陳垚旭:納米科技并非遙不可及
韓乾:靠研究蝴蝶加分進(jìn)清華
明天,清華大學(xué)的新生們將開始集中報(bào)到。去年,清華大學(xué)推出“拔尖計(jì)劃”,是給具有學(xué)術(shù)理想和創(chuàng)新潛質(zhì)、在某一方面有突出才華并取得一定成果的高中畢業(yè)生量身定做的選拔計(jì)劃和培養(yǎng)計(jì)劃。今年北京12位獲得該資格的學(xué)生中有8位成功進(jìn)入清華。他們是憑借怎樣的特長(zhǎng)走進(jìn)清華的呢?
美麗的翅膀,翩飛的身影,很小的時(shí)候韓乾就迷上了精靈般的蝴蝶,給它們拍照,試著做標(biāo)本,在書中尋找它們的來歷。高中時(shí),韓乾嘗試做了一個(gè)可以在移動(dòng)設(shè)備上使用的蝴蝶數(shù)據(jù)庫??恐@個(gè)興趣愛好,韓乾得到了清華拔尖計(jì)劃的垂青,被清華電子科學(xué)信息專業(yè)錄取。
韓乾:
靠研究蝴蝶加分進(jìn)清華
從小是個(gè)蝴蝶迷
韓乾從小就喜歡蝴蝶,為此父母經(jīng)常帶著他到戶外抓蝴蝶玩,帶他去蝴蝶泉等景區(qū)看蝴蝶?!昂苄〉臅r(shí)候,總是喜歡抓住蝴蝶在家養(yǎng),可是總是沒幾天就死了。之后我就改為買標(biāo)本、拍照片?!彼偣才牧藥装?gòu)埡恼掌?,并在網(wǎng)上找了很多蝴蝶的資料。?
當(dāng)他高一參加翱翔計(jì)劃后,他選擇了生物和計(jì)算機(jī)兩個(gè)方面,最后他被安排到了清華智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。怎么樣把計(jì)算機(jī)和喜歡的蝴蝶想結(jié)合?韓乾想到自己平時(shí)要找點(diǎn)蝴蝶的資料非常麻煩,只有現(xiàn)場(chǎng)拍下照片,回家翻書對(duì)比《中國(guó)蝴蝶原色圖鑒》,才能知道這種蝴蝶的具體品種。能不能給常見的蝴蝶建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫,隨時(shí)就可以搜索查詢呢?韓乾開始動(dòng)腦子。
制作蝴蝶數(shù)據(jù)庫
韓乾用WORD、EXEL等最基本的電腦軟件開始,逐一錄入每種蝴蝶的資料,最后一共收錄了全國(guó)12個(gè)科532種蝴蝶品種以及一些國(guó)外蝴蝶的資料。錄入資料是一個(gè)繁復(fù)的過程,但由于本身對(duì)于蝴蝶的熱愛,對(duì)于韓乾來說卻是個(gè)享受的過程,其間他還使用了自己多年來拍攝的照片。?
為了能讓這個(gè)數(shù)據(jù)庫方便攜帶,韓乾設(shè)計(jì)成了基于移動(dòng)平板電腦和手機(jī)使用的應(yīng)用軟件,自己設(shè)計(jì)界面,嘗試電腦編程,終于通過一年努力,完成了一個(gè)在自己手機(jī)上能使用的初成品。?
韓乾告訴記者,在他原先的構(gòu)想里,希望是可以通過手機(jī)拍攝蝴蝶照片,系統(tǒng)自動(dòng)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行圖片比對(duì),搜索出蝴蝶的品種資料。但是由于圖片拍攝角度、光線不同,要實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫圖片對(duì)比還很困難,所以現(xiàn)在只能做成一個(gè)手動(dòng)輸入關(guān)鍵詞搜索的數(shù)據(jù)庫?!斑@是我以后的目標(biāo),希望到了大學(xué)繼續(xù)完善我的數(shù)據(jù)庫?!?/p>
想做病蟲害系統(tǒng)
韓乾的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),雖然并不是什么科技突破,但是在翱翔計(jì)劃終評(píng)時(shí)得到很多專家的好評(píng)。專家們認(rèn)為他的發(fā)明出發(fā)點(diǎn)緣于他自己喜歡收集蝴蝶的心愿,而且對(duì)中學(xué)生來說技術(shù)上又力所能及,最后的成果又有實(shí)際的使用意義。?
雖然得到了好評(píng),韓乾還有更多的念頭,他想以后擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫的范圍,“比如我可以把范疇從蝴蝶擴(kuò)展到農(nóng)作物、病蟲害等,這樣果農(nóng)如果發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的昆蟲可以及時(shí)通過數(shù)據(jù)庫搜索資料,判斷是否為病蟲害,早做防治?!?/p>
納米科技、催化材料……這些對(duì)大部分高中生來說,顯得高深而遙遠(yuǎn)的科技,卻被陳垚旭得心應(yīng)手玩轉(zhuǎn)。他別出心裁地想到在納米二氧化碳中加入磁,通過磁場(chǎng)控制催化速度,這種新材料的發(fā)明被清華大學(xué)認(rèn)可,得到“拔尖計(jì)劃”的認(rèn)定。
陳垚旭:
納米科技并非遙不可及
奇思妙想獲認(rèn)可
納米二氧化碳是材料領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題。陳垚旭可以做什么?他思考了很久。這時(shí),陳垚旭在高中物理課堂剛好學(xué)到了磁,是不是可以將磁加入這種材料,通過改變磁場(chǎng)的大小來控制催化的速度呢?他突然靈光一現(xiàn),而這正好是還沒有人涉獵的課題。陳垚旭為這個(gè)想法感到激動(dòng),但是作為一個(gè)高中生,物理化學(xué)的知識(shí)還非常局限,陳垚旭找到了實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師、清華的學(xué)生、高中老師及其各大學(xué)校的教授請(qǐng)教,一步步設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)方案。?
他把每個(gè)周六上午都獻(xiàn)給了實(shí)驗(yàn)室,一次實(shí)驗(yàn)就要做六七個(gè)小時(shí)。終于他慢慢發(fā)現(xiàn),做一種新材料也許不再是天方夜譚。他將自己的實(shí)驗(yàn)成果寫成論文,被選為了“翱翔計(jì)劃”物理組的發(fā)言代表?!坝辛宋业男虏牧希藗兙涂梢钥刂普莆仗幚砦廴镜臅r(shí)間,最大限度減少納米二氧化碳的浪費(fèi)并實(shí)現(xiàn)回收利用?!?/p>
最大困難是入門
回想整個(gè)科研的過程,陳垚旭表示最大的困難其實(shí)在于入門階段。當(dāng)時(shí)作為一個(gè)高一學(xué)生,材料對(duì)他來說是個(gè)全然陌生的新領(lǐng)域,他的知識(shí)太單薄,那時(shí)候他完全看不懂納米材料的專業(yè)論文,甚至還被要求讀很多英文文獻(xiàn),“每個(gè)專業(yè)名詞都需要查專業(yè)字典,我光翻譯就要花上三個(gè)小時(shí),更別說要看懂其中的意思。這個(gè)過程真的很熬人?!边@個(gè)熬人的過程一直延續(xù)了小半年,他才能真正感覺入了門。?
即使是那么一個(gè)熬人的過程,他卻從沒想過要放棄,“這個(gè)學(xué)習(xí)過程不討厭,讓人有滿足感?!?
他的經(jīng)驗(yàn)是,對(duì)于看起來高深的學(xué)問,千萬不要有畏懼心理,只要去接觸就會(huì)越來越了解。
面試差點(diǎn)被問倒
對(duì)于很多高中生熱衷的學(xué)科競(jìng)賽,陳垚旭并沒有太多的興趣。高三時(shí),他發(fā)現(xiàn)了清華的“拔尖計(jì)劃”,抱著試一試的心態(tài)提交了材料。?
陳垚旭從初審、3A考試一路順利過關(guān)斬將,來到了拔尖計(jì)劃的面試現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)時(shí)5位考官問的問題非常刁鉆?!坝袉栁沂謾C(jī)上使用哪些材料、現(xiàn)有電池的局限和發(fā)展方向、哪些碳材料技術(shù)獲得諾貝爾獎(jiǎng)等,也恰好因?yàn)槲移綍r(shí)對(duì)于手機(jī)新科技非常感興趣,看過相關(guān)的書籍,否則一定答不上來。”即使正好撞上了槍口,他依然有幾次被問得“卡殼”。最后,陳垚旭得到了50分的加分認(rèn)可。
獲認(rèn)可加分進(jìn)清華
韓乾通過新聞得知清華的“拔尖計(jì)劃”。清華一直是他夢(mèng)寐以求的學(xué)校,可是忽高忽低的成績(jī)讓他心里沒底。平時(shí),韓乾也不是把全部心思用在學(xué)科競(jìng)賽上,每次都是抱著玩一玩的心態(tài)去參加一些比賽,也曾獲得過全國(guó)數(shù)理化大賽數(shù)學(xué)一等獎(jiǎng)、北京市第13屆數(shù)學(xué)應(yīng)用知識(shí)競(jìng)賽一等獎(jiǎng),但是這些獎(jiǎng)項(xiàng)都不在保送范疇之列?!皼]想到自己平時(shí)弄的小玩意也可以申請(qǐng)加分。”?
他用這個(gè)課題申請(qǐng)了拔尖計(jì)劃,通過初審和筆試后,到了電子信息科學(xué)專業(yè)進(jìn)行面試?!白哌M(jìn)考場(chǎng)時(shí),發(fā)現(xiàn)是九個(gè)考官面對(duì)我一個(gè)學(xué)生,當(dāng)時(shí)就有點(diǎn)緊張?!笨脊賯儐柫怂麑?duì)于前沿?zé)衢T的云計(jì)算和云存儲(chǔ)的概念,這些沒有難倒一直關(guān)注于此的韓乾,最后順利拿到了40分的加分資格。?
最后在高考時(shí),韓乾考了645分,比清華的提檔線略低11分,憑借加分順利被清華錄取。
出生“材料世家”
和計(jì)算機(jī)、生物等學(xué)科不同,材料在中學(xué)生中應(yīng)該算是個(gè)“冷門”的學(xué)科,大部分學(xué)生對(duì)此都摸不著門道。可是陳垚旭卻對(duì)此很著迷,“我媽媽是做材料相關(guān)工作的,我叔叔是學(xué)金屬材料的,爺爺還出過金屬材料的書,我可以說是出生在世家。”除了家庭的影響,陳垚旭還有個(gè)不小的“野心”,他認(rèn)為21世紀(jì),新材料領(lǐng)域有廣闊天地,一旦實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破能給人們的生活帶來質(zhì)的突破。?
于是,他在高一加入“翱翔計(jì)劃”后,選擇了材料方向。到清華新型陶瓷與精細(xì)工藝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí),為他打開了材料學(xué)科的大門。?
可導(dǎo)師給他指的方向?yàn)榧{米二氧化鈦,這讓他一頭霧水,到處查資料,看文獻(xiàn)綜述,才知道這個(gè)材料可以通過光照產(chǎn)生催化劑自動(dòng)分解有害物質(zhì),可以廣泛用于裝修染料、污水處理等方面。這種神奇的環(huán)保材料一下子引起了他的興趣。
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