摘要:“看,很流畅,动作没有卡顿!”一群学生正围着一台水下机器人进行调试。他们小心翼翼地将机器人放入水槽中,紧张地观察着机器人的运行情况。每当机器人成功完成一个动作,他们便会兴奋地欢呼起来,相互击掌庆祝。
濠故事|获功绩奖状澳门培正学生:立志科研创新,为祖国发展添砖加瓦
“看,很流畅,动作没有卡顿!”一群学生正围着一台水下机器人进行调试。他们小心翼翼地将机器人放入水槽中,紧张地观察着机器人的运行情况。每当机器人成功完成一个动作,他们便会兴奋地欢呼起来,相互击掌庆祝。
这是发生在澳门培正中学FABLAB创新科教馆的一堂兴趣小组实验课。近年来,澳门培正中学着手推行创新科技教育计划,其核心目的在于提升学生的科技创新力、实践操作能力和批判性思维能力。如今,该校的创科小组已涉足包括机器人技术、3D打印技术以及航空航天探索在内的多个前沿科技领域。
在这个充满创新与活力的非传统课堂里,学生们早已不是知识的被动接收者,而是主动的科学探索者。科学钻研精神是怎么培养起来的?澳门回归祖国25周年,为年轻人的学业和事业规划提供了哪些机遇?来自澳门培正中学的高三学生梁博睎和徐子恒跟GDToday分享了他们的故事。
梦想,从身边开始
2024年5月11日至19日,“2024年再生元国际科学与工程大奖赛”(ISEF)在美国洛杉矶举行。梁博睎的“快速充电锂离子电池活性材料的一步合成”项目获得能源:可持续材料及设计范畴的大会四等奖,徐子恒的作品“用于消化道治疗的‘特洛伊’微型机器人”获得机械人与智慧机械范畴的大会四等奖。凭借这两个奖项,他们也成为了2024年澳门功绩奖状的获得者。
梁博睎的作品利用高能球磨法将二磷化锌(ZnP2)非晶化,合成过程相比传统的程序更为简单、便捷,对环境友好,有利于大规模工业生产。而该研究所合成的非晶材料所表现的化学性能,更是在目前所有报导的过渡金属磷化物中最佳。
“能源问题是当今世界面临的重大挑战之一。我们需要高容量、低成本、可持续、环保的能源来源。这就是我的项目研究初衷,也是一直以来在学校的兴趣方向。”谈及为何聚焦能源话题,梁博睎这样解释道。
徐子恒则受到“特洛伊木马”故事的启发,提出了一种多层磁性水凝胶微型机器人的设想。经口服该机器人进入消化道后,可通过施加磁场控制其移动到指定位置,在病发处层层按需解体,释放出内含的药物该作品。项目已采用生物组织进行试验验证,为消化系统的下一代精准疗法提供了思路。
徐子恒表示,项目的灵感来源于他的外婆,她因患有心脏病等疾病,需要长期服用大量药物。然而,这些药物在带来治疗效果的同时,也带来了诸如没有胃口、呕吐、掉发等严重的副作用。“看着外婆饱受药物副作用的折磨,我开始思考是否有可能利用微型机器人来解决这个问题,以降低药物的副作用,同时减少药物的摄入量,提高药物的利用率。这个想法也获得了老师的鼓励和支持。”
从兴趣到志趣
梁博睎和徐子恒都认为,对于世界的好奇心是他们不断探索未知的动力,而学校所提供的创新氛围则是他们追梦路上不可或缺的土壤与养分。梁博睎对于科学的兴趣始于初中一年级。那时,他参加了国际青少年科学奥林匹克竞赛(IJSO),从此对物理学产生了浓厚的兴趣。“物理学神奇在哪里?就是它可以用一些非常基本的公式和原理去推导出未来会发生什么事。我对这一点感到十分感兴趣。”
学校也为梁博睎的探索提供了丰富的资源和平台,鼓励他积极探索物理学领域,组织其参加泛珠三角物理竞赛、英国物理奥林匹克竞赛等国内外大赛,在实战演练中逐步提升科学素养和竞技水平。高一时,梁博睎获得与澳门大学应用物理及材料工程研究所许冠男教授合作的机会,学习到了大量关于能源工程和能源研究的知识,初步建立了科学研究的思维方式。
徐子恒的科学梦想起源于小学五年级。那时的他,对周围的世界充满了好奇,常常思考如何用科技改善人们的生活。他记得,小时候澳门经常遭受台风的侵袭,导致电力中断,给市民的生活带来诸多不便。于是,他萌生了一个想法:制作一个智慧路灯,能在台风期间为手机和电子产品提供电力。
从那时起,徐子恒便积极参加由澳门特区政府和学校组织参与的各类科学比赛和交流活动,如日内瓦国际发明展,积累了较多竞赛经验和科学知识。为了验证“特洛伊”微型机器人双层结构的可行性,在学校老师的指导下,他将材料与斑马鱼卵共同培养,测试材料的毒性和特性。同时,实验还在牛大肠和猪大肠等仿生环境中进行了模拟测试,验证了机器人在该环境下的驱动性能和靶向释放能力。
回想起获得ISEF奖项和澳门功绩奖状的心情时,梁博睎和徐子恒都感慨万分。“ISEF可以说是科研界的奥林匹克,能够有机会站在这个国际舞台上并获得认可,我感到十分荣幸。功绩奖状更是坚定了我在能源研究领域持续探索的决心,希望能以所学回馈澳门、回馈祖国。”梁博睎说道。
“感谢学校的培养!”徐子恒提到,在与老师和同学们的反复交流中,他能够发现并深入研究存在的问题,不断在实验中寻求解决方案,从而使得原本的想法在反复推敲中逐渐变得更具可行性,促成了项目的成功。“希望以后微型机器人的研发成果能逐渐成熟,有朝一日能造福人类。”
“当代澳门青年发展机遇无处不在”
作为一名高中应届毕业生,梁博睎希望能前往清华大学求学,而内地高校吸引他的最大原因便是与产业界的紧密结合。“内地的教学模式不仅注重知识的广度,更强调深度,所教授的内容几乎涵盖了未来工作中所需的最基础、最核心的知识。”梁博睎希望在大学期间能够进行科研方面的专业培训,为未来的事业打下坚实基础。
对于祖国提供给澳门学生的升学机会和科研资源,梁博睎十分感恩。“随着澳门融入祖国的发展大局,我们得以有机会能与祖国那些已经发展得相当成熟的产业,或者与正在崛起的新兴产业,进行融合发展,这与25年前那个相对封闭的澳门形成了鲜明的对比。”他补充道,年轻人工作的机会也随之大幅增加。“现在,无论我们选择哪个专业深造,都能在这片土地上找到属于自己的出路和发展空间,闯出自己的一片天。”
徐子恒则认为,粤港澳大湾区的建设为澳门青年的学业和事业提供了无限机遇。他已向香港大学等国内外顶尖高校提交申请,希望在机器人开发与发展等相关领域继续深造。
徐子恒强调,粤港澳大湾区涵盖了多个具有独特优势和产业特色的城市,为青年学生的创新项目提供了丰富的资源和平台。“如果我们有相关的科技创新想法,想要将自己的作品或想法实际化,比如真正做出物理原型或产品,在这里都是可以实现的。”
制片:GDToday记者 王勇幸
采写:GDToday记者 陈锦霞
视频:GDToday记者 陈锦霞 王勇幸
海报:赖美雅
发自澳门
【作者】 陈锦霞;赖美雅;王勇幸
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来源:南方+客户端