资本实验室·今日创新观察

聚焦前沿科技创新与传统产业升级

李鑫

自古英雄出少年。在历史上，我们看到了无数天才少年发明了各种各样改变世界的理论、方法、技术与产品。

到今天，那些具有无限想象力和创造力的少年们，同样在以自己的发明改变世界。

纵观他们的发明，有的能够为一个产业的变革带来新的动力，有的则是希望能够挽救一个群体的生命。但殊途同归，他们的发明的提出都是因为看到了某一个问题的存在，而想去改变和解决。

当然，在他们的发明背后，我们更应该关注的是：什么样的教育、什么样的环境能够为少年提供充分发挥想象力和创造力的沃土。我们应该做些什么，去自然而然地塑造这种教育和环境。

毕竟，少年强，则科技强；少年强，则国强。

1.用于工业碳捕捉的离子液体

CO2是最主要的温室气体之一，但也是一种来源丰富的资源。目前工业生产常用一些有机溶剂来吸收CO2，但很难再释放出来，且易腐蚀工业设备。

2017年9月，在第29届欧盟青少年科学家竞赛中，已经是北京大学化学与分子工程学院大一新生的赵松睿凭借“吡啶类离子液体的合成表征及CO2吸收性能研究”获得欧洲化学与分子学协会专项奖，实现了我国选手在欧盟青少年科学家竞赛中零的突破。

赵松睿研究的吡啶类离子液体可以快速吸引和释放CO2，而且稳定性非常好。该技术在工业碳捕捉领域具有广阔的应用前景。

2.超高效催化剂将塑料废物转化为生物燃料

埃及少女Azza Abdel Hamid Faiad在16岁时，发现了一种廉价的催化剂，可以快速、持续的将塑料废物转化为生物燃料。

Faiad使用催化剂钙基膨润土成功地将废弃塑料分解成甲烷、丙烷和乙烷等气体，然后将其转化为乙醇，作为燃料使用。

该工艺每年可产生多达13.8万吨碳氢化合物气体，生成价值7800万美元的生物燃料。埃及每年产生约100万吨的废弃塑料，该工艺有助于埃及的环保工作和经济发展。

她在第23届欧盟青少年科学家竞赛中获得欧洲核聚变发展协议（EFDA）奖项，以及埃及石油研究所的关注。

3.挽救生命的楼房火灾防烟面具系统

2013年，美国少女Alexis Lewis听到了一位母亲将2岁孩子从二楼中扔出，以避免火灾烟雾对孩子造成伤害，从而产生了设计一款防烟面具的想法。

为了挽救被大火困在楼里的人们，Lewis在试验中发现，直接将烟雾面罩从窗户投入室内的成功率非常低，于是设计了几个3D打印的弹体原型，将专业呼吸防护设备制造商Xcaper Industries生产的一款轻型烟雾面罩装在弹体内。

经37名消防员向二楼窗户投掷弹体超过290次测试，最终确定了投掷准确率超过70%的橄榄球型的弹体。

该设计可以为那些遇到火灾，来不及逃生的人们提供可以安全呼吸面罩，有效保护了居民的生命安全。

Lewis在设计该防烟面具系统时，年仅15岁，且拥有多项专利发明。

4.利用海藻将汽车尾气的CO2转化为氧气

2008年，16岁的美国少年Param Jaggi在学习驾驶时，开始关注汽车尾气排放。他设计了一款利用海藻的尾气净化器，可以减少汽车尾气中的二氧化碳。

凭借该发明，他先后赢得了8000美元奖金，并获得了美国环保局署颁发的可持续发展奖。

Param Jaggi已经申请专利，并成立公司，其研发的第一个产品AlgaeMobile碳过滤系统内置多个双面覆盖专用藻类菌株的面板，利用光合作用，吸收汽车排放的二氧化碳，产生氧气和葡萄糖（用于供养藻类）。

考虑到汽车尾气排放过快，Jaggi将多个面板进行错落排列，增加二氧化碳接触的表面积，将二氧化碳融入水中形成碳酸；通过在过滤器内放置的氢氧化钠，与碳酸起化学反应，形成无害的碳酸盐。

Param Jaggi已获得多项荣誉，并入列福布斯提名的美国科技领域30位30岁以下俊杰。

5.防止儿童热死车内的简易救生设备

全球每年都会有很多儿童因各种原因而热死在汽车内。2011年，11岁的美国小男孩Andrew Pelham在听到一名10个月大的婴儿被困在汽车中因闷热身亡时，想到了EZ Baby Saver的概念。

Pelham的小发明由橡皮套和胶带制成，连接车前门内把手和驾驶后座，从而提醒父母在下车前检查后座，防止悲剧的发生。并凭借此发明，他在橡皮筋大赛上夺得青年发明家组亚军。

经媒体报道，全球数百名父母和祖父母通过电子邮件告诉Pelham说，他们制作了这款简易的婴儿保护器。尽管这个小发明的关注程度有限，但不得不承认，这是一项非常有效的发明。

6.低价的乐高盲文打印机

1824年，年仅15岁的法国盲人路易斯·布莱尔创出了法语盲文点字，帮助无数盲人实现阅读。

2014年，13岁的美国少年Shubham Banerjee利用机器人玩具和编程技术再次帮助了盲人。

Banerjee利用售价350美元的乐高EV3套装组装了一台盲文打印机Braigo，该打印机可通过内置软件的更新和硬件增强来打印出识别能力更好的盲文。

该发明将市面上的盲文打印机价格直接从2000美元降至350美元。Banerjee已经成立了实验室，专注低价盲文打印技术的研究，并获得了英特尔的投资。实验室还开发了“世界上第一个低成本/静音/片上翻译/ IOT-Cloud打印机概念”。

该发明帮助Banerjee获得了2014年度技术奖的奖项，并受邀参加了美国白宫举行的White House Maker Faire（创意DIY聚会）。

7.廉价快速的埃博拉检测

2015年，美国16岁的中学生Olivia Hallisey发明了一种新型的埃博拉病毒检测技术。

该发明是基于化学反应的原理，当血液中的埃博拉病毒与试剂中的化学物质发生反应时，试剂会发生变色现象。该方法在30分钟以内即可完成检测。

此外，该发明每次检测成本只有25美元，且试剂的存储和运输过程无需冷藏。

该发明帮助Hallisey在2015年谷歌科学挑战赛中获得了50000美元的奖学金。