时间进入九月中旬,寻找“未来科学家”融媒体活动也逐渐进入尾声
在前两期中,来自深圳国际交流学院/深圳零一学院12年级邱诗敏李可可,立足实际生活,关注身边的人和事,以科学之力播撒人文关怀;来自上海外国语大学附属外国语学校高一年级的徐圣桀和来自上海市铁岭中学九年级的范米拉,多才多艺,用兴趣让科研生活如花绽放。在被这些同学的科研与魅力折服的同时,有细心的网友发现竟然没有男同学的身影。
其实在众多优秀同学的报名科研项目里,也不乏男同学的身影,今天我们从中挑选出了两位优秀的男同学来推荐,他们分别是来自上海交通大学附属中学的刘同抒和来自暨南大学的大一新生邹一鸣。他们以梦为马、醉心科研,亦争做新时代的斜杠青年,快跟随小编一起来看看他们最新的研究项目吧~
上海交通大学附属中学 刘同抒:
结合姿态分类和目标检测算法的手机低头族智能识别系统
点击视频,即可查看刘同学项目介绍
刘同抒的项目是结合姿态分类和目标检测算法的手机低头族智能识别系统。中国是手机大国,低头族现象十分普遍。交通要道上的低头族易造成交通事故,而校园低头族对青少年的健康存在负面影响(如造成视力下降、体态变形等)。刘同学研究的低头族智能识别系统便是利用监控设备实时捕获公共场所中的行人影像(图片或视频),再结合计算机视觉技术实时判断行人是否为手机低头族,如果是低头族则把抓取的人像显示在警示大屏
图 | 项目系统技术框架
该手机低头族智能识别系统可以在降低人工投入的基础上规范道路行人校园学生行为减少交通事故和对青少年的伤害,对提升城市治理效率具有重要意义。此外,项目将低头族的识别分解为行人姿态和手持设备的目标检测两个过程,提出一种结合姿态分类和目标检测算法的低头族识别方法,相比较单一的姿态分类或者单一的目标检测算法更加客观和准确,在技术上具有创新性和独特性。项目所形成的研究成果可应用在交通要道的行人监控仪器中,产生良好的经济效益。
暨南大学 邹一鸣:
一种以亚甲基蓝进行可逆光致变色的涂料制备探究
点击视频,即可查看邹同学项目介绍
邹一鸣的项目是他在英才计划期间主导并完成的个人项目《一种以亚甲基蓝进行可逆光致变色的涂料制备探究》。当时,他关注到可逆光致变色材料可以在紫外光下变色而避光时又恢复原色的神奇现象,也发现它被广泛用于光信息存储等领域,但却有着造价昂贵、制备复杂等问题。同时,他关注到亚甲基蓝的这一结构,并猜想或许它有可逆光致变色特性。邹同学验证了这一特性,又将其与涂料相结合,通过变色物质等七个因素,最终制备出了这种涂料。该涂料不仅成本是当前市场平均单价的七分之一,变色效果也更为良好,同时制备容易、原料易得、绿色安全。
图 | 邹一鸣做实验中
由于产品独特的光化学特性,结合文献后,邹一鸣认为其或许可以用于光检测器防伪图标核辐射防护等领域,所以项目中有关过氧化氢体系下的反应机理以及贻贝粘蛋白环境下亚甲基蓝二聚体的可逆光致变色也成为他今后进一步探索的方向。
光的历史很长,而光化学从被人知晓到如今覆盖到我们日常生活的方方面面仅不过70年时间,人们对于光和物质之间奇妙关系的探索从未停止。邹一鸣希望未来可以继续为光化学研究贡献自己的一份力量,让更多人了解、认识光化学。
以热爱为名,专注科研
刘同抒从小热爱科学,喜欢探索新鲜事物。2021年暑假,他曾参加上海人工智能实验室商汤科技上海交大联合举办的AI夏令营,从中体验到了人工智能的奇妙,从此便开启了对人工智能的学习和探索。也正是这次夏令营的经历让他留心观察生活一次过马路的时候看到抓拍闯红灯的设施,他就想能不能用机器视觉技术来把那些过马路刷手机的人也抓拍下来并进行提醒。
“一个想法,从想法到真正的实现,距离真的很长,做人工智能科创会遇到很多的困难,最大的困难就是缺乏相应的专业知识结构。我所做的项目属于计算机视觉领域,而项目所用到的模型和算法都是基于深度学习模型的,需要更深的数学基础,包括微积分、概率论;其次,还需要系统地学习从数据采集、标注到模型训练、调优、测试一整套深度学习模型的开发流程。除此之外,还需要平衡科创与自身学业尤其是当花了很多精力、很长时间训练出来的模型在测试时没有达到预期效果时,会很崩溃。”刘同抒说道。
图 | 2022年犀牛鸟精英研学营
刘同抒通过不断自学与请教老师,在无数次失败中总结经验,他的项目也逐渐完善、成熟,目前项目涉及的关键技术也申请了发明专利今年7月,他成功入选腾讯犀牛鸟中学科学人才计划,他的科创项目也成为全国29个入选项目之一。当然,他也坦言,手机低头族智能识别系统目前还存在一些需要改进的问题,比如存在偶发的识别不稳定情况后期将进一步改进,也会再做几组对比实验来验证该方法的优势
图 | 2022年第九届上海国际青少年科技博览会暨“明日科技之星”国际邀请赛
刘同抒认为,目前做的一些项目虽然还比较初级,但带给了他很多收获。一方面,科研可以提高思维的广度和深度,让他养成了带着问题去看待周围事物的习惯,比如他经常会思考日常生活中哪些事情可以通过人工智能变得更加高效或者方便。另一方面,在科研的过程中,他锻炼了自己的自学能力与坚韧力,也结识了很多优秀的老师和同学,和他们合作的过程让他获得了很大提升。
对邹一鸣来说,化学,不仅是他的一生所爱,更是一种信仰和救赎因为是化学,陪伴他走出了人生的低谷,照亮了前行的道路;而他也一直在寻求一个答案——妥瑞氏症的病因究竟是什么。于是,他走上了科研的道路,并将坚定不移地一直走下去。
图 | 邹一鸣录制纪录片《化学视界》
邹一鸣曾参加过第三届和第四届世界顶尖科学家论坛,当谈及今年为何仍毫不犹豫报名参加时,他说:“顶科始终有一种魔力吸引着我。在这里,我不仅结识了许多志同道合的朋友,一起交流科学思想、碰撞出思维的火花;更有幸与诺奖得主、大科学家们坐在一起讨论科学问题,近距离感受科学家的人格魅力与科学精神。此外,前两届参加顶科更多是以观众、科创爱好者的身份,今年希望自己可以拓宽边界,向着科普人的方向前进,通过科学可视化的方式,以全新的视角认识化学,破除对化学的的偏见,甚至让大家喜欢化学、爱上化学。”
图 | 第三届世界顶尖科学家论坛,邹一鸣与诺奖得主罗杰·科恩伯格合影
对大多数青少年来说,时间与知识储备量或许是研究课题最困难的地方,但对邹一鸣而言,经费、实验场地等外部因素则是他更需考量的因素。比如,在他的课题研究开始前,需要先联系宝山区青少年活动中心相关领导和老师,在获得许可后,才能着手开始下一步研究
作为一名普通高中的学生,邹一鸣深知科创资源分配的不均衡。面对学校科创指导老师和实验条件的不足,他也曾不解和迷茫。但是,他很快便想通了,与其坐以待毙,接受资源缺乏的现实,不如主动出击,积极寻求外界的帮助,去创造新的资源。于是,通过申请与努力,他加入了2020年英才计划复旦大学化学学科,师从郑耿峰教授;在那里,他不仅得到了老师的很多帮助,项目也得到进一步推进。
争做新时代的斜杠青年
在科研与学习外,刘同抒喜欢打篮球、拉小提琴,小提琴达到了10级水平。因为从小长得胖,不管是篮球还是小提琴,初学时都被认为“笨手笨脚”“没有前途”,但是他都坚持下来了。因为他相信,自己努力,不断刻意练习,一定能成为更好的自己他做到了,这一信条也让他在科研道路上受益匪浅。
图 | 刘同抒拉小提琴
近年来,他通过自己的付出与努力,在科研方面取得了一系列成绩。获得2021年上海市青少年科学社高级会员选拔高中一等奖、首届长三角青少年AI奥林匹克挑战赛高中一等奖、2022年加拿大化学竞赛高中全国金奖和全球杰出奖,并入选互联网教育智能技术及应用国家工程实验室“青少年人工智能项目优秀成果”培育计划项目。
此外,刘同抒还发起童书读书社公益项目,帮助偏远地区留守儿童建立童书馆。项目发起后,一个月时间就完成了在云南少数民族地区的第一所乡村小学图书馆的筹建,捐助图书500余册,所有图书都是项目成员精心挑选的精品图书,每一册图书都加盖“远离手机,爱上阅读”的印章,时刻提醒同学们不要沉迷手机,要好好读书。
图 | 刘同抒发起的童书读书社公益项目
对于未来的规划与打算,刘同抒说,我现在最大的动力就是借助科技+公益的方式来帮助广大青少年远离智能手机的困扰,哪怕有一个青少年因为我们的努力摆脱了手机困扰就是有意义的。近期的规划就是希望能参加类似丘成桐和ISEF这些比较重要的科创比赛,在未来,希望能考上理想的大学,更加系统地学习计算机和人工智能的专业知识。
邹一鸣在高中期间成绩就十分优秀,多次取得年级第一,在校期间曾担任自管部副部长、学习委员,组建化学社。他曾参展第八届国际青博会并作为学生代表出席开幕式,荣获人气奖、优秀展示奖;获得第十八届“明日科技之星”称号,连续三年市创赛一等奖、并在第35届大赛中被推送至国赛,并做第十六届青少年科技节开幕演讲。
闲暇之余,邹一鸣喜欢通过唱歌放松自我,也会做些烘焙陶冶情操;当然,阅读也是他享受独处的一种方式,除了自然科学主题的书本外,哲学、文学以及政治学也是他感兴趣的方向。此外,他还喜欢参与讨论,讨论可以收获对于原有问题不一样的视角,与不同领域的朋友探讨,则是各自专业领域知识的一场思想交锋,讨论本身也是一项研究的开始,多学科融合交叉的模式会带来更多有意思的结论。一次次的发问与思考,能提升思维境界,新的问题也会被提出。
图 | 邹一鸣参与第四届世界顶尖科学家论坛
如今邹一鸣已经升入暨南大学,即将开启全新的征程。科研方面,他将在本科期间主修化学,同时,也会学习不同学科领域的知识,不断拓宽研究视角,尝试用跨学科思维解决科学问题;此外,他更想利用镜头,记录下书本上那些科学知识,并把它们传递给更多大山里的孩子。因为他认为,曾经有人在黑夜中给了他这把火炬,他也理应把它继续传递给更多人,让更多人感到光明和温暖
邹一鸣原创纪录片《光下一抹蓝》片段
在步入大学生活后,邹一鸣希望能够继续热爱生活、热爱世界,观察身边的人和事,把原有的兴趣爱好继续发展下去,保持独立思考的能力以及对知识的渴望。
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策划:晓  羽
编辑:陈  墨
排版:新  强
责编:小  文
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