科技强国，“后浪”来袭
桂林日报
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新闻 时间:2022年06月24日 来源:桂林日报
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陆羏雨近照。（图片由受访者提供）
韩刘远志近照（图片由受访者提供）
□本报记者韦莎妮娜
近日，广西青少年科技创新自治区主席奖表彰活动圆满落幕。来自我市的三位优秀“后浪”力压群芳，代表桂林少年站上广西科技创新的最高舞台。
少年强则国强，科技强则国昌。当意气风发的少年怀揣着强国梦，向高深莫测的科技海洋远航，等待他们开拓的是一个广袤的、一切皆有可能的世界。
本期《桂林人》，邀请到了三位获奖者中的两位。一位是桂林电子科技大学学生、手握五项实用新型专利、全国大学生电子设计竞赛（本科组）全国一等奖获得者韩刘远志；一位是本届主席奖年龄最小的获得者、年仅11岁的桂林理工大学附小学生陆羏雨。
“小小少年”陆羏雨：
青春须早为
未来应可期
在本届主席奖获得者中，来自桂林理工大学附小的学生陆羏雨格外显眼。11岁的他矮别人一个头，但却和大哥哥、大姐姐们站在同一个领奖台上。
“嚯，这孩子谁家的呀？”在场的人纷纷打听，又羡慕又赞叹。陆羏雨不在意这些，笑嘻嘻地跑到有自己名字的海报前，比了“胜利”的手势让父母给拍合影。在海报上他这样写道：“我最敬佩的科学家是钱学森，他有着忠诚爱国、无私奉献的科学精神。”
成为小学生前，他做了近300个实验
从两岁多开始做第一个小实验，到一年级做出人生中的第一个小发明，再到学习编程、焊接、Arduino、3Done等技术，人人眼中的“天才少年”陆羏雨，对科技几近痴迷。
陆羏雨出生在一个科技氛围浓厚的家庭，父母都喜爱自然科学，家里像示波器、显微镜这样的实验设备应有尽有。陆羏雨从小的玩具，就是各种各样的工具和2000多册科学书籍。两三岁时，看到儿子对科学实验感兴趣，陆羏雨的妈妈杨达莉就耐心地陪着孩子做实验。日常生活中，只要涉及到科技的小知识，全家人都会一起探索。
有一次坐飞机出去旅游，陆羏雨拿着飞机上的矿泉水瓶在比划。父母一问才知道，孩子正在感受高空气压和地面气压的不同。杨达莉粗略统计了一下，一直到读小学前，孩子做了近300个科学实验。
小小的科学实验，犹如一簇星星之火，点燃了埋藏在陆羏雨心底的热情。一年级的时候，一个炎热的夏季晚上，陆羏雨想开空调凉快一下，却发现遥控器坏了，电池很久不用出水生锈了。没办法用遥控器开空调，陆爸爸无奈地爬上凳子手动按下开关，差点还摔了一跤。“要是能发明一种不会坏的遥控器就好了！”陆爸爸咕哝道。
说者无心，听者有心。陆羏雨马上缠着父母问了好多问题：为什么电池会自己坏掉？有没有不会坏的电池？碰到难题，全家人还一起上网查起了资料。陆羏雨琢磨了好几天，没有找到理想的方案，直到有一天发现爸爸把音响的电关了，音乐还持续了一些时间。“这是电容元件啊！”陆羏雨一拍大腿，索性用电容代替电池。如何给电容充电呢？父子俩讨论后决定用日常随处可见的USB给超级电容充电。
这么一来，问题又出现了。遥控器中放电池的地方很小，放不下大的超级电容，只能放一个小的。一个小超级电容只能耐压2.7伏，USB输出的电压是5伏，该怎么办呢？父子俩就用二极管把电压降低，还加了一个限流电阻。尽管充电速度慢了，但相对更安全了。
陆羏雨笨手笨脚地把家里的空调遥控器改装好后，开心得一整天都在开空调、关空调。随后又依葫芦画瓢，改造了玩具车遥控器、小夜灯遥控器，最后索性把全家的遥控器都改成了USB接口充电式。
“使用遥控器时把插头插入USB接口，充电几十秒就可以使用很久。电容寿命非常长，对于普通设备而言几乎不会坏，就算坏了也不会像普通电池那样污染环境，太方便了！”陆羏雨对自己的小发明很满意。
人生中第一个发明给陆羏雨带来了更多东西：2018年桂林市青少年科技创新大赛，陆羏雨借此斩获小学生成果竞赛的一等奖、第34届广西青少年科技创新大赛小学生成果竞赛二等奖。还成功地申请到了实用新型专利。
围绕着电池的小发明，还不止这一个。一个暑假，陆羏雨从父母那里得到了一艘心爱的遥控船，带去河边玩了很多次。正当第二年陆羏雨还想从柜子拿船出来玩的时候，发现它电池怎么也充不上电了。
“好扫兴，好端端的电池怎么会坏呢！”陆羏雨索性把玩具都检查了一轮，发现大部分不经常玩的玩具电池都没办法充电了。看来，管理电池是个课题。陆羏雨顺藤摸瓜，干脆学起了每种充电电池的充电方式和保存方法：“像镍氢电池充满电后就算不使用它，没多久就会自己将电放完；锂电池充满电后不用，容易出现鼓包现象。要是长时间没有电的话，这些电池会彻底地不能充电，就是无法使用了。”
为了安放这些“淘气的电池”，陆羏雨设计了一个智能充电电池存放柜。柜子按照不同电池的种类，分成了自动充电、提醒充电等区域，可以进行电池电压检测并根据不同电池种类进行分区自动充电或提醒充电。在设计这个智能充电电池存放柜的过程中，陆羏雨运用了焊接技术、3D打印技术，还在老师的指导下，认识并运用了滤波器。
当陆羏雨把自己的研究过程放到“科学小达人与专家面对面”节目中，还得到了中国科学院云南天文台高级工程师的点评与鼓励。
小学四年，陆羏雨科技探索的步履不歇。4年来共获得市级及以上奖项近20次，获得国家实用新型专利授权4项，1项正在申请中。
做生活中的“有心人”
小时候，陆羏雨的体质比较弱，为了让身体强壮起来，在父母的鼓励下，陆羏雨开始跳绳、跑步。
但就是寻常的体育运动，也能成为陆羏雨发明的小天地。为了准确记录自己的运动量，他自己做了计数器，每跑一圈按下开关，计数器就会加1，也让跑步充满了乐趣。平常在家，陆羏雨还承担拖地等家务。为了让拖把减少细菌，陆羏雨还给拖把装了个紫外灯，在半夜无人的情况下，能自动对拖把进行消毒，安全且有效。
在学校，陆羏雨也没有停下思考的小脑瓜。他注意到，在劳动中，经常要用到肥料，而人体排出的粪便是最好的有机肥料。于是，陆羏雨琢磨着又发明出了“男生小便收集器”并安装到了学校的男生厕所。这个智能收集器可以实现小便收集并不会有异味，既节省了肥料又绿色环保。此外，他还参与设计了“等待保安倒计时器”、“移动菜园”、话筒远程调节器等小发明。
陆羏雨说，自己很喜欢对生活学习中的异常现象进行研究。在老师和家长的指导下，观察、调查、讨论、分析、推论再进入到实验环节。尽管这个过程辛苦，但却充满了乐趣。
5岁的时候，幼儿园老师问大家未来的理想是什么。陆羏雨请老师帮忙写下自己的理想：“我的愿望是当科学家！发明很多机器人！帮妈妈分担很多事情！”如今，泛黄的纸片仍然贴在他房间里的柜子上。
乘着最初梦想的翅膀，年仅11岁的少年陆羏雨敢做很多很多的梦：“我最近爱上了劳动，计划着开发一些与劳动相关的科技创新产品，比如实现远程种养或无人干涉的种养等，如此就能给农民伯伯减轻工作负担。”
小小少年，未来可期。
钟情天线的韩刘远志：
怀揣一颗报国心上下求索
韩刘远志是典型的“别人家的孩子”：别人学得费劲的数学，他一看就会，因此当了9年的数学课代表；考上大学后别人还在喘口气，他去考英语四六级、雅思，分数都不错；同样是埋头搞专业，他已经在《物理期刊》（Journal of Physics）等知名刊物以第一作者身份发表论文了。手握五项专利发明、大学推免综合成绩在140名同学中排第一、斩获电子设计竞赛国家—等奖、亚太地区大学生数学建模竞赛全国一等奖等多个重量级奖项，23岁的韩刘远志展现出了千禧一代“后浪”的蓬勃可畏。
“全国第一”是怎么炼成的
韩刘远志家中并没有特别浓厚的科技氛围。唯一能和理科、科技沾点边的是一位搞通信工程的堂兄。韩刘远志打小对理科就开窍，别人苦读的时候他游刃有余地就能给出正解。在报考大学专业时，韩刘远志犯了难，到底是选择计算机专业还是电子类方向？思索再三，韩刘远志感觉自己更喜欢用芯片、电路做成装置的那种成就感，于是报考了电子类方向。
桂林电子科技大学，在业内有个美誉，叫“广西小清华”。理工科实力非凡，尤其是电子信息工程，几乎可以媲美国内一流学校。进入电子科学与技术专业的韩刘远志如鱼得水，一头扎进了知识的海洋中去。
电子科大信息与通信学院有个科技协会，能进入这个社团的成员，要通过三到四轮的严格筛选，因此，但凡进入的，都是学校里拔尖的师生技术爱好者。韩刘远志不仅是协会的成员，还每次都代表学校参加各类国家级、省部级科技竞赛。
韩刘远志说，几乎每位新生最初都是从做音频功率放大器开始学科学习的。音频功率放大器，简单来说就是对音频信号进行多级放大，最后通过扬声器输出实现放大声音信号的效果。由于效果很直观，因此做出来后成就感满满，极大地激发了韩刘远志的兴趣。加上顺利“打入”了科协，韩刘远志便在老师的指导下，开始了更深入的研究。
2021年，韩刘远志作为“种子选手”之一，参加了全国大学生电子设计竞赛。这是一场四天三夜的团队“鏖战”。所有参与的比赛队伍，都要等到开赛那一刻才能现场知晓考核的题目。在规定时间内，哪个团队高质量地在现场完成了任务，哪个团队就胜出。在此之前，韩刘远志已经“身经百战”，但仍然觉得强度很大、很刺激。当年，他们抽到的题目是基于互联网摄像测量系统，用两个高速摄像头对摆球运动进行状态分析、图像处理，最后计算出它的摆长和相位，并且要在终端视频实时显示出来。
抽到题目后，韩刘远志和两位队友几乎不眠不休，白天黑夜通宵地攻克技术难点。为了赶在比赛结束封箱前拿出方案，队友们连睡觉都是轮流去睡的。最开始，韩刘远志团队采用的是普通摄像头来捕捉帧数，但大家发现靠普通摄像头采集的帧数特别少，对运动的采集判断产生了很大影响。然后团队果断地换上了720p的高速摄像头，一秒能采集120帧画面，顺利解决了第一个难题。第二个难题是算法。一般而言，都是在时域里来判断运动状态、摆长和相位，但此方法造成了较大误差。韩刘远志分析题目偏向图像和控制，因此果断地将在时域中判断转化为在频域中判断，最后的参数出来更为精准。韩刘远志和队友也因此斩获了全国大学生电子设计竞赛（本科组）全国一等奖的殊荣。
四年下来，韩刘远志频繁参赛，频繁获奖。比较有分量的有2020年广西大学生电子设计竞赛广西区一等奖、2021亚太地区大学生数学建模竞赛全国一等奖、2020全国大学生数学建模竞赛广西区二等奖、“互联网+”全国大学生创新创业赛事省部级银奖、第十二届全国大学生“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛全国三等奖、省部级金奖等。近两年，韩刘远志还以第一作者的身份，在《物理期刊》（Journal of Physics）等刊物以第一作者身份发表论文两篇。成功申请包括可燃气体探测器等在内的实用新型专利5项。此外，韩刘远志还是校级“三好学生标兵”“优秀学生干部”“优秀共青团员”光荣榜上的常客。中国航天科技集团、广西区人民政府等特别授予韩刘远志奖学金，以肯定其在学习科研方面作出的亮眼成绩。
浩瀚远方，鸿鹄之志
在世界百年未有之大变局加速演进的背景下，国际环境错综复杂，科技创新成为了国际战略博弈的主要战场。在抢占科技制高点的竞争中，年轻一代已经展露尖尖角，成为了一支不容小觑的“轻骑兵”。
在出色完成本科学业后，2022年，韩刘远志以专业第一的成绩获得学校推免资格，哈尔滨工业大学（深圳）、电子科技大学都向其伸出了橄榄枝。最终，韩刘远志选择了电子科技大学无线电物理专业攻读研究生，研究方向为相控阵天线阵列领域。
天线领域有什么吸引力呢？韩刘远志说，天线是无线通信系统中必不可少的存在，就像盐之于人类。日常生活中，我们用到的任何无线通信电子产品或者装置，内部都有天线的存在。比方说，我们常用的手机，就要靠天线实现接收信号。在诺基亚时代，最简单的天线就是手机上的拉杆，像收音机，也是靠拉杆接收FM和AM信号。到iPhone4时代，手机外有一个环形的金属片，那也是手机的天线。再到现在我们普遍使用的触屏智能手机，天线已经看不到了，被内嵌封装在手机壳里了。这些都是属于比较小的民用天线。像一些通信基站，里面也会有天线，只不过它们的规模和体积更大。
从90年代开始，相控阵天线就开始逐步应用于军用雷达方向。与芯片相比，天线在公众视野的存在感可能并不高，国内的清华大学、东南大学、电子科技大学、西安电子科技大学在天线研究领域都有着绝对的话语权。但是目前用的电磁仿真软件都是国外的，一款来自美国，一款来自德国。如果有团队能够实现电磁仿真软件本土制造，则是具有里程碑式意义。
19世纪中叶，欧洲列强屡次以坚船利炮轰开中国大门。以“海防自强”为目标的船政学堂培养出了邓世昌、刘步蟾等一大批人才，却无奈于时局、国运，中国人“向海图强”壮志未酬，英雄身先死。仅仅过了一百年，2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水。这是全球第一艘不属于美国海军的重型航空母舰，从头到尾“MADE IN CHINA”。更令人骄傲的是，福建舰拥有不少于32面相控阵雷达，近防炮火效能、反舰导弹干扰能力遥遥领先全球。难怪网友们评论“别的国家图纸都不敢这么画，我们都做出来了”，文化自信溢于言表。
相控阵雷达，全称为相位控制电子扫描阵列雷达，是军事迷们评估一艘军舰是否先进的重要标准。简单地说，安装了相控阵雷达的军舰，能够在1分钟内完成全空域的扫描。看到这，大家可能要问了，相控阵雷达和韩刘远志所研究的天线又有什么关系呢？相控阵雷达是由大量相同的辐射单元组成的雷达面阵，每个辐射单元在相位和幅度上独立受波控和移相器控制，因而能得到精确可预测的辐射方向图和波束指向。雷达工作时，发射机通过馈线网络将功率分配到每个天线单元，又通过大量独立的天线单元将能量辐射出去并在空间进行功率合成，形成需要的波束指向。可以说，两者的联系异常紧密。
因而，在看到舰岛上方的大型相控阵雷达时，韩刘远志难掩激动：“这正是我所希望研究的领域，有朝一日做好了，未来也可能应用在国防上！”
“月光还是少年的月光，九州一色还是李白的霜。”韩刘远志的故乡，是河南信阳。自古以来，信阳都是军事重镇，走出了无数志在报国的风云人物，敢于直谏的明代“文坛四杰”何景明、讨伐贼寇战死沙场的陈元光、中华人民共和国开国少将尤太忠、中国工农红军杰出指挥员吴焕先，等等。一代人有一代人的使命，正是代代不忘初心，集体接力，才有如今的盛世中华。
“浩瀚远方，鸿鹄之志”。如今的韩刘远志，仍然在浩瀚的知识海洋里上下求索。正如二十三年前呱呱坠地时，父母所期待的那样，这个“立鸿鹄之志，践报国之心”的孩子，要抵达更远的地方。
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