析结果,他大呼一声。但他没有想到,这一时意气,便让他们组投入了一场辛劳的马拉松长跑中。
最早的仪器是通过双通道进行数据采集。速度慢。效率低,而且采样精度也很难保证,于是他们便开始尝试使用多通道采集数据,即将原有的双通道改变成四通道。实现并行数据采集。收效果然显著:采样时间缩短了,同时也兼顾了采集的精度。一次小小的胜利也让他们坚持了大胆假设、小心求证的思想。
随着实验的深入,团队需要一个名字,组员们突发奇想,取名ARM9组,仅仅因为仪器采用了ARM9主芯片。接着,组员们开始分工,对比于一般计算机的构架,石小兵、朱传聪负责上层应用程序;陈建武制作采集信号的板子,即硬件部分;陈少明则负责WindowCE的裁剪和驱动开发,是操作系统的问题。
对于陈少明来讲,着手基桩检测的项目后,并没有使他的生活有什么改变,和所有Dian团队人一样,每天都重复着枯燥的工作室、寝室和食堂间三点一线的生活,所不同的是,基桩检测项目让他的生活愈加规律起来。
早上八点半奔进东七楼逼仄的工作室,也不管桌子多么凌乱,他第一件事便是查看电脑上的个人总结,看看今天的任务是什么。陈少明已经习惯了每天开工时的提醒,以及收工时的总结。
这是平常的一天,陈少明打开电脑,文档上赫然写着“明日测试仪器采样速度”。他熟练地把网线接到仪器上,开始下载内核和应用程序。“今天的任务是小菜啦,只是要点耐心!”他边等着出数据,边想。
把4次的数据综合起来,他开始“做平均”,以避免误差。出来的结果让他大吃一惊,采样速度竟然达不到标准要求。
“有问题,找Google!”他开始不停地匹配关键字,逐步搜索,终于发现是一个默认参数的问题。他笑言:“Google都快成我的知识宝库了。”
中午和Dian团队的兄弟一块吃饭,然后继续奋斗到晚上十点。陈少明拖着疲惫的身躯和充实的心灵回到寝室。
有时他们也觉得日复一日地计算和试验,又枯燥又繁琐,不知道何时才是尽头。
2007年6月,ARM9组带着成品参加了湖北省的“挑战杯”,也就是全国“挑战杯”的初选。陈少明也清楚,成品问题很多,获奖的奢望是没有了。可他们却“意外”地获得了特等奖。这个消息让ARM9组的成员大受鼓舞,为了进一步改进项目,他们将整个暑假都奉献给了实验室。尽管遇到了很多困难,但是他们用团队的智慧和力量攻破了一个又一个的难关。等到11月挑战杯决赛现场,ARM9组终于畅怀大笑。
像莱特兄弟那样不停试飞
在ARM9组参加挑战杯的推荐信上,湖北省无损检测学会理事长刘明贵教授表明了他的赞赏:该仪器具有体积小、野外工作时间长、采样精度高等优点。将在我国的声波检测仪器市场中占据一席之地。
“我们的优势是产品化。”陈少明深思后说,“检测系统是为实际难题专门制作的,很注重实用性。改进后就可以直接投入市场了。”
之所以离市场这么近,这与ARM9组的几次工地实战操练有关。
四个人的分线工作第一次磨合的时候,陈建武提议“在自家门口先试试”。考虑到水深的要求,跳水台是最好的练兵场,ARM9组扛着仪器来到了东湖。8月的武汉正值酷暑,他们却被莫名的死机问题冰镇了一下。
“会不会是高温的影响呢?”石小兵猜想。
回到实验室后,他们把仪器装进挖了一个洞的纸盒里。石小兵找来电吹风,插进小洞:“这叫强制加热”。没多久,鼠标便没响应了。他们相视一笑:“看来它比较怕热。”于是一个精致小巧的风扇添进了仪器的肚囊。
找工地做试验并不是一件简单的事情。大多数时候,ARM9组都会自己想办法创造环境,考虑到各种因素的影响,然后不停地重复。就像当年莱特兄弟发明飞机一样,为了实现带人上天的神话。不停地试飞。
2007年9月,ARM9组联系好了鄂州的一处建筑工地,真正的操练开始了。
他们的目标是桥墩,首先要把探头放进桥墩的预埋管里。放线的时候需要四个探头在同一个水平面上,隔水区里没有梯子,水又深,收线和放线成了很危险的工作。
一切顺利,队友们长出了一口气。
开机后,所有人都目不转睛地盯着屏幕。检测数据初步显示了桥墩底部存在问题。他们一边收线,一边用分析软件进一步整理数据。
由于卷电线的转轮和提升高度的转轮之间通常有一段距离,他们必须手工收线,就像卷毛线团一样,把打结的线清理好。如果要把探头放入30米长的桩内,收线时就必须人工转上近100个圈。从桥墩 里出来的电线上沾了很多泥水,无一例外地奖赏了每个人两手泥巴。
“有时候虽然苦不堪言,但试验的结果常常让我们苦尽甘来,得到继续的力量。”陈建武笑道。
检测结果却显示桥墩未达到标准要求。中科智创岩土有限公司用一套国家认可的检测仪器重新检测了一次,也证明了ARM9组最初的检测结果。
这一次的鄂州行,让ARM9组深切体会到作品用于实际的巨大快乐。“产品化是刘玉老师一直强调的理念,我们也在一点点落实。”陈少明骄傲地说。
通过实地检测。ARM9组弄清了仪器需要改进的地方,系统渐趋完善。也正是因为这个,中科智创岩土技术有限公司决定投资他们的项目,将科研转换为生产力,真正地投入市场,“多通道超声波无损检测系统”有望近期真正投产。
早在2007年6月,国家专利局便在受理这一项目,专利名称为“一种用于检测金属介质的多通道超声波采集装置”,这一切都让几个小伙子充满了成就感。
借Dian团队的力量飞翔
说起ARM9组,就不得不提到它坚强的后盾——Dian团队。除了ARM9组的作品,还有4个项目正在申请国家专利。因为拥有数不清的科技创新活动成果和荣誉,Dian团队被人们亲切地称呼为“人才孵化站”,5年来一直呈现着蓬勃的生命力。
“如果不是Dian团队,我的眼界肯定打不开。”大三下学期才加入的朱传聪对Dian团队充满了知遇之恩。
“多通道超声波无损检测系统”是他做的第二个项目。虽说写三万行代码对计算机专业的学生来说不是难事,但仪器里涉及到了工业检测的知识,朱传聪不得不根据需求调试再调试。“学习原本的代码,更改调试,都是一种收获。”在编程中,朱传聪很看重集众家所长,自身的知识储备也因此而越来越深厚。
Dian团队崇尚“自学”,但队友间也有“传帮带”。一个有趣的现象是,早期加入团队有过系统训练的本科生,往往是未经Dian团队训练的研究生们的技术领导、项目组长。因为在Dian团队,是以学生管学生,按照队员的水平和成就编为不同级别的队员,完全打破论资排辈,每位学生都通过预备队员、二线队员、一线队员到项目组长再到管理者的递进方式来成长。当发现知识不够用时,项目组长就组织技术“读书班”,大家分别消化不同资料。然后互相“上课”,每位队员都是主讲教师。互相间“传授、帮助、带领”,从而实现“自己教育自己”。
在“多通道超声波无损检测系统”成型阶段,ARM9组也是相互间启发,进行“头脑风暴”,团结协作完成任务。现在回忆起来,他们遇到的大多数都是小困难,最多一个星期就可以解决。有次遭遇了瓶颈性难题。噪声指标和频带达不到性能指标。一个月快过去了,四五种方案一一被否决,每个人都使尽了浑身解数,但依旧没能走出困境。ARM9组进入了低落期。
“实在没办法了,我们才想到会不会是滤波电路出了问题。”司徒加明抱着试试看的态度,去掉了滤波电路部分。然后添加了一些继电器。这四个小小的黑色积木,把帆船导出了礁石区。
陈少明颇有感慨地说到项目的曲折:“我们从来没有想过放弃,项目是大家的,放弃意味着不负责任。”
ARM9组的坚持印证了刘玉老师的肺腑之言:“我们团队是一群傻子,并不是真傻。一个产品是20%的研发加上80%的产品维护,如果我们不是默默无闻安下心来做,是无论如何也不可能成功的。”
现在,ARM9组的所有人都被成功保研。他们的科研道路异常坚定。成功属于每一个拥有梦想的人。
张磊:人生因挑战而精彩 岳英迪
“挑战自己,而不是别人。”这是一位“挑战杯”的参赛选手用自己的亲身感受对挑战的真实诠释。
这位参赛者叫张磊,大连理工大学电信学院自动化专业研一的学生。2007年11月,张磊带着他的作品“基于ZigBee网络的矿井人员定位系统”来到第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的决赛现场,两天的展示交流和评定后,张磊获得了二等奖。
出于对科学探索的渴求,张磊在本科一年级时就主动报名进入创新实验学院参与科研课题。宽松的科研环境和名师的无私指导,使他不到一年的时间就取得了突出的成绩,并以作品“三相交流变频电源”夺得2004年全国大学生电子设计大赛辽宁省一等奖。
灵感的由来:与参赛无关
张磊从小就对赛车和船模情有独钟。喜欢摆弄也喜欢收藏,他觉得把一堆零件组装成漂亮的模型,还可以用自己的力量让它飞快地跑起来,很有成就感。所以他常常是拆了装,装了又拆,乐在其中。
高考填志愿时,张磊毫不犹豫地选择了自动化专业——和制作心爱模型控制最贴近的专业,结果被顺利录取了。
2006年6月。他看到一则新闻说,葫芦岛发生了煤矿透水后,井下人员失踪。从那时起,张磊开始关注起矿难来。
后来,张磊接触到了一位小矿主,通过和这位矿主的谈话,张磊坚定了“利用自己所学的知识为减少矿难做点事情”的想法。
表面上,那是一次极为平常的谈话,但给张磊带来的却是一次巨大的心灵震撼:
据小矿主说,他的矿上曾经发生过矿难。但是,大家只能眼睁睁看着煤矿坍塌,简单的挖掘抢救无济于事,因为盲目的挖掘根本找不到人。几个月之后,在继续开矿的时候,才意外地挖到早已腐烂的矿工尸体。小矿主描述着,平静的语气中带着几分无可奈何。
“当时我的正常情绪完全被这矿难场面打翻了,怎么可能?天啊!整整一晚上,我翻来覆去没有睡着。”张磊说,“我一定要为矿难做点什么!为矿工做点什么!”
在挑战中超越
超越前人,因为渴望挑战群雄;超越自我,因为渴望挑战极限。
对于这个矿井项目来说。开发方向的确定是首要步骤。但这并不是那么简单,张磊和他所在的团队根据目前国内矿井的具体情况,包括井下的安全生产存在的问题及需求等,进行了大量的调查和可行性讨论。
那段时间张磊成了“上了弦”的机器,每时每刻都在忙碌。
张磊的室友开玩笑说,“那段时间他就是个‘隐形人’,来无影去无踪,每天他进出寝室都无人察觉。”
为了早日实现自己内心对矿工的承诺,张磊尽自己所能全心投入研究开发当中,他几乎每天都在熄灯之后回到寝室,早晨室友还在睡梦中时,他就已经在教研室开始了一天的工作。
最后课题确立
在“井下人员定点定时”系统上。就是一种低功耗,低成本,低复杂度,低传输速率的无线个人域网。
接下来的工作就是确定要应用的技术平台。然后,针对关键技术点以及针对矿井下的特殊环境,开始研究讨论,不断地进行可行性验证,不断修改方 案。遇到问题——讨论——修改——验证——再遇问题。如此循环往复。
因为当时要模拟在矿井下的实际条件,而到矿井下去测试又很难实现,所以就借了一个防空洞,在里面进行测试。当时正值酷暑,防空洞里的“凉爽”就显得弥足珍贵。张磊和他的团队在愉悦的气氛中开始了一整天的测试工作。可是好景不长,到了晚上, “凉爽”渐渐变成了“阴冷”。他们每个人拿着一个探照灯,带着安全帽,裹着大棉袄,依然瑟瑟发抖。张磊在洞里还总会有一些“意外发现”——连成片的蘑菇。潮湿加阴冷,正适合可爱的蘑菇茁壮成长。就这样,张磊在“蘑菇洞”里面一待就是一天,一般到晚上11点以后才出来,有时候出来后还要回到教研室通宵钻研。
很快,随着大四学年的结束,张磊的大学生涯也画上了句点。但是张磊的项目研发不能就这样中止。毕业的心情总是免不了伤感,离情别意散落在校园的每个角落。张磊送走了朝夕相处四年的好兄弟们,独自一人回到了教研室。本科宿舍封了,研究生宿舍还不能入住。一时间,张磊成了“无家可归的人”。
“既然开始了,就决不能放弃……我当时的想法很简单,就想不管怎样我得拿出一个成果来。不能半途而废。”就这样。张磊整个暑假都在教研室继续着自己的课题研究。白天,独自钻研于课题中;晚上,就睡在教研室的桌子上。
当被问到是怎么“熬”下来时,张磊说,“那时候除了课题都顾不上别的了,就是……这个暑假实在挺热,哈哈……”伴着东北男生独有的爽朗一笑,张磊对两个月“闷热的硬板床生活”就这样一带而过。
付出总会有收获,张磊的“基于ZigBee网络的矿井人员定位系统”终于出炉了。系统采用ZigBee无线网络与CAN总线或光纤网络相结合的方式,组成作为系统主体的传输网络,适合矿井下复杂多变的环境特点。并突破性地将对井下工作人员位置的定位精度提高到10米以下。在井下情况监测方面,包含了对环境、工作条件、设备状况等多方面的监测,并与报警、排险系统紧密结合。构成完整的监测、预警、排险体系。这项成果一出来便获得了免初试直推资格,直接进入第十届“挑战杯”决赛。
在决赛之前的准备中,张磊的“矿井人员定位系统功能”已基本完成,但张磊完全没有想到,就在成功在望、向产品靠拢的时候,他却遭遇了课题开始以来的最大障碍——国家安全标准。课题成果的产品化本身是项目开发的正常步骤,但是矿井的特殊安全需求,却凭空给“定位系统”产品化增加了重重困难和考验。
“因为这些要求有时候确实太苛刻了,再加上我们有些地方根本没有经验,真是不知道从何下手了。”张磊说。井下作业的一切都是很“特殊”的。就连一个包装盒都要求防爆。
刚拿到那些国家安全生产标准,看着一大摞的材料,张磊“当时头都大了”。团队的所有人确实都有点泄气了,但是指导老师冯林教授的一句话敲醒了他们:“这个项目这么有意义,不尽力做下去你们会后悔一辈子。”的确。半年多的努力取得的成果,不能就这样放弃,再加上频频被媒体曝光的大大小小的矿难事件,让张磊更加坚定了继续研究的决心。“我觉得确实应该咬咬牙挺过去,因为这个项目确实非常有意义。”
就这样,张磊拿着国家矿用产品安全标准,逐条研究,一点点修改、完善。原来打算用的是CAN总线,考虑到标准里的诸因素决定采用以太网;由于要求存储量较大,他修改了数据存储方式,并且增加了存储器;就连电源的要求都非常严格,电源的供电方式和管理方式,没有一条不经过修改。用张磊的话说,这每一次大的改动都“足以让自己崩溃”。
拿着产品的雏形,张磊来到了“挑战杯”的决赛现场,并最终获得二等奖。
张磊的作品仍然处在产品化的过程中,研究、讨论、修改仍然在继续。项目能走到今天,靠的正是张磊一次又一次不断的“挑战”,在挑战中创新,在创新中超越自我。
法国的罗曼罗兰说过:“人生的道路就是一场永不停息的赛跑。”因为青春有梦,所以勇于挑战。
黄锐:创造与光荣 宋 倩 崔晨丹
在第十届“挑战杯”中,来自东南大学的本科生黄锐脱颖而出,其作品“新型结构自适应管道机器人”夺得了科技发明制作B类二等奖。虽与冠军失之交臂,但凭借着稳重又极其灵巧的构架以及巨大的市场潜力,黄锐的管道机器人成为了众人注目的焦点。
从“玩具终结者”走来
21世纪什么最贵?人才。人才最重要的特点是什么?创造力。黄锐的创造力七分天然,三分培养。小时候,人家是玩玩具。他是拆玩具。从汽车模型到变形金刚,一切能被“解构”的玩具都被一一肢解成零零碎碎的部件,之后,他再通过重组让玩具恢复原貌,或者,重组成一个新玩具。黄锐羞涩又自豪地回忆起自己童年时的一次创新,那次。他将飞机和汽车重组成一个前所未有的新玩意儿,“即使放到现在,我也觉得那是个great idea……兴趣就是要从小开始培养。要是将来我有孩子,也让他拆玩具玩。”黄锐笑着说道。
长大以后,黄锐玩的“玩具”更“大”、更有挑战性了,他在东南大学成立了自己的工作室——“大学生创新活动室”,组建了一支自己的团队,成员来自机械工程、计算机软件、经济管理、艺术设计等专业。“我平时就喜欢在这里捡‘垃圾’。”他带我们进入工作室,这里俨然是个机械魔法世界,各种貌似废弃物的“魔法道具”摊了一地,它们就等着黄锐用智慧为其赋予生命呢。他的每一个触碰、每一个讲解,都赋予了它们新的面目。
玩转“魔法石”
黄锐的工作室一直在为“学以致用”而努力,他们研究大量资料,希望在机器人领域找到合适的选题。当别人集中力量在家庭机器人、医用机器人等“阳光下的宠儿”的时候,他的眼光投向了晦暗阴霾的角落。黄锐发现,现代社会中,形形色色的管道是城市生活中普通人看不见的隐形动脉,他们像人体的血管一样需要经常清理。但是,对管道内部的检测、清理、维护比人体血管更难,往往耗费了大量人力物力后仍不能达到预期效果。黄锐决定,自己从此“往下钻”。
当时,东芝、西门子等公司以及清华大学都已研制了不同类型的管道机器人。但问题是这些机器人都不同程度地面临着速度慢、越障能力弱、大曲率转弯能力差等缺点。黄锐要在以往结构简单的管道机器人身上进行360度全面创新。能力更强、更灵巧是他的目标。
自幼便向往绿色军营的黄锐,最大的心愿便是手持钢枪、护国卫民。仿佛是与生俱来的气质。黄锐的行事作风也毫不亚于一位刚正的军人。在项目的预备期里,黄锐除了要组建好团队,更要不断为自己充电。为了做好充分的准备工作,他忍住思家之情,将整个暑假都放在学习上。顶 着三四十度的高温,黄锐跑遍了南京城里各条街上的五金和电子卖场。虚心地向他能找到的每一个店主请教问题,详细了解各种五金产品和电子元器件的性能、用途、价格。他每天都把在外面看到的、学到的东西记录下来,从中累积经验。捕获灵感。
当发现从学长手里继承的传统气动管道机器人无法进行突破时,他立即做出了一个让每个人都震撼不已的决定:另起炉灶,自主创新。他挥舞起从童年时就培养出的大脑中的“魔仗”,开始绘制出一个颠覆传统理念的新型结构自适应管道机器人的蓝图。“要想有突破性的进展,就必须敢于放弃已有的方案!”
在接下来的时间里,他常常连续好几天在实验室闭关,只为解决几个细节问题。“‘善始者实繁,克终者盖寡。’我想说的就是,既然选择了,就不能轻易放弃,一件事只要善始善终。或多或少都会有收获。”没错,正如黄锐所说,正是他的这种善始善终才使他得以守得云开见月明。从构想至机器人成形,花了整整一年半时间。历经五次升级,他的第五版管道机器人终于面世了!这款外形沉稳而厚实的机器人的面世是该领域的一次历史性飞跃。从诞生那天起,他的机器人就一路不停地“黄袍加身”:先后获得了“东南大学第四届机械设计竞赛”一等奖、江苏省“南工大杯”第二届大学生机器人大赛创新设计一等奖、东南大学本科生创新成果展示会一等奖以及第十届“挑战杯”二等奖。
荣誉固然美好,但发明的最终价值还是能造福社会。黄锐的机器人若能推向市场。这些奇妙的人造地下精灵将在管道工作中起到无可替代的作用。黄锐介绍说,根据初步分析。该管道机器人成本仅相当于同类产品的十分之一,批量生产后成本还会大幅降低。而市场上对此类功能产品的需求十分旺盛,并呈现强劲的上升趋势。同市场上已有的管道机器人相比,黄锐的机器人因其功能丰富、成本低廉而具有十分明显的竞争优势。可以预见,一旦走向市场,它将具备极强的竞争力。
既然如此,黄锐为什么不立即自主创业呢?“创业是迟早的事。”黄锐露出他标志性的自然型微笑,沉默片刻后,他说:“只是还需要时间,因为从实验室到产业化阶段所需要走的路将比之前的实验研究更长。”在漫长的市场化之路上,每次改进都会遇到新问题。但黄锐己准备开始他的新长征——让管道机器人尽早上前线,服务社会。至于手上这个帮他赢得荣誉和掌声的机器人,他一方面要继续完善它,另一方面,他已计划日后将它留给自己的母校,留给学弟学妹们去研究、学习,希望能对他们有所助益。
文质彬彬,然后君子
黄锐把40%的课余时间都用在了科研上,在他的世界里,第一兴趣是发明,第二兴趣是发明,第三兴趣还是发明。过去的一年半,他的管道机器人是他最亲近的伙伴。他如此热衷脑力运动,其余60%的课余时间献给了什么呢?
与他初次见面,可别被他理工生的身份和严谨的风格给蒙蔽了。他其实是个文武双全的谦谦君子。他拿得动冷工具。更摇得动笔杆子。于文学,他是古典名著的爱好者,对《三国演义》中的段落耳熟能详、见解独到;于体育,他酷爱运动,足球、篮球都玩得漂亮;于音乐,轻音乐、重摇滚他兼收并蓄。对钢琴曲尤其情有独钟,“钢琴最能打动我的心,也最能代表我的个人风格:沉静与激越并存”。而且,“它们不只是娱乐,它们是人生,是我灵感的来源。”
“文质彬彬,然后君子”。其原意可理解为:礼乐乃文,仁义乃质。这话用在黄锐身上颇为恰当。他对历史尤为钟情,更是校内出了名的“校史专家”。“想了解东南吗?问黄锐。”于交际,他早在任学生会秘书处秘书长之前,就已是人人愿意与之结交的“good guy”了。在学生会工作时。他的朋友更是遍天下,创建工作室的设想也是在这个阶段初步萌生的。学生会的工作经历丰富了他的管理经验,加上他独特的人格魅力,一支凝聚力超强的团队便团结在了一起。
认识他的人都有这样的印象:黄锐,就是一个真诚、自然、踏实的人。在老师眼里,他是个不可多得的人才;在朋友眼里,他是个百分百铁哥们儿:在科研团队里,他是个绝对优秀的领导者;在学弟学妹们的眼里,他又是个令人崇拜却又可亲可近的偶像。我们结束采访前的最后一件事是陪黄锐去给大一新生讲科研心得。演讲结束后,学生们群情激昂、纷纷围住了黄锐。
然而有得必有失。人人都欣赏黄锐的光彩,但代价只有黄锐一个人去承受。他也有过很多错失的东西:“我错过了保研的机会,更错过了纯真年代的爱情。”当谈到这次“挑战杯”的名次时,他有遗憾,但更豁达。“胜败总由事实来证明,只要踏踏实实去做,只要能让自己肯定自己,那就是最大的胜利。”
从实验楼下来的时候,我们看到大屏幕上出现了这样一行字:嚼得菜根,做得大事。黄锐介绍说,这是东南大学的校训,为时任”,两江优级师范学堂”总监的书画家李瑞清所提。“这句话很有滋味吧?我特别喜欢。”唯能坚守住信念不移,耐得住寂寞煎熬,吃得起攻坚之苦,看得淡荣耀涨落,方可取得惊世的成就。谈到未来,“我和我的机器人。胜利与拼搏都才刚刚开始”,黄锐淡然一笑。
王海国:让更多人了解西部 韩 驰
顶着炎炎的烈日,背着沉重的行李,踩着灼烧的沙土,王海国和他的队员们徒步行走在荒凉的毛乌素大沙漠中。翻过层层山峦,穿过道道沟壑,踏过无数的丘地,他们一步一个脚印,没有后退,没有放弃。一路走来,他们早已将希望和生命融入了那片大沙漠……
第十届“挑战杯”中,来自西安交通大学的王海国与他的团队凭借《毛乌素沙地南缘风沙滩区生态调查和研究》获特等奖。手捧奖杯,他们骄傲微笑,却也由衷欣慰。三年里,他们三次奔赴毛乌素沙地,几乎踏遍了那片荒凉的大漠。是什么让他们这项成果在众多高科技科研项目中脱颖而出?又是什么促使他们与茫茫大漠三年为友?面对获奖后同学、媒体的“逼问”,王海国微笑道:“我想让更多的人了解沙漠,了解西部。”
走,到沙漠中去
毛乌素大沙漠位于我国西北部地区,包括内蒙古自治区南部、陕西榆林地区的北部风沙区和宁夏回族自治区盐池县东北部地区,沙漠总面积3.98万平方公里。是我国著名的大沙区之一。
2005年暑期社会实践期间,西安交大能源与动力工程学院的王海国利用实践机会,和其他八名来自电信、管理等学院的同学组成“毛乌素沙漠考察小组”,怀着满腔热情一同“进军沙漠”。到达沙地还没站稳脚,他们就开始马不停蹄地进行实地考察、民情调查、搜集重要资料,并与当地政府部门联系和交流。白天,他们在沙地上不停地奔走,考察沙地的水资源、土地状况、植被变化。同时还深入民居,进行民情调查,研究当地这些年来的人口变化情况,询问沙漠边缘区居民的生活状况。到了晚上,队员们仍不休息,聚 在一起整理当天搜集的资料,并进行紧张的讨论。白天在沙漠里的所见所闻让他们难以控制自己内心的情绪,“我们的考察要怎么进行下去,我们能为这片沙漠做些什么?”他们时常将这样的话题进行到深夜,疲惫的身体早已不重要,心里强烈的感情却是久久难以平静。
2006年1月,正值寒假期间,四名小组队员再一次踏进沙漠。开始他们的回访之旅。为了获得更多的资料和数据,他们加强和当地政府部门的交流联系,同时将考察扩展到了更广泛的地区。2006年8月,团队又一次组织队员前往毛乌素沙地,这一次的主要目的是将这两年多来团队的调研初稿和整理的资料反馈给当地林业局、环保局等政府部门。当队员们把整理的资料交给当地政府的时候,接待他们的人员激动地说:“我们真诚地感谢你们,感谢西安交大,希望你们能为西部建设,为国家建设作出更多的成绩。”
行走沙漠,一步一脚印
实地考察的过程是艰辛的,三次考察都是在最热或最冷的季节里进行,这无疑增加了考察的难度。夏日里灼烧发烫的沙土,高强度的紫外线照射,队员们的皮肤都受到不同程度的刺激和损害,有的甚至红肿脱皮,疼痛难忍。冬日里大雪纷飞,天气十分寒冷,白皑皑的大雪封住了前行的路。有时被突如其来的大雪挡在山里。又冷又饿,甚至可能会有生命危险。
由于是在山里考察,环境十分恶劣,总会有意想不到的事情发生。有一次,一支小分队去了砖梁小流域。他们认为这是一个典型的沙地区域,便决定进行实地考察。回来的路上,由于没有详尽的地图,又丢了指南针。他们误进了一个山谷里,一时找不到出去的路,大家急得像热锅上的蚂蚁,最后幸好遇到好心的村民,才走出山里。
“随风奔跑,有梦做翅膀”,执著的追求和绝不放弃的信念,使得一切看似难以突破的困难都是那么地微不足道。
感受倔强淳朴的沙漠儿女
三年的经历给王海国和他的队友们留下了很多难忘的记忆。在拜访治沙劳模牛玉琴和治沙英雄石光银的时候。他们流泪了,激动了,与治沙模范的交流让他们深刻地感受到人类的伟大力量。自然界的无情让生活在沙漠边缘的人们如此痛苦,然而人类自身的生命力却又是这样顽强,他们一生都在与沙漠斗争着,不屈服于自然的安排。也许正是这无情的沙漠才塑造出了如此倔强的英雄人物。
在与当地村民的交谈和接触之中,考察组的队员们也为农民们的淳朴深深感动。每到一处,村民们总是主动地为他们带路,介绍当地的地理情况,并十分热情地接待他们,为他们准备丰盛的农家特色菜,与他们真诚地交流,吐诉内心的想法。在交流中,他们深刻感受到在大规模退耕还林的同时,解决农民生活问题有多么重要的意义。没有了土地,农民就失去了生存的基础,没有了生活保障,也无疑加重了农民的负担。让农民的生活更加困难。
王海国和他的队友们一次次陷入沉思:贫困的西部。倔强的西部,作为西部的儿子,我们能为西部建设做些什么?在西部大开发的洪流中。我们又要怎样为西部崛起作贡献?
风雨之后见彩虹
2007年4月,在西安交通大学“腾飞杯”大赛中,王海国和他的团队一举获得了特等奖,并在省里的大赛中再次荣获特等奖。参加全国“挑战杯”大赛,王海国和他的同伴们早已胸有成竹,他们坚信有付出就会有收获。功夫不负有心人,不出所料,《毛乌素沙地南缘风沙滩区生态调查和研究》在第十届“挑战杯”大赛上荣获全国特等奖。但王海国和他的战友们仍忍不住激动,热泪在心里流淌,三年的努力。他们收获的不仅是奖杯,更有那日益浓厚的战友感情。
王海国坦言,当初选择做这个课题就是冲着“挑战杯”去的,但是在一次又一次的考察过程中,他们感受了太多太多:队友之间的相互鼓励和帮助,沙地边缘村民们的热情欢迎和他们淳朴的民风,沙漠无情而人类又是这样不屈服于命运。所有的经历和感受,在他们心里早已刻下不可磨灭的印记。王海国说:“三年来我感受的太多了,得奖在我看来已不是那么重要,我希望通过我们的努力。让更多的人了解西部,了解沙漠,这才是我们最有价值的成绩。”
三年了,王海国和他的战友们,坚强地走在荒凉的大沙漠之中。没有回头,没有放弃,他们的脚印是那么深厚,顽强地印在了沙漠之中。更深深地刻在了人们的心里……
“渤海产业投资基金与中国转型期金融创新”科技小组:团队铸就辉煌 沈梦菲 徐晓曦
上个世纪90年代,我国先后形成了以深圳经济特区和浦东新区为中心的珠三角经济圈和长三角经济圈,这两个经济圈被誉为中国经济发展的两极。2006年6月,天津滨海新区成为继上海浦东新区之后第二个国家综合配套改革试验区。这意味着滨海新区将肩负起带动环渤海经济发展的责任,把环渤海经济圈打造成为中国经济的第三极,从而推动中国经济中心的进一步北移。可以说。滨海新区的发展方向,预示着中国经济未来的发展方向。把握了滨海新区的实验、改革、创新。也就从某种程度上把握了中国经济的脉搏。
2006年底,在时任天津市市长戴相龙的支持下。第一支产业基金——渤海产业投资基金在滨海新区正式挂牌,由此引发的对新一轮金融创新的讨论也进一步升温。
在这样的大背景下,来自南开大学经济学院的一群学生,立足于现实需要,着眼于滨海的金融改革,在导师们的全力支持下对滨海新区的渤海产业投资基金与中国转型期金融创新进行了深入的研究。
他们就是在第十届“挑战杯”中获得特等奖的由刘海峰、焦宝松、丰琳、常辉、潘宁组成的项目小组。
项目主题的确定
“我们是2007年3月组队的。我们五个人都来自经济类的专业,所以在选题上自然是选择了与本专业相关的经济类专题。”组长刘海峰这样解释,“作为来自天津高校的学生。一直以来我们都很关注以滨海新区为中心的环渤海地区的产业现状。滨海新区被确立为国家综合改革试验区后,就对各方面尤其是金融方面的特殊政策有了率先尝试。滨海的金融创新问题引起了社会各界的广泛关注。经过分析,我们认为渤海产业投资基金的题目比较新颖、也比较能切合现实需要。”
项目组把渤海产业投资基金与中国转型期金融创新问题作为研究视角,力图通过对渤海产业投资基金的创新意义与创新预期的探讨,透视中国转型期金融创新的目标、路径及要突破的难点。同时,他们通过建立金融创新的理论解释模型。运用制度创新的正反馈原理,阐释了渤海产业投资基金的创新意义。最后,他们针对渤海产业投资基金试点的良好成长与示范效应进行相关的对策研究并提出政策建议。
刘海峰还介绍,南开大学的一些老师一直在关注渤海区域的发展,他们的指导老师周立群、邓向荣、谢思金、刘刚、秦海英就已经在这方面有了一定的研究和 积累,他们觉得。在这些老师的指导下,就像站在巨人的肩膀上一样,起点会高一点,眼界会广一点,这两方面一结合,参赛的主题就出来了。
翻翻找找的生活成了主旋律
然而,一旦开始着手具体的工作,他们就被看似简单的文献积累工作难住了。他们发现,国内对于这方面的研究还是比较浅的。而作为一个新鲜事物。也没有先例可供他们研究。
“在国内理论、资料、经验都不是特别丰富的情况下。我们只好把眼光投向了国外的相关书籍和期刊。”于是,那阵子他们小小的工作室里到处堆满了书,每天左手拿着书。右手捧着字典,翻翻找找的生活成为了主旋律。
然而,这还不是最令他们头疼的问题。更糟糕的是。由于这方面的问题并没有过系统的论述,所以他们需要的东西仿佛是打乱的拼图。零零散散地分布在不同的书中。
“我们只能是先根据预先的分工各自找到自己负责的资料,然后一群人凑到一块,再一起把这些东西进行综合分析,这样出来的东西才有价值。”项目组成员焦宝松耸了耸肩说。
也就是这样,他们的研究项目起航了——通过阅读大量文献。小组成员们开始形成对这个问题的看法,也对整个项目的展开有了初步的构想。
漫长的实地调研
但是,纸上谈兵并不是做科研的根本途径。要搞清楚问题的症结,寻找到问题的解决方法。必须实地调研。于是,他们五个人开始了艰难的调研生活。为了拿到最真实、最翔实的第一手资料。他们先后到过天津市发改委、中国银监会天津滨海分局、泰达集团以及高新技术产业园区等单位,足迹遍布了滨海新区大大小小的企业,甚至还跑到北京中关村去做融资调查。
“调研是个漫长的过程,然而在这个过程中我们又发现了很多以前没有注意到的问题,也发现了一些以前错误的看法,为日后的论文写作发现了一些很重要的突破点。”刘海峰回忆起那段日子,感慨道,“没有调查就没有发言权。有时候我们觉得我们的调研就是一个不断推翻已有观点,又不断建立起新的观念的过程。很多东西当我们亲自去面对了,才知道它跟我们想象的不一样。”
刘海峰他们小组的调研范围越来越广,也越来越深入。他们的调研得到了许多人的关心和支持——已经工作了的师兄们为他们的调研提供了便利,学院里的博士生师兄们给予了他们理论上的指导,身边的同学提醒他们从新的角度去看问题……
老师们的肯定把他们从低谷里拯救出来
“本科生的学习,打基础的成分比较多。单凭我们的知识层次,有些问题是很难解决的。虽然说解决问题需要我们一边学习一边研究。但很多时候需要老师、师兄们给我们专业指导,才能把这个题目推动下去。”被誉为资料专家的焦宝松在谈到身边的这些人时,感慨良多,“有时做一个题目做久了,很容易陷在里面,反而看不清问题,而这时候身边的一些同学往往会给我们提供一些新的视角,把我们从里面拉出来,重新清醒地去审视它。”
除了在学术上给了项目小组必要的帮助,老师们也给了充分的精神支持。
“有时候,言语上的肯定和精神上的支持能让我们拥有继续走下去的勇气。”刘海峰很诚恳地表示。他们写论文初稿时,一度想要放弃。那个时候,几个没有丰富论文经验的学生。对着稿子修修改改数遍直到面目全非后,还是觉得很不满意。
望着那叠厚厚的稿子,他们第一次有了想要放弃的念头,也真正感受到了崩溃的滋味。那个时候,他们总觉得笔下所写不能尽数表达他们的观点。他们改着改着,忽然就觉得无从下手了。五个人对着那叠厚厚的初稿,一致决定不改了,抄清就交上去。
他们以为即将迎来的,是导师们失望的眼神和严厉的批评。虽然不愿意一段时间以来付出的心血就得到这样的结果,但是他们还是做好了心理准备。
“出乎意料的是,老师们对我们的初稿一致表示好评,这让我们非常意外。也就是从那一刻起,我们又重新燃起了希望也找回了信心。”刘海峰和他的队友们非常感激老师们的肯定把他们从低谷里拯救出来。“我想那是一个非常重要的转折点。老师们的肯定让我们从一个非常疲惫也非常低落的状态中反弹回来了。虽然后面的工作越来越困难。但我们感觉又有了力量来支持我们继续做下去。”
每人是一个面,综合在一起就是立体的作品
项目小组所面对的工作越来越困难。文献积累难,实地调研难,然而论文写作更难。面对堆积如山的理论材料和实践结论数据,小组所要做的就是把他们整理成文,得出一份调研报告。“我们把整个任务分成五部分,每个人负责一部分的整理。然后在写的过程中再互相了解别人的内容,从而做到最后的综合。用我们老师的话说,我们五个人,每人是一个面,综合在一起就是立体的作品。”这样分工确实有助于推进论文写作的进度,然而他们的进度还是比较缓慢。
小组的五个成员分别来自经济系、保险系和国际经济与贸易系。专业上的差异使得他们对问题的看法虽然有“大同”,但也存在着“小异”。大家都有自己的想法,分歧是必然存在的,而学术上的争论也是不可避免的。不过成员们都很坦诚。面对分歧选择的是开诚布公地讨论。
论文写作一直处在一种反复修改反复推敲的状态中。在讨论论文结构的时候,有一个成员激动地跑到工作室的大块白板前,在上面画出了自己的构思,就着图讲开了。于是,不停地有人跑上去把自己的方案覆盖在前一个人的方案上,成员们就在这上面边解说边修改。到了最后。偌大一块白板上白色的空间反而少了,到处都是密密麻麻的黑色笔记,仿佛在骄傲地展现着他们思想的碰撞。
“做研究难免有争论,而有争论的地方往往就是取得突破的地方。做研究最怕的是从头到尾平平和和,一点争论都没有。”刘海峰这样表达自己对“争论”的看法,“我们知道对方都是为项目好,学术上的争论是不会被带到生活中的。
“有时候,我们争着争着就跑到麦当劳去争了。”焦宝松笑着说。南开大学并没有24小时自习室,而学校附近也只有麦当劳是24小时营业的。于是,在需要熬夜的时候,他们就选择把麦当劳当成了自己的备用自习室。“三更半夜,连服务员都打着哈欠,就只剩下我们非常精神地进行‘争论’。”
在这个“备用自习室”里还发生了一个非常浪漫的插曲,小组成员们至今难忘。那是做最后冲刺的一个夜晚,他们照旧去麦当劳通宵干活。12点的时候潘宁突然告诉其他组员,她的生日到了,要请大家吃蛋挞。趁着她去买蛋挞的时候,时任团队财政部长的焦宝松当仁不让地被委派去买蛋糕,然后就骑着自行车出去了。
“我记得当时我骑着自行车在天津城里兜了两个多小时,一直从学校骑到了四环,整个大街上冷冷清清的。最后我终于在小白楼那儿找到了24小时营业的蛋糕 店,而等到蛋糕买回来的时候,都两点多了。”
他们拎着蛋糕回到了学校的新开湖,在湖边唱歌唱到天亮,最后一群人筋疲力尽地回到宿舍,倒头就睡。
“这些事情现在看起来好像很辛苦很疯狂,但是当时我们真的就觉得没什么,觉得是很正常的事情。”刘海峰表示,“现在如果问我愿不愿意重新投入当初那种生活,我可能会犹豫,但是那段岁月对我来说真的是特别珍贵。”
“是啊。我们的感情很深。毕竟一起吃苦,一起努力,这种机会是很少的。”焦宝松补充道。
压力在推着我们前进
项目就这样一点一点有了进展。然而,伴随着项目而来的是压力。他们得到了越来越多的帮助,也受到了越来越多的关注。甚至时任天津市市长的戴相龙也对他们的项目产生了兴趣,特意做了批示,这使得项目组获得了许多非常重要的材料。也就是这样,他们发现,推动他们继续这个课题的动力,已经不仅仅是兴趣,更多的是责任。这个项目不仅代表着项目小组本身,还联系着南开的荣誉,更代表着当代学子对社会问题的关注。他们得到的帮助越多,就越希望能做出一个好的成果,来反馈给这些帮助过自己的人。
“我们的压力很大。但也正是这样的压力在推着我们前进。”
付出终有回报。在南开大学举办的第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,刘海峰和他的项目小组成员们取得了特等奖的好成绩。谈及获奖后的心情,他们说,刚开始是非常激动也非常骄傲的。可是后来却有了一些不安。
“我觉得我们是在大家的注视下做研究的人,付出的努力在荣誉上得到了回报。但是真正了不起的不是我们,而是我们身后的这个群体——我们的校友,我们的师兄。我们的老师,我们的同学,我们的学校……他们的努力和付出也很多,可是知道的人却不多。”刘海峰如是说。事实上,他们非常希望这些曾经和他们一起奋战过的人能够和他们一起站在挑战杯的领奖台上,在镁光灯下,一起收获辛苦付出后的回报。
“获取成功是没有技巧的,你只有看大量的书,获取大量的知识才能有足够的能力去完成你的项目。这个过程是相当辛苦的,但辛苦会令你成长,只有成长了成熟了才会有所斩获。但是不管多辛苦,一定要坚持到最后。”在采访的最后,焦宝松这样寄语后来者。
陶宇虹:推开“立体视界”之门 崔嘉艺 李东平
没有昂贵的设备,没有精密的器材,四台不同尺寸的液晶显示器和几张普通的桌椅就是信息显示研究实验室的全部。
正是在这个简单得不能再简单的实验室里,四川大学电子信息学院光学工程专业博士研究生陶宇虹和他的小组发明了“裸眼三维自由立体显示器”,使人们能够在没有眼镜等任何辅助设备的情况下,在一定范围内自由观看到浮出屏幕外、伸向纵深悬在空中的三维立体影像。
拉上窗帘,四台显示器一一亮起,陶宇虹点开了自己编写的三维显像软件,顿时将一间普通的实验室变得奇妙无比:电脑上绿色的蜥蜴跃屏而出;旋转的坦克触手可及:可乐瓶仿佛悬于面前伸手就可拿到。
如此炫彩的立体视觉效果足以说明,这台外表平平的显示器何以能在第十届“挑战杯”中脱颖而出,荣获科技发明制作B类一等奖。
夺冠“其实很简单”
说起“挑战杯”陶宇虹记忆犹新。700多件作品同台竞技,几十位专家评委——质询,凭着十足的自信,陶宇虹没有半点紧张。精彩的陈述,奇妙的三维影像,在吸引了很多观众的同时,也征服了评委。
带着一脸自信和搞怪的笑容,陶宇虹把这个耗时两年的研发过程描述得很轻松。“其实很简单,我们就是在普通的显示器上加了块有机玻璃,专业的叫法就是‘柱面光栅’。利用折射原理。在空间中形成一些立体观察视点。当观察者左、右眼睛位于不同视点上时即可看到不同的视差图像,从而在大脑中融合成立体图像视觉。”但是,谁又知道,在这句“其实很简单”的背后又藏着多少努力与坚持呢?
陶宇虹在研究生二年级的时候开始接触三维立体显示器技术,那时的他仅仅是导师的助手。可是凭借着自己的努力,他很快就成为了这一技术项目的主要负责人。每天十几个小时泡在实验室里,对陶宇虹来说是家常便饭。有时候由于时间太晚,他还要把没完成的工作带回寝室继续研究。
在陶宇虹的寝室里,不同的工具和各种型号的玻璃块(柱面光栅)随处可见,找不到合适的液晶显示器,他就用自己的手机屏幕做实验。朋友们都说陶宇虹就像个手艺工匠,还给了他一个很有意思的外号:“陶宝大师傅”。除了规定的课程以外,陶宇虹将所有的时间都投入到科研当中,连暑假都不例外。为了提高身体素质,以适应高强度的工作,每天来回到位于八楼的实验室,他总是坚持走楼梯。
科研之路没有终点
从开始研究到成功夺冠,陶宇虹已经数不清自己到底失败过多少次。红蓝分色原理、偏色光眼镜、金属铝制显示屏、液晶开关……为了达到理想的三维视觉效果,陶宇虹几乎尝试了所有的与立体影像相关的技术设计。但要么因为成本过高,要么因为技术太复杂,都没有做出令人满意的成品。可是陶宇虹从来没有失去信心,用他自己的话说:“败啊败啊就习惯了。也无所谓,再来就是了。”
即使是在研究经费缺乏的情况下,陶宇虹也从没停止过研究。“有钱了做实验。没钱了做理论,反正我有的是招。”无意间,小格尺上一幅很普通的图片给陶宇虹相当大的启发。“那图片从一个角度看是小猫,从另一个角度看是小狗。简直让我豁然开朗,利用最简单的折射原理,理论上完全能达到我们想要的效果。”
可是理论归理论,要真正实践起来,就要求整块柱面光栅与显示器有极为精密的匹配程度,两者的容差不能超过零点几微米,而如果要制作达到这一标准的光栅造价非常高。有限的研究经费,几乎又要让这一次尝试停滞不前。那段时间陶宇虹做了大量的设想,身上随时带着几块光栅,只要有灵感闪过,他就马上摆弄着这几块玻璃进行验证。功夫不负有心人,在经过一番深思熟虑之后,陶宇虹通过牺牲不引人注目处图像的质量,大大提高了柱面光栅的容差,将上千美金的制作费用降低到了几十元人民币。
在研发的路上,似乎永远都不会一帆风顺,虽然解决了原理和成本问题,可是要得到理想的图像,还需要计算机软件程序的辅助。光学专业的陶宇虹对编程并不在行,但为了保证研究的顺利进行,他告诉自己一定要把编程拿下。为了省钱,他舍不得去报程序设计的辅导班,而是买了几本编程方面的书籍,从最基础的入门知识一点一点地啃,仅仅自学了半年,他就编出了三维显像所需要的软件程序,大大提高了成像效果。
凭借着低成本和高亮度的显像,裸眼三维自由立体显示器成为了同类产品中的佼佼者。在广告制作、楼盘展示等 应用领域,这项技术可谓是前景广阔,目前已经有不少商家来洽谈合作。可是陶宇虹对此并不满足,他现在满脑子想的都是如何对这一技术进行改进,实验室仍然是他最常去的地方。也许对陶宇虹来说,“挑战杯”的成功不过是他又,一段科研之路的开始。
“显示内容的提供始终是个问题。”一说到这,陶宇虹就会无意识地陷入一种思考状态。原来裸眼三维自由立体显示器只能让本身具有纵深感的图片产生立体效果,比如用3D MAX制作的动画,或者是用多个摄像头拍摄的真实场景等。而这些内容的产生需要比较复杂的技术,从而使得立体显示器很难移植到普通应用当中。
陶宇虹现在所想的就是如何跳过这些高要求的内容,做到真正将平面转为立体。“我已经构想了好几个方案,它们在理论上都是可行的,我相信不需要多久,一台更为完美的三维立体显示器就会诞生。”
十年磨一剑
尽管很多人都认为陶宇虹是个天才,可他却评价自己是个脑子不大灵光的人。
“知道我为什么从本科到硕士再到博士,一直都在学光电子吗?就是因为我反应太迟钝了,别人用四年就学到的东西,我要用十年来学。”陶宇虹用这句幽默的自嘲,将自己对光电子学科的执著与热情一笔带过。
其实陶宇虹能与光学工程结缘完全是出于偶然。他当初选择也仅仅是因为它的高考录取分数与自己所能达到的分数相近。在本科入学后,陶宇虹发现光电子只是个冷门专业,他曾因此沮丧过很长一段时间。可是按照他的逻辑,“只要选择了就一定要坚持下去,管它冷门不冷门,一门心思地去做,总会出成就的”。
除了对光学工程的执著外,陶宇虹可是个兴趣相当广泛的人,其中最为拿手的就是做各种各样的小模型。从高中开始,他就喜欢搜集一些别人不要的小木块,塑料板等材料,自己做小飞机。可是往往由于力学原理的缺乏,这些飞机都只是“虚有其表”。
上了大学以后,陶宇虹就迷上了科技动力学和机械构造,并将这两门学科的原理与微积分相结合,算出了比较精确的模型建构比例。按照这一比例,陶宇虹新做出来的小飞机可就成了抢手货。“每次做出个模型,马上就被朋友们拿走了,以后要偷偷给自己做一个。”
陶宇虹很享受现在的生活,十年来对光学工程的执著追求,让他几乎和这个专业融为一体。在实验室里的工作,对他来说就像小孩子做手工一样有趣;理论的学习,又让他充实快乐。爱看武侠小说的陶宇虹,现在最大的梦想就是在光学工程的江湖里打出自己的一片天下。
“挑战杯”的宗旨是崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。竞赛的目的是引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,培养学生创新精神和实践能力,并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展,发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。
2007年11月19日,第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛在南开大学落下帷幕。本刊特别推出几位本次竞赛中的获奖人物,透过领奖台上的鲜花和掌声,让我们一起走近这些青年才俊,从他们的故事中,感受他们一路走来的曲折与汗水,感悟他们奇思妙想的魅力,为他们的坚韧而感动,为他们的成功而鼓掌!
ARM9:创造点石成金的神话 唐 婷 苏 玲
2007年11月19日晚,天津体育馆,第十届“挑战杯”颁奖典礼的现场。ARM9组的陈少明、朱传聪坐在礼堂的最后几排。
主持人开始宣读特等奖名单。当“华中科技大学”传来时,还来不及诧异和惊喜,再熟悉不过的“多通道”几个字又如波浪涌来。两人一阵激动,朱传聪作为代表走上了领奖台,擎起了饱含着他们汗水和坚持的奖杯。
正如Dian团队指导老师刘玉的戏言:“Dian团队是一群‘傻子’,而今又有这样的‘傻子’见证了‘点石成金’的神话。”
从3月到11月的马拉松长跑
2007年3月,和Dian团队一直有项目往来的中科智创岩土技术有限公司,在一次交流会上抱怨:基桩检测要费三个小时,耗时太长了!说者无意,听者有心,崇尚挑战的Dian团队便把这个难题摊到了讨论会上。
会上,被同学称为“理科王”的陈少明对此极为感兴趣,捣鼓了几个小试验,便开始和同伙们对检测仪器的改进做可行性分析。“OK,我们就把检测的时间减少到半小时!”看到有希望的分析结果,他大呼一声。但他没有想到,这一时意气,便让他们组投入了一场辛劳的马拉松长跑中。
最早的仪器是通过双通道进行数据采集。速度慢。效率低,而且采样精度也很难保证,于是他们便开始尝试使用多通道采集数据,即将原有的双通道改变成四通道。实现并行数据采集。收效果然显著:采样时间缩短了,同时也兼顾了采集的精度。一次小小的胜利也让他们坚持了大胆假设、小心求证的思想。
随着实验的深入,团队需要一个名字,组员们突发奇想,取名ARM9组,仅仅因为仪器采用了ARM9主芯片。接着,组员们开始分工,对比于一般计算机的构架,石小兵、朱传聪负责上层应用程序;陈建武制作采集信号的板子,即硬件部分;陈少明则负责WindowCE的裁剪和驱动开发,是操作系统的问题。
对于陈少明来讲,着手基桩检测的项目后,并没有使他的生活有什么改变,和所有Dian团队人一样,每天都重复着枯燥的工作室、寝室和食堂间三点一线的生活,所不同的是,基桩检测项目让他的生活愈加规律起来。
早上八点半奔进东七楼逼仄的工作室,也不管桌子多么凌乱,他第一件事便是查看电脑上的个人总结,看看今天的任务是什么。陈少明已经习惯了每天开工时的提醒,以及收工时的总结。
这是平常的一天,陈少明打开电脑,文档上赫然写着“明日测试仪器采样速度”。他熟练地把网线接到仪器上,开始下载内核和应用程序。“今天的任务是小菜啦,只是要点耐心!”他边等着出数据,边想。
把4次的数据综合起来,他开始“做平均”,以避免误差。出来的结果让他大吃一惊,采样速度竟然达不到标准要求。
“有问题,找Google!”他开始不停地匹配关键字,逐步搜索,终于发现是一个默认参数的问题。他笑言:“Google都快成我的知识宝库了。”
中午和Dian团队的兄弟一块吃饭,然后继续奋斗到晚上十点。陈少明拖着疲惫的身躯和充实的心灵回到寝室。
有时他们也觉得日复一日地计算和试验,又枯燥又繁琐,不知道何时才是尽头。
2007年6月,ARM9组带着成品参加了湖北省的“挑战杯”,也就是全国“挑战杯”的初选。陈少明也清楚,成品问题很多,获奖的奢望是没有了。可他们却“意外”地获得了特等奖。这个消息让ARM9组的成员大受鼓舞,为了进一步改进项目,他们将整个暑假都奉献给了实验室。尽管遇到了很多困难,但是他们用团队的智慧和力量攻破了一个又一个的难关。等到11月挑战杯决赛现场,ARM9组终于畅怀大笑。
像莱特兄弟那样不停试飞
在ARM9组参加挑战杯的推荐信上,湖北省无损检测学会理事长刘明贵教授表明了他的赞赏:该仪器具有体积小、野外工作时间长、采样精度高等优点。将在我国的声波检测仪器市场中占据一席之地。
“我们的优势是产品化。”陈少明深思后说,“检测系统是为实际难题专门制作的,很注重实用性。改进后就可以直接投入市场了。”
之所以离市场这么近,这与ARM9组的几次工地实战操练有关。
四个人的分线工作第一次磨合的时候,陈建武提议“在自家门口先试试”。考虑到水深的要求,跳水台是最好的练兵场,ARM9组扛着仪器来到了东湖。8月的武汉正值酷暑,他们却被莫名的死机问题冰镇了一下。
“会不会是高温的影响呢?”石小兵猜想。
回到实验室后,他们把仪器装进挖了一个洞的纸盒里。石小兵找来电吹风,插进小洞:“这叫强制加热”。没多久,鼠标便没响应了。他们相视一笑:“看来它比较怕热。”于是一个精致小巧的风扇添进了仪器的肚囊。
找工地做试验并不是一件简单的事情。大多数时候,ARM9组都会自己想办法创造环境,考虑到各种因素的影响,然后不停地重复。就像当年莱特兄弟发明飞机一样,为了实现带人上天的神话。不停地试飞。
2007年9月,ARM9组联系好了鄂州的一处建筑工地,真正的操练开始了。
他们的目标是桥墩,首先要把探头放进桥墩的预埋管里。放线的时候需要四个探头在同一个水平面上,隔水区里没有梯子,水又深,收线和放线成了很危险的工作。
一切顺利,队友们长出了一口气。
开机后,所有人都目不转睛地盯着屏幕。检测数据初步显示了桥墩底部存在问题。他们一边收线,一边用分析软件进一步整理数据。
由于卷电线的转轮和提升高度的转轮之间通常有一段距离,他们必须手工收线,就像卷毛线团一样,把打结的线清理好。如果要把探头放入30米长的桩内,收线时就必须人工转上近100个圈。从桥墩 里出来的电线上沾了很多泥水,无一例外地奖赏了每个人两手泥巴。
“有时候虽然苦不堪言,但试验的结果常常让我们苦尽甘来,得到继续的力量。”陈建武笑道。
检测结果却显示桥墩未达到标准要求。中科智创岩土有限公司用一套国家认可的检测仪器重新检测了一次,也证明了ARM9组最初的检测结果。
这一次的鄂州行,让ARM9组深切体会到作品用于实际的巨大快乐。“产品化是刘玉老师一直强调的理念,我们也在一点点落实。”陈少明骄傲地说。
通过实地检测。ARM9组弄清了仪器需要改进的地方,系统渐趋完善。也正是因为这个,中科智创岩土技术有限公司决定投资他们的项目,将科研转换为生产力,真正地投入市场,“多通道超声波无损检测系统”有望近期真正投产。
早在2007年6月,国家专利局便在受理这一项目,专利名称为“一种用于检测金属介质的多通道超声波采集装置”,这一切都让几个小伙子充满了成就感。
借Dian团队的力量飞翔
说起ARM9组,就不得不提到它坚强的后盾——Dian团队。除了ARM9组的作品,还有4个项目正在申请国家专利。因为拥有数不清的科技创新活动成果和荣誉,Dian团队被人们亲切地称呼为“人才孵化站”,5年来一直呈现着蓬勃的生命力。
“如果不是Dian团队,我的眼界肯定打不开。”大三下学期才加入的朱传聪对Dian团队充满了知遇之恩。
“多通道超声波无损检测系统”是他做的第二个项目。虽说写三万行代码对计算机专业的学生来说不是难事,但仪器里涉及到了工业检测的知识,朱传聪不得不根据需求调试再调试。“学习原本的代码,更改调试,都是一种收获。”在编程中,朱传聪很看重集众家所长,自身的知识储备也因此而越来越深厚。
Dian团队崇尚“自学”,但队友间也有“传帮带”。一个有趣的现象是,早期加入团队有过系统训练的本科生,往往是未经Dian团队训练的研究生们的技术领导、项目组长。因为在Dian团队,是以学生管学生,按照队员的水平和成就编为不同级别的队员,完全打破论资排辈,每位学生都通过预备队员、二线队员、一线队员到项目组长再到管理者的递进方式来成长。当发现知识不够用时,项目组长就组织技术“读书班”,大家分别消化不同资料。然后互相“上课”,每位队员都是主讲教师。互相间“传授、帮助、带领”,从而实现“自己教育自己”。
在“多通道超声波无损检测系统”成型阶段,ARM9组也是相互间启发,进行“头脑风暴”,团结协作完成任务。现在回忆起来,他们遇到的大多数都是小困难,最多一个星期就可以解决。有次遭遇了瓶颈性难题。噪声指标和频带达不到性能指标。一个月快过去了,四五种方案一一被否决,每个人都使尽了浑身解数,但依旧没能走出困境。ARM9组进入了低落期。
“实在没办法了,我们才想到会不会是滤波电路出了问题。”司徒加明抱着试试看的态度,去掉了滤波电路部分。然后添加了一些继电器。这四个小小的黑色积木,把帆船导出了礁石区。
陈少明颇有感慨地说到项目的曲折:“我们从来没有想过放弃,项目是大家的,放弃意味着不负责任。”
ARM9组的坚持印证了刘玉老师的肺腑之言:“我们团队是一群傻子,并不是真傻。一个产品是20%的研发加上80%的产品维护,如果我们不是默默无闻安下心来做,是无论如何也不可能成功的。”
现在,ARM9组的所有人都被成功保研。他们的科研道路异常坚定。成功属于每一个拥有梦想的人。
张磊:人生因挑战而精彩 岳英迪
“挑战自己,而不是别人。”这是一位“挑战杯”的参赛选手用自己的亲身感受对挑战的真实诠释。
这位参赛者叫张磊,大连理工大学电信学院自动化专业研一的学生。2007年11月,张磊带着他的作品“基于ZigBee网络的矿井人员定位系统”来到第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的决赛现场,两天的展示交流和评定后,张磊获得了二等奖。
出于对科学探索的渴求,张磊在本科一年级时就主动报名进入创新实验学院参与科研课题。宽松的科研环境和名师的无私指导,使他不到一年的时间就取得了突出的成绩,并以作品“三相交流变频电源”夺得2004年全国大学生电子设计大赛辽宁省一等奖。
灵感的由来:与参赛无关
张磊从小就对赛车和船模情有独钟。喜欢摆弄也喜欢收藏,他觉得把一堆零件组装成漂亮的模型,还可以用自己的力量让它飞快地跑起来,很有成就感。所以他常常是拆了装,装了又拆,乐在其中。
高考填志愿时,张磊毫不犹豫地选择了自动化专业——和制作心爱模型控制最贴近的专业,结果被顺利录取了。
2006年6月。他看到一则新闻说,葫芦岛发生了煤矿透水后,井下人员失踪。从那时起,张磊开始关注起矿难来。
后来,张磊接触到了一位小矿主,通过和这位矿主的谈话,张磊坚定了“利用自己所学的知识为减少矿难做点事情”的想法。
表面上,那是一次极为平常的谈话,但给张磊带来的却是一次巨大的心灵震撼:
据小矿主说,他的矿上曾经发生过矿难。但是,大家只能眼睁睁看着煤矿坍塌,简单的挖掘抢救无济于事,因为盲目的挖掘根本找不到人。几个月之后,在继续开矿的时候,才意外地挖到早已腐烂的矿工尸体。小矿主描述着,平静的语气中带着几分无可奈何。
“当时我的正常情绪完全被这矿难场面打翻了,怎么可能?天啊!整整一晚上,我翻来覆去没有睡着。”张磊说,“我一定要为矿难做点什么!为矿工做点什么!”
在挑战中超越
超越前人,因为渴望挑战群雄;超越自我,因为渴望挑战极限。
对于这个矿井项目来说。开发方向的确定是首要步骤。但这并不是那么简单,张磊和他所在的团队根据目前国内矿井的具体情况,包括井下的安全生产存在的问题及需求等,进行了大量的调查和可行性讨论。
那段时间张磊成了“上了弦”的机器,每时每刻都在忙碌。
张磊的室友开玩笑说,“那段时间他就是个‘隐形人’,来无影去无踪,每天他进出寝室都无人察觉。”
为了早日实现自己内心对矿工的承诺,张磊尽自己所能全心投入研究开发当中,他几乎每天都在熄灯之后回到寝室,早晨室友还在睡梦中时,他就已经在教研室开始了一天的工作。
最后课题确立
在“井下人员定点定时”系统上。就是一种低功耗,低成本,低复杂度,低传输速率的无线个人域网。
接下来的工作就是确定要应用的技术平台。然后,针对关键技术点以及针对矿井下的特殊环境,开始研究讨论,不断地进行可行性验证,不断修改方 案。遇到问题——讨论——修改——验证——再遇问题。如此循环往复。
因为当时要模拟在矿井下的实际条件,而到矿井下去测试又很难实现,所以就借了一个防空洞,在里面进行测试。当时正值酷暑,防空洞里的“凉爽”就显得弥足珍贵。张磊和他的团队在愉悦的气氛中开始了一整天的测试工作。可是好景不长,到了晚上, “凉爽”渐渐变成了“阴冷”。他们每个人拿着一个探照灯,带着安全帽,裹着大棉袄,依然瑟瑟发抖。张磊在洞里还总会有一些“意外发现”——连成片的蘑菇。潮湿加阴冷,正适合可爱的蘑菇茁壮成长。就这样,张磊在“蘑菇洞”里面一待就是一天,一般到晚上11点以后才出来,有时候出来后还要回到教研室通宵钻研。
很快,随着大四学年的结束,张磊的大学生涯也画上了句点。但是张磊的项目研发不能就这样中止。毕业的心情总是免不了伤感,离情别意散落在校园的每个角落。张磊送走了朝夕相处四年的好兄弟们,独自一人回到了教研室。本科宿舍封了,研究生宿舍还不能入住。一时间,张磊成了“无家可归的人”。
“既然开始了,就决不能放弃……我当时的想法很简单,就想不管怎样我得拿出一个成果来。不能半途而废。”就这样。张磊整个暑假都在教研室继续着自己的课题研究。白天,独自钻研于课题中;晚上,就睡在教研室的桌子上。
当被问到是怎么“熬”下来时,张磊说,“那时候除了课题都顾不上别的了,就是……这个暑假实在挺热,哈哈……”伴着东北男生独有的爽朗一笑,张磊对两个月“闷热的硬板床生活”就这样一带而过。
付出总会有收获,张磊的“基于ZigBee网络的矿井人员定位系统”终于出炉了。系统采用ZigBee无线网络与CAN总线或光纤网络相结合的方式,组成作为系统主体的传输网络,适合矿井下复杂多变的环境特点。并突破性地将对井下工作人员位置的定位精度提高到10米以下。在井下情况监测方面,包含了对环境、工作条件、设备状况等多方面的监测,并与报警、排险系统紧密结合。构成完整的监测、预警、排险体系。这项成果一出来便获得了免初试直推资格,直接进入第十届“挑战杯”决赛。
在决赛之前的准备中,张磊的“矿井人员定位系统功能”已基本完成,但张磊完全没有想到,就在成功在望、向产品靠拢的时候,他却遭遇了课题开始以来的最大障碍——国家安全标准。课题成果的产品化本身是项目开发的正常步骤,但是矿井的特殊安全需求,却凭空给“定位系统”产品化增加了重重困难和考验。
“因为这些要求有时候确实太苛刻了,再加上我们有些地方根本没有经验,真是不知道从何下手了。”张磊说。井下作业的一切都是很“特殊”的。就连一个包装盒都要求防爆。
刚拿到那些国家安全生产标准,看着一大摞的材料,张磊“当时头都大了”。团队的所有人确实都有点泄气了,但是指导老师冯林教授的一句话敲醒了他们:“这个项目这么有意义,不尽力做下去你们会后悔一辈子。”的确。半年多的努力取得的成果,不能就这样放弃,再加上频频被媒体曝光的大大小小的矿难事件,让张磊更加坚定了继续研究的决心。“我觉得确实应该咬咬牙挺过去,因为这个项目确实非常有意义。”
就这样,张磊拿着国家矿用产品安全标准,逐条研究,一点点修改、完善。原来打算用的是CAN总线,考虑到标准里的诸因素决定采用以太网;由于要求存储量较大,他修改了数据存储方式,并且增加了存储器;就连电源的要求都非常严格,电源的供电方式和管理方式,没有一条不经过修改。用张磊的话说,这每一次大的改动都“足以让自己崩溃”。
拿着产品的雏形,张磊来到了“挑战杯”的决赛现场,并最终获得二等奖。
张磊的作品仍然处在产品化的过程中,研究、讨论、修改仍然在继续。项目能走到今天,靠的正是张磊一次又一次不断的“挑战”,在挑战中创新,在创新中超越自我。
法国的罗曼罗兰说过:“人生的道路就是一场永不停息的赛跑。”因为青春有梦,所以勇于挑战。
黄锐:创造与光荣 宋 倩 崔晨丹
在第十届“挑战杯”中,来自东南大学的本科生黄锐脱颖而出,其作品“新型结构自适应管道机器人”夺得了科技发明制作B类二等奖。虽与冠军失之交臂,但凭借着稳重又极其灵巧的构架以及巨大的市场潜力,黄锐的管道机器人成为了众人注目的焦点。
从“玩具终结者”走来
21世纪什么最贵?人才。人才最重要的特点是什么?创造力。黄锐的创造力七分天然,三分培养。小时候,人家是玩玩具。他是拆玩具。从汽车模型到变形金刚,一切能被“解构”的玩具都被一一肢解成零零碎碎的部件,之后,他再通过重组让玩具恢复原貌,或者,重组成一个新玩具。黄锐羞涩又自豪地回忆起自己童年时的一次创新,那次。他将飞机和汽车重组成一个前所未有的新玩意儿,“即使放到现在,我也觉得那是个great idea……兴趣就是要从小开始培养。要是将来我有孩子,也让他拆玩具玩。”黄锐笑着说道。
长大以后,黄锐玩的“玩具”更“大”、更有挑战性了,他在东南大学成立了自己的工作室——“大学生创新活动室”,组建了一支自己的团队,成员来自机械工程、计算机软件、经济管理、艺术设计等专业。“我平时就喜欢在这里捡‘垃圾’。”他带我们进入工作室,这里俨然是个机械魔法世界,各种貌似废弃物的“魔法道具”摊了一地,它们就等着黄锐用智慧为其赋予生命呢。他的每一个触碰、每一个讲解,都赋予了它们新的面目。
玩转“魔法石”
黄锐的工作室一直在为“学以致用”而努力,他们研究大量资料,希望在机器人领域找到合适的选题。当别人集中力量在家庭机器人、医用机器人等“阳光下的宠儿”的时候,他的眼光投向了晦暗阴霾的角落。黄锐发现,现代社会中,形形色色的管道是城市生活中普通人看不见的隐形动脉,他们像人体的血管一样需要经常清理。但是,对管道内部的检测、清理、维护比人体血管更难,往往耗费了大量人力物力后仍不能达到预期效果。黄锐决定,自己从此“往下钻”。
当时,东芝、西门子等公司以及清华大学都已研制了不同类型的管道机器人。但问题是这些机器人都不同程度地面临着速度慢、越障能力弱、大曲率转弯能力差等缺点。黄锐要在以往结构简单的管道机器人身上进行360度全面创新。能力更强、更灵巧是他的目标。
自幼便向往绿色军营的黄锐,最大的心愿便是手持钢枪、护国卫民。仿佛是与生俱来的气质。黄锐的行事作风也毫不亚于一位刚正的军人。在项目的预备期里,黄锐除了要组建好团队,更要不断为自己充电。为了做好充分的准备工作,他忍住思家之情,将整个暑假都放在学习上。顶 着三四十度的高温,黄锐跑遍了南京城里各条街上的五金和电子卖场。虚心地向他能找到的每一个店主请教问题,详细了解各种五金产品和电子元器件的性能、用途、价格。他每天都把在外面看到的、学到的东西记录下来,从中累积经验。捕获灵感。
当发现从学长手里继承的传统气动管道机器人无法进行突破时,他立即做出了一个让每个人都震撼不已的决定:另起炉灶,自主创新。他挥舞起从童年时就培养出的大脑中的“魔仗”,开始绘制出一个颠覆传统理念的新型结构自适应管道机器人的蓝图。“要想有突破性的进展,就必须敢于放弃已有的方案!”
在接下来的时间里,他常常连续好几天在实验室闭关,只为解决几个细节问题。“‘善始者实繁,克终者盖寡。’我想说的就是,既然选择了,就不能轻易放弃,一件事只要善始善终。或多或少都会有收获。”没错,正如黄锐所说,正是他的这种善始善终才使他得以守得云开见月明。从构想至机器人成形,花了整整一年半时间。历经五次升级,他的第五版管道机器人终于面世了!这款外形沉稳而厚实的机器人的面世是该领域的一次历史性飞跃。从诞生那天起,他的机器人就一路不停地“黄袍加身”:先后获得了“东南大学第四届机械设计竞赛”一等奖、江苏省“南工大杯”第二届大学生机器人大赛创新设计一等奖、东南大学本科生创新成果展示会一等奖以及第十届“挑战杯”二等奖。
荣誉固然美好,但发明的最终价值还是能造福社会。黄锐的机器人若能推向市场。这些奇妙的人造地下精灵将在管道工作中起到无可替代的作用。黄锐介绍说,根据初步分析。该管道机器人成本仅相当于同类产品的十分之一,批量生产后成本还会大幅降低。而市场上对此类功能产品的需求十分旺盛,并呈现强劲的上升趋势。同市场上已有的管道机器人相比,黄锐的机器人因其功能丰富、成本低廉而具有十分明显的竞争优势。可以预见,一旦走向市场,它将具备极强的竞争力。
既然如此,黄锐为什么不立即自主创业呢?“创业是迟早的事。”黄锐露出他标志性的自然型微笑,沉默片刻后,他说:“只是还需要时间,因为从实验室到产业化阶段所需要走的路将比之前的实验研究更长。”在漫长的市场化之路上,每次改进都会遇到新问题。但黄锐己准备开始他的新长征——让管道机器人尽早上前线,服务社会。至于手上这个帮他赢得荣誉和掌声的机器人,他一方面要继续完善它,另一方面,他已计划日后将它留给自己的母校,留给学弟学妹们去研究、学习,希望能对他们有所助益。
文质彬彬,然后君子
黄锐把40%的课余时间都用在了科研上,在他的世界里,第一兴趣是发明,第二兴趣是发明,第三兴趣还是发明。过去的一年半,他的管道机器人是他最亲近的伙伴。他如此热衷脑力运动,其余60%的课余时间献给了什么呢?
与他初次见面,可别被他理工生的身份和严谨的风格给蒙蔽了。他其实是个文武双全的谦谦君子。他拿得动冷工具。更摇得动笔杆子。于文学,他是古典名著的爱好者,对《三国演义》中的段落耳熟能详、见解独到;于体育,他酷爱运动,足球、篮球都玩得漂亮;于音乐,轻音乐、重摇滚他兼收并蓄。对钢琴曲尤其情有独钟,“钢琴最能打动我的心,也最能代表我的个人风格:沉静与激越并存”。而且,“它们不只是娱乐,它们是人生,是我灵感的来源。”
“文质彬彬,然后君子”。其原意可理解为:礼乐乃文,仁义乃质。这话用在黄锐身上颇为恰当。他对历史尤为钟情,更是校内出了名的“校史专家”。“想了解东南吗?问黄锐。”于交际,他早在任学生会秘书处秘书长之前,就已是人人愿意与之结交的“good guy”了。在学生会工作时。他的朋友更是遍天下,创建工作室的设想也是在这个阶段初步萌生的。学生会的工作经历丰富了他的管理经验,加上他独特的人格魅力,一支凝聚力超强的团队便团结在了一起。
认识他的人都有这样的印象:黄锐,就是一个真诚、自然、踏实的人。在老师眼里,他是个不可多得的人才;在朋友眼里,他是个百分百铁哥们儿:在科研团队里,他是个绝对优秀的领导者;在学弟学妹们的眼里,他又是个令人崇拜却又可亲可近的偶像。我们结束采访前的最后一件事是陪黄锐去给大一新生讲科研心得。演讲结束后,学生们群情激昂、纷纷围住了黄锐。
然而有得必有失。人人都欣赏黄锐的光彩,但代价只有黄锐一个人去承受。他也有过很多错失的东西:“我错过了保研的机会,更错过了纯真年代的爱情。”当谈到这次“挑战杯”的名次时,他有遗憾,但更豁达。“胜败总由事实来证明,只要踏踏实实去做,只要能让自己肯定自己,那就是最大的胜利。”
从实验楼下来的时候,我们看到大屏幕上出现了这样一行字:嚼得菜根,做得大事。黄锐介绍说,这是东南大学的校训,为时任”,两江优级师范学堂”总监的书画家李瑞清所提。“这句话很有滋味吧?我特别喜欢。”唯能坚守住信念不移,耐得住寂寞煎熬,吃得起攻坚之苦,看得淡荣耀涨落,方可取得惊世的成就。谈到未来,“我和我的机器人。胜利与拼搏都才刚刚开始”,黄锐淡然一笑。
王海国:让更多人了解西部 韩 驰
顶着炎炎的烈日,背着沉重的行李,踩着灼烧的沙土,王海国和他的队员们徒步行走在荒凉的毛乌素大沙漠中。翻过层层山峦,穿过道道沟壑,踏过无数的丘地,他们一步一个脚印,没有后退,没有放弃。一路走来,他们早已将希望和生命融入了那片大沙漠……
第十届“挑战杯”中,来自西安交通大学的王海国与他的团队凭借《毛乌素沙地南缘风沙滩区生态调查和研究》获特等奖。手捧奖杯,他们骄傲微笑,却也由衷欣慰。三年里,他们三次奔赴毛乌素沙地,几乎踏遍了那片荒凉的大漠。是什么让他们这项成果在众多高科技科研项目中脱颖而出?又是什么促使他们与茫茫大漠三年为友?面对获奖后同学、媒体的“逼问”,王海国微笑道:“我想让更多的人了解沙漠,了解西部。”
走,到沙漠中去
毛乌素大沙漠位于我国西北部地区,包括内蒙古自治区南部、陕西榆林地区的北部风沙区和宁夏回族自治区盐池县东北部地区,沙漠总面积3.98万平方公里。是我国著名的大沙区之一。
2005年暑期社会实践期间,西安交大能源与动力工程学院的王海国利用实践机会,和其他八名来自电信、管理等学院的同学组成“毛乌素沙漠考察小组”,怀着满腔热情一同“进军沙漠”。到达沙地还没站稳脚,他们就开始马不停蹄地进行实地考察、民情调查、搜集重要资料,并与当地政府部门联系和交流。白天,他们在沙地上不停地奔走,考察沙地的水资源、土地状况、植被变化。同时还深入民居,进行民情调查,研究当地这些年来的人口变化情况,询问沙漠边缘区居民的生活状况。到了晚上,队员们仍不休息,聚 在一起整理当天搜集的资料,并进行紧张的讨论。白天在沙漠里的所见所闻让他们难以控制自己内心的情绪,“我们的考察要怎么进行下去,我们能为这片沙漠做些什么?”他们时常将这样的话题进行到深夜,疲惫的身体早已不重要,心里强烈的感情却是久久难以平静。
2006年1月,正值寒假期间,四名小组队员再一次踏进沙漠。开始他们的回访之旅。为了获得更多的资料和数据,他们加强和当地政府部门的交流联系,同时将考察扩展到了更广泛的地区。2006年8月,团队又一次组织队员前往毛乌素沙地,这一次的主要目的是将这两年多来团队的调研初稿和整理的资料反馈给当地林业局、环保局等政府部门。当队员们把整理的资料交给当地政府的时候,接待他们的人员激动地说:“我们真诚地感谢你们,感谢西安交大,希望你们能为西部建设,为国家建设作出更多的成绩。”
行走沙漠,一步一脚印
实地考察的过程是艰辛的,三次考察都是在最热或最冷的季节里进行,这无疑增加了考察的难度。夏日里灼烧发烫的沙土,高强度的紫外线照射,队员们的皮肤都受到不同程度的刺激和损害,有的甚至红肿脱皮,疼痛难忍。冬日里大雪纷飞,天气十分寒冷,白皑皑的大雪封住了前行的路。有时被突如其来的大雪挡在山里。又冷又饿,甚至可能会有生命危险。
由于是在山里考察,环境十分恶劣,总会有意想不到的事情发生。有一次,一支小分队去了砖梁小流域。他们认为这是一个典型的沙地区域,便决定进行实地考察。回来的路上,由于没有详尽的地图,又丢了指南针。他们误进了一个山谷里,一时找不到出去的路,大家急得像热锅上的蚂蚁,最后幸好遇到好心的村民,才走出山里。
“随风奔跑,有梦做翅膀”,执著的追求和绝不放弃的信念,使得一切看似难以突破的困难都是那么地微不足道。
感受倔强淳朴的沙漠儿女
三年的经历给王海国和他的队友们留下了很多难忘的记忆。在拜访治沙劳模牛玉琴和治沙英雄石光银的时候。他们流泪了,激动了,与治沙模范的交流让他们深刻地感受到人类的伟大力量。自然界的无情让生活在沙漠边缘的人们如此痛苦,然而人类自身的生命力却又是这样顽强,他们一生都在与沙漠斗争着,不屈服于自然的安排。也许正是这无情的沙漠才塑造出了如此倔强的英雄人物。
在与当地村民的交谈和接触之中,考察组的队员们也为农民们的淳朴深深感动。每到一处,村民们总是主动地为他们带路,介绍当地的地理情况,并十分热情地接待他们,为他们准备丰盛的农家特色菜,与他们真诚地交流,吐诉内心的想法。在交流中,他们深刻感受到在大规模退耕还林的同时,解决农民生活问题有多么重要的意义。没有了土地,农民就失去了生存的基础,没有了生活保障,也无疑加重了农民的负担。让农民的生活更加困难。
王海国和他的队友们一次次陷入沉思:贫困的西部。倔强的西部,作为西部的儿子,我们能为西部建设做些什么?在西部大开发的洪流中。我们又要怎样为西部崛起作贡献?
风雨之后见彩虹
2007年4月,在西安交通大学“腾飞杯”大赛中,王海国和他的团队一举获得了特等奖,并在省里的大赛中再次荣获特等奖。参加全国“挑战杯”大赛,王海国和他的同伴们早已胸有成竹,他们坚信有付出就会有收获。功夫不负有心人,不出所料,《毛乌素沙地南缘风沙滩区生态调查和研究》在第十届“挑战杯”大赛上荣获全国特等奖。但王海国和他的战友们仍忍不住激动,热泪在心里流淌,三年的努力。他们收获的不仅是奖杯,更有那日益浓厚的战友感情。
王海国坦言,当初选择做这个课题就是冲着“挑战杯”去的,但是在一次又一次的考察过程中,他们感受了太多太多:队友之间的相互鼓励和帮助,沙地边缘村民们的热情欢迎和他们淳朴的民风,沙漠无情而人类又是这样不屈服于命运。所有的经历和感受,在他们心里早已刻下不可磨灭的印记。王海国说:“三年来我感受的太多了,得奖在我看来已不是那么重要,我希望通过我们的努力。让更多的人了解西部,了解沙漠,这才是我们最有价值的成绩。”
三年了,王海国和他的战友们,坚强地走在荒凉的大沙漠之中。没有回头,没有放弃,他们的脚印是那么深厚,顽强地印在了沙漠之中。更深深地刻在了人们的心里……
“渤海产业投资基金与中国转型期金融创新”科技小组:团队铸就辉煌 沈梦菲 徐晓曦
上个世纪90年代,我国先后形成了以深圳经济特区和浦东新区为中心的珠三角经济圈和长三角经济圈,这两个经济圈被誉为中国经济发展的两极。2006年6月,天津滨海新区成为继上海浦东新区之后第二个国家综合配套改革试验区。这意味着滨海新区将肩负起带动环渤海经济发展的责任,把环渤海经济圈打造成为中国经济的第三极,从而推动中国经济中心的进一步北移。可以说。滨海新区的发展方向,预示着中国经济未来的发展方向。把握了滨海新区的实验、改革、创新。也就从某种程度上把握了中国经济的脉搏。
2006年底,在时任天津市市长戴相龙的支持下。第一支产业基金——渤海产业投资基金在滨海新区正式挂牌,由此引发的对新一轮金融创新的讨论也进一步升温。
在这样的大背景下,来自南开大学经济学院的一群学生,立足于现实需要,着眼于滨海的金融改革,在导师们的全力支持下对滨海新区的渤海产业投资基金与中国转型期金融创新进行了深入的研究。
他们就是在第十届“挑战杯”中获得特等奖的由刘海峰、焦宝松、丰琳、常辉、潘宁组成的项目小组。
项目主题的确定
“我们是2007年3月组队的。我们五个人都来自经济类的专业,所以在选题上自然是选择了与本专业相关的经济类专题。”组长刘海峰这样解释,“作为来自天津高校的学生。一直以来我们都很关注以滨海新区为中心的环渤海地区的产业现状。滨海新区被确立为国家综合改革试验区后,就对各方面尤其是金融方面的特殊政策有了率先尝试。滨海的金融创新问题引起了社会各界的广泛关注。经过分析,我们认为渤海产业投资基金的题目比较新颖、也比较能切合现实需要。”
项目组把渤海产业投资基金与中国转型期金融创新问题作为研究视角,力图通过对渤海产业投资基金的创新意义与创新预期的探讨,透视中国转型期金融创新的目标、路径及要突破的难点。同时,他们通过建立金融创新的理论解释模型。运用制度创新的正反馈原理,阐释了渤海产业投资基金的创新意义。最后,他们针对渤海产业投资基金试点的良好成长与示范效应进行相关的对策研究并提出政策建议。
刘海峰还介绍,南开大学的一些老师一直在关注渤海区域的发展,他们的指导老师周立群、邓向荣、谢思金、刘刚、秦海英就已经在这方面有了一定的研究和 积累,他们觉得。在这些老师的指导下,就像站在巨人的肩膀上一样,起点会高一点,眼界会广一点,这两方面一结合,参赛的主题就出来了。
翻翻找找的生活成了主旋律
然而,一旦开始着手具体的工作,他们就被看似简单的文献积累工作难住了。他们发现,国内对于这方面的研究还是比较浅的。而作为一个新鲜事物。也没有先例可供他们研究。
“在国内理论、资料、经验都不是特别丰富的情况下。我们只好把眼光投向了国外的相关书籍和期刊。”于是,那阵子他们小小的工作室里到处堆满了书,每天左手拿着书。右手捧着字典,翻翻找找的生活成为了主旋律。
然而,这还不是最令他们头疼的问题。更糟糕的是。由于这方面的问题并没有过系统的论述,所以他们需要的东西仿佛是打乱的拼图。零零散散地分布在不同的书中。
“我们只能是先根据预先的分工各自找到自己负责的资料,然后一群人凑到一块,再一起把这些东西进行综合分析,这样出来的东西才有价值。”项目组成员焦宝松耸了耸肩说。
也就是这样,他们的研究项目起航了——通过阅读大量文献。小组成员们开始形成对这个问题的看法,也对整个项目的展开有了初步的构想。
漫长的实地调研
但是,纸上谈兵并不是做科研的根本途径。要搞清楚问题的症结,寻找到问题的解决方法。必须实地调研。于是,他们五个人开始了艰难的调研生活。为了拿到最真实、最翔实的第一手资料。他们先后到过天津市发改委、中国银监会天津滨海分局、泰达集团以及高新技术产业园区等单位,足迹遍布了滨海新区大大小小的企业,甚至还跑到北京中关村去做融资调查。
“调研是个漫长的过程,然而在这个过程中我们又发现了很多以前没有注意到的问题,也发现了一些以前错误的看法,为日后的论文写作发现了一些很重要的突破点。”刘海峰回忆起那段日子,感慨道,“没有调查就没有发言权。有时候我们觉得我们的调研就是一个不断推翻已有观点,又不断建立起新的观念的过程。很多东西当我们亲自去面对了,才知道它跟我们想象的不一样。”
刘海峰他们小组的调研范围越来越广,也越来越深入。他们的调研得到了许多人的关心和支持——已经工作了的师兄们为他们的调研提供了便利,学院里的博士生师兄们给予了他们理论上的指导,身边的同学提醒他们从新的角度去看问题……
老师们的肯定把他们从低谷里拯救出来
“本科生的学习,打基础的成分比较多。单凭我们的知识层次,有些问题是很难解决的。虽然说解决问题需要我们一边学习一边研究。但很多时候需要老师、师兄们给我们专业指导,才能把这个题目推动下去。”被誉为资料专家的焦宝松在谈到身边的这些人时,感慨良多,“有时做一个题目做久了,很容易陷在里面,反而看不清问题,而这时候身边的一些同学往往会给我们提供一些新的视角,把我们从里面拉出来,重新清醒地去审视它。”
除了在学术上给了项目小组必要的帮助,老师们也给了充分的精神支持。
“有时候,言语上的肯定和精神上的支持能让我们拥有继续走下去的勇气。”刘海峰很诚恳地表示。他们写论文初稿时,一度想要放弃。那个时候,几个没有丰富论文经验的学生。对着稿子修修改改数遍直到面目全非后,还是觉得很不满意。
望着那叠厚厚的稿子,他们第一次有了想要放弃的念头,也真正感受到了崩溃的滋味。那个时候,他们总觉得笔下所写不能尽数表达他们的观点。他们改着改着,忽然就觉得无从下手了。五个人对着那叠厚厚的初稿,一致决定不改了,抄清就交上去。
他们以为即将迎来的,是导师们失望的眼神和严厉的批评。虽然不愿意一段时间以来付出的心血就得到这样的结果,但是他们还是做好了心理准备。
“出乎意料的是,老师们对我们的初稿一致表示好评,这让我们非常意外。也就是从那一刻起,我们又重新燃起了希望也找回了信心。”刘海峰和他的队友们非常感激老师们的肯定把他们从低谷里拯救出来。“我想那是一个非常重要的转折点。老师们的肯定让我们从一个非常疲惫也非常低落的状态中反弹回来了。虽然后面的工作越来越困难。但我们感觉又有了力量来支持我们继续做下去。”
每人是一个面,综合在一起就是立体的作品
项目小组所面对的工作越来越困难。文献积累难,实地调研难,然而论文写作更难。面对堆积如山的理论材料和实践结论数据,小组所要做的就是把他们整理成文,得出一份调研报告。“我们把整个任务分成五部分,每个人负责一部分的整理。然后在写的过程中再互相了解别人的内容,从而做到最后的综合。用我们老师的话说,我们五个人,每人是一个面,综合在一起就是立体的作品。”这样分工确实有助于推进论文写作的进度,然而他们的进度还是比较缓慢。
小组的五个成员分别来自经济系、保险系和国际经济与贸易系。专业上的差异使得他们对问题的看法虽然有“大同”,但也存在着“小异”。大家都有自己的想法,分歧是必然存在的,而学术上的争论也是不可避免的。不过成员们都很坦诚。面对分歧选择的是开诚布公地讨论。
论文写作一直处在一种反复修改反复推敲的状态中。在讨论论文结构的时候,有一个成员激动地跑到工作室的大块白板前,在上面画出了自己的构思,就着图讲开了。于是,不停地有人跑上去把自己的方案覆盖在前一个人的方案上,成员们就在这上面边解说边修改。到了最后。偌大一块白板上白色的空间反而少了,到处都是密密麻麻的黑色笔记,仿佛在骄傲地展现着他们思想的碰撞。
“做研究难免有争论,而有争论的地方往往就是取得突破的地方。做研究最怕的是从头到尾平平和和,一点争论都没有。”刘海峰这样表达自己对“争论”的看法,“我们知道对方都是为项目好,学术上的争论是不会被带到生活中的。
“有时候,我们争着争着就跑到麦当劳去争了。”焦宝松笑着说。南开大学并没有24小时自习室,而学校附近也只有麦当劳是24小时营业的。于是,在需要熬夜的时候,他们就选择把麦当劳当成了自己的备用自习室。“三更半夜,连服务员都打着哈欠,就只剩下我们非常精神地进行‘争论’。”
在这个“备用自习室”里还发生了一个非常浪漫的插曲,小组成员们至今难忘。那是做最后冲刺的一个夜晚,他们照旧去麦当劳通宵干活。12点的时候潘宁突然告诉其他组员,她的生日到了,要请大家吃蛋挞。趁着她去买蛋挞的时候,时任团队财政部长的焦宝松当仁不让地被委派去买蛋糕,然后就骑着自行车出去了。
“我记得当时我骑着自行车在天津城里兜了两个多小时,一直从学校骑到了四环,整个大街上冷冷清清的。最后我终于在小白楼那儿找到了24小时营业的蛋糕 店,而等到蛋糕买回来的时候,都两点多了。”
他们拎着蛋糕回到了学校的新开湖,在湖边唱歌唱到天亮,最后一群人筋疲力尽地回到宿舍,倒头就睡。
“这些事情现在看起来好像很辛苦很疯狂,但是当时我们真的就觉得没什么,觉得是很正常的事情。”刘海峰表示,“现在如果问我愿不愿意重新投入当初那种生活,我可能会犹豫,但是那段岁月对我来说真的是特别珍贵。”
“是啊。我们的感情很深。毕竟一起吃苦,一起努力,这种机会是很少的。”焦宝松补充道。
压力在推着我们前进
项目就这样一点一点有了进展。然而,伴随着项目而来的是压力。他们得到了越来越多的帮助,也受到了越来越多的关注。甚至时任天津市市长的戴相龙也对他们的项目产生了兴趣,特意做了批示,这使得项目组获得了许多非常重要的材料。也就是这样,他们发现,推动他们继续这个课题的动力,已经不仅仅是兴趣,更多的是责任。这个项目不仅代表着项目小组本身,还联系着南开的荣誉,更代表着当代学子对社会问题的关注。他们得到的帮助越多,就越希望能做出一个好的成果,来反馈给这些帮助过自己的人。
“我们的压力很大。但也正是这样的压力在推着我们前进。”
付出终有回报。在南开大学举办的第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中,刘海峰和他的项目小组成员们取得了特等奖的好成绩。谈及获奖后的心情,他们说,刚开始是非常激动也非常骄傲的。可是后来却有了一些不安。
“我觉得我们是在大家的注视下做研究的人,付出的努力在荣誉上得到了回报。但是真正了不起的不是我们,而是我们身后的这个群体——我们的校友,我们的师兄。我们的老师,我们的同学,我们的学校……他们的努力和付出也很多,可是知道的人却不多。”刘海峰如是说。事实上,他们非常希望这些曾经和他们一起奋战过的人能够和他们一起站在挑战杯的领奖台上,在镁光灯下,一起收获辛苦付出后的回报。
“获取成功是没有技巧的,你只有看大量的书,获取大量的知识才能有足够的能力去完成你的项目。这个过程是相当辛苦的,但辛苦会令你成长,只有成长了成熟了才会有所斩获。但是不管多辛苦,一定要坚持到最后。”在采访的最后,焦宝松这样寄语后来者。
陶宇虹:推开“立体视界”之门 崔嘉艺 李东平
没有昂贵的设备,没有精密的器材,四台不同尺寸的液晶显示器和几张普通的桌椅就是信息显示研究实验室的全部。
正是在这个简单得不能再简单的实验室里,四川大学电子信息学院光学工程专业博士研究生陶宇虹和他的小组发明了“裸眼三维自由立体显示器”,使人们能够在没有眼镜等任何辅助设备的情况下,在一定范围内自由观看到浮出屏幕外、伸向纵深悬在空中的三维立体影像。
拉上窗帘,四台显示器一一亮起,陶宇虹点开了自己编写的三维显像软件,顿时将一间普通的实验室变得奇妙无比:电脑上绿色的蜥蜴跃屏而出;旋转的坦克触手可及:可乐瓶仿佛悬于面前伸手就可拿到。
如此炫彩的立体视觉效果足以说明,这台外表平平的显示器何以能在第十届“挑战杯”中脱颖而出,荣获科技发明制作B类一等奖。
夺冠“其实很简单”
说起“挑战杯”陶宇虹记忆犹新。700多件作品同台竞技,几十位专家评委——质询,凭着十足的自信,陶宇虹没有半点紧张。精彩的陈述,奇妙的三维影像,在吸引了很多观众的同时,也征服了评委。
带着一脸自信和搞怪的笑容,陶宇虹把这个耗时两年的研发过程描述得很轻松。“其实很简单,我们就是在普通的显示器上加了块有机玻璃,专业的叫法就是‘柱面光栅’。利用折射原理。在空间中形成一些立体观察视点。当观察者左、右眼睛位于不同视点上时即可看到不同的视差图像,从而在大脑中融合成立体图像视觉。”但是,谁又知道,在这句“其实很简单”的背后又藏着多少努力与坚持呢?
陶宇虹在研究生二年级的时候开始接触三维立体显示器技术,那时的他仅仅是导师的助手。可是凭借着自己的努力,他很快就成为了这一技术项目的主要负责人。每天十几个小时泡在实验室里,对陶宇虹来说是家常便饭。有时候由于时间太晚,他还要把没完成的工作带回寝室继续研究。
在陶宇虹的寝室里,不同的工具和各种型号的玻璃块(柱面光栅)随处可见,找不到合适的液晶显示器,他就用自己的手机屏幕做实验。朋友们都说陶宇虹就像个手艺工匠,还给了他一个很有意思的外号:“陶宝大师傅”。除了规定的课程以外,陶宇虹将所有的时间都投入到科研当中,连暑假都不例外。为了提高身体素质,以适应高强度的工作,每天来回到位于八楼的实验室,他总是坚持走楼梯。
科研之路没有终点
从开始研究到成功夺冠,陶宇虹已经数不清自己到底失败过多少次。红蓝分色原理、偏色光眼镜、金属铝制显示屏、液晶开关……为了达到理想的三维视觉效果,陶宇虹几乎尝试了所有的与立体影像相关的技术设计。但要么因为成本过高,要么因为技术太复杂,都没有做出令人满意的成品。可是陶宇虹从来没有失去信心,用他自己的话说:“败啊败啊就习惯了。也无所谓,再来就是了。”
即使是在研究经费缺乏的情况下,陶宇虹也从没停止过研究。“有钱了做实验。没钱了做理论,反正我有的是招。”无意间,小格尺上一幅很普通的图片给陶宇虹相当大的启发。“那图片从一个角度看是小猫,从另一个角度看是小狗。简直让我豁然开朗,利用最简单的折射原理,理论上完全能达到我们想要的效果。”
可是理论归理论,要真正实践起来,就要求整块柱面光栅与显示器有极为精密的匹配程度,两者的容差不能超过零点几微米,而如果要制作达到这一标准的光栅造价非常高。有限的研究经费,几乎又要让这一次尝试停滞不前。那段时间陶宇虹做了大量的设想,身上随时带着几块光栅,只要有灵感闪过,他就马上摆弄着这几块玻璃进行验证。功夫不负有心人,在经过一番深思熟虑之后,陶宇虹通过牺牲不引人注目处图像的质量,大大提高了柱面光栅的容差,将上千美金的制作费用降低到了几十元人民币。
在研发的路上,似乎永远都不会一帆风顺,虽然解决了原理和成本问题,可是要得到理想的图像,还需要计算机软件程序的辅助。光学专业的陶宇虹对编程并不在行,但为了保证研究的顺利进行,他告诉自己一定要把编程拿下。为了省钱,他舍不得去报程序设计的辅导班,而是买了几本编程方面的书籍,从最基础的入门知识一点一点地啃,仅仅自学了半年,他就编出了三维显像所需要的软件程序,大大提高了成像效果。
凭借着低成本和高亮度的显像,裸眼三维自由立体显示器成为了同类产品中的佼佼者。在广告制作、楼盘展示等 应用领域,这项技术可谓是前景广阔,目前已经有不少商家来洽谈合作。可是陶宇虹对此并不满足,他现在满脑子想的都是如何对这一技术进行改进,实验室仍然是他最常去的地方。也许对陶宇虹来说,“挑战杯”的成功不过是他又,一段科研之路的开始。
“显示内容的提供始终是个问题。”一说到这,陶宇虹就会无意识地陷入一种思考状态。原来裸眼三维自由立体显示器只能让本身具有纵深感的图片产生立体效果,比如用3D MAX制作的动画,或者是用多个摄像头拍摄的真实场景等。而这些内容的产生需要比较复杂的技术,从而使得立体显示器很难移植到普通应用当中。
陶宇虹现在所想的就是如何跳过这些高要求的内容,做到真正将平面转为立体。“我已经构想了好几个方案,它们在理论上都是可行的,我相信不需要多久,一台更为完美的三维立体显示器就会诞生。”
十年磨一剑
尽管很多人都认为陶宇虹是个天才,可他却评价自己是个脑子不大灵光的人。
“知道我为什么从本科到硕士再到博士,一直都在学光电子吗?就是因为我反应太迟钝了,别人用四年就学到的东西,我要用十年来学。”陶宇虹用这句幽默的自嘲,将自己对光电子学科的执著与热情一笔带过。
其实陶宇虹能与光学工程结缘完全是出于偶然。他当初选择也仅仅是因为它的高考录取分数与自己所能达到的分数相近。在本科入学后,陶宇虹发现光电子只是个冷门专业,他曾因此沮丧过很长一段时间。可是按照他的逻辑,“只要选择了就一定要坚持下去,管它冷门不冷门,一门心思地去做,总会出成就的”。
除了对光学工程的执著外,陶宇虹可是个兴趣相当广泛的人,其中最为拿手的就是做各种各样的小模型。从高中开始,他就喜欢搜集一些别人不要的小木块,塑料板等材料,自己做小飞机。可是往往由于力学原理的缺乏,这些飞机都只是“虚有其表”。
上了大学以后,陶宇虹就迷上了科技动力学和机械构造,并将这两门学科的原理与微积分相结合,算出了比较精确的模型建构比例。按照这一比例,陶宇虹新做出来的小飞机可就成了抢手货。“每次做出个模型,马上就被朋友们拿走了,以后要偷偷给自己做一个。”
陶宇虹很享受现在的生活,十年来对光学工程的执著追求,让他几乎和这个专业融为一体。在实验室里的工作,对他来说就像小孩子做手工一样有趣;理论的学习,又让他充实快乐。爱看武侠小说的陶宇虹,现在最大的梦想就是在光学工程的江湖里打出自己的一片天下。