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BBC:四个试着改变世界的青少年发明家

很多人觉得青少年情绪波动大,社交媒体成瘾,时尚品味让人生疑。但是有一些不同寻常的青少年跳脱窠臼。新一代早熟青年正凭借着雄心勃勃和突破性的技术来解决当今的问题。

如果你觉得自己并不是太差劲,那就请看下面四位正在重塑世界的不可思议的少年。

凯亚娜·卡维(Keiana Cavé)18岁来自新奥尔良

卡维的发明之路始于2010年墨西哥湾深水地平线(Deepwater Horizon)石油泄漏事件。这次泄露导致了人类历史上最大的海洋浮油事件,490万桶石油被泄漏到地球上重要的生态水体之中。

很快,小海豚死亡率变成平常的六倍,而渔民和科学家报告出现了大量畸形海洋生物,包括缺眼睛、眼眶的虾和伤口流脓的鱼。

卡维看电视报道时立刻觉得一定会有隐性环境污染。她决定关注一下到底在发生什么情况。

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Image caption “深水地平线”事件导致墨西哥湾的生态系统遭受严重破坏(图片来源:Getty Images)

15岁的卡维开始研究海洋表面的石油残留情况。她发现当石油受到太阳紫外线照射时,会产生致癌的化学物质。

现在,她已经完成了关于检测致癌物的化学方法的两篇科学论文和两项专利。她还创办了一家初创公司Mare,旨在稀释污染物以降低破坏性。她的研究最近还获得120万美元的资助。

里法斯·沙鲁克(Rifath Shaarook)18岁来自印度

沙鲁克年幼时会和父亲穆罕默德·法鲁克(Mohamed Farook)看望远镜几小时。穆罕默德是当地的一位教授、科学家,在儿子小学时他就过世了。

但是沙鲁克对太空的激情延续了下来。在十几岁时,他加入了印度儿童太空组织(Space Kidz India),该组织致力于培养青年对技术的热情。他建立了一个六人小组,在组织的创立者和主管的指导下花了四年时间制造一颗卫星。

每天晚上,这些青少年都会用视频电话讨论计划,常常会持续到凌晨4点30分。最后,他们发明了世界上重量最轻的卫星——卡拉姆卫星(KalamSat)。

这颗卫星只有64克,和一块大电池差不多重,是用3D打印制造出来、用碳纤维强化的3.8厘米见方的塑料立方体。它包含了几种不同的传感器,能够测量温度、磁性、海拔和菌株。它还自带电力来源和一台小型计算机,在适当的时候可以打开所有的传感器,并存储数据。

他们的计划是把卡拉姆卫星发射到亚轨道,以测试微重力环境下强化塑料的表现。能够承受太空旅行压力的轻量材料非常有用,因为把一磅重量的物体发射到太空中的成本大约是一万美元。在到达目的地后,卫星会在12分钟的时间里收集数据,然后向地球坠落,最后落入海中。

2017年6月22日,该设备在美国宇航局(Nasa)弗吉尼亚州(Virginia)瓦勒普斯岛(Wallops Island)的基地成功发射。与该卫星同名的著名火箭科学家和前总裁APJ·阿卜杜尔·卡拉姆(APJ Abdul Kalam)曾在半个多世纪之前访问过此地。

汉娜·赫布斯特(Hannah Herbst)17岁来自佛罗里达

赫布斯特15岁时的发明灵感来自埃塞俄比亚的一位年龄只有9岁的笔友,在他们那里没有电灯。这种情况普遍到让人吃惊的地步:目前全世界13亿人没有供电。这名学生由此提出了“灯塔”计划(Beacon),从海洋的波浪直接获取能源。

赫布斯特的思路是人口大都生活在水域附近;全球大约40%的人口生活在距离海岸100公里的范围内,只有10%的人口生活在距离无需挖井的淡水水源(比如河流或湖泊)10公里以外的地方。

该技术使用一个中空的塑料管,一端装有螺旋桨,另一端装有水力发电机。当潮汐能驱动螺旋桨时,发电机就将其转换成可用的电能。赫布斯特先设计出了涡轮原型的电脑模型,然后3D打印出原型机并在海岸间水道进行测试。

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Image caption 灯塔装置可利用几乎任何水源发电(图片来源:Beacon)

如果将该设计扩大规模,根据赫布斯特的计算,灯塔装置可以在一小时内同时为三辆汽车的电池充电。她建议,由此产生的电力可用于净水技术或者发展中国家医院的血液离心机。

这项发明赢得了2015年探索集团教育部门3M青年科学家挑战赛(Discovery Education 3M Young Scientist Challenge)等多项大奖。赫布斯特高中毕业,正在攻读计算机工程学位。

尤利安·里奥斯·坎图(Julian Rios Cantu)18岁来自墨西哥

这位发明家年仅13岁时母亲被诊断出乳腺癌。在不到六个月的时间里,肿瘤从一粒米的大小变成高尔夫球大的肿块,让他惊恐不已。他的母亲切除了两个乳房,最终消除了癌症。

几年后,坎图开始帮助他人预防这种疾病。他和三个好友一起创立了Higia技术公司,开发一款能够发现乳腺癌早期症状的可穿戴设备。

EVA胸罩原型由可以连接在普通胸罩上的传感器组成。只需一周戴一小时,就可发挥作用。它会寻找皮肤温度和弹性的变化,这是该疾病的已知的一些征兆。每次使用后,数据会被发送到公司的手机应用,人工智能算法会利用它来计算人体的患病风险。

Image copyright EVA
Image caption EVA胸罩只需一周戴一小时(图片来源:EVA)

该设备已经获得了全球学生企业家奖(Global Student Entrepreneur Awards),并筹集了20,000美元的资金。但离投产看似还有很长的路要走。它还没有进行临床试验,而过去类似的技术被证明是不可靠的。

不过,如果这个项目获得成功,它可能会拯救数百万人的生命。2012年,全球诊断出170万乳腺癌新病例,同一年因乳腺癌去世的患者超过了50万人。早期发现对治疗的成功与否非常关键。

现今的青少年发明家是悠久传统的一部分。事实上,世界上很多多产的人才都在是在年轻时开始发明的——电视机、电话、蹦床、盲文、计算器、冰棒和耳罩都是不到20岁的青少年的发明。

尽管这四位学生看起来比成年发明家单纯、青涩,但是不要弄错了——他们有可能成为下一位托马斯·爱迪生(Thomas Edison)或埃隆·马斯克(Elon Musk)。

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