5歲設計光控開(kāi)關(guān)?9歲發(fā)明無(wú)氟冰箱?13歲研發(fā)“可編程云物聯(lián)終端機及操作系統”?至今有9項國家發(fā)明專(zhuān)利……

電子實(shí)驗室?主人十七歲

文、圖/廣州日報全媒體記者陳治家

春節前夕，珠海17歲的高中生李晨天應清華大學(xué)邀請，赴美參加清華與華盛頓大學(xué)合辦的“全球創(chuàng )新體驗營(yíng)”，他憑借現場(chǎng)發(fā)明的“主動(dòng)式高壓電力線(xiàn)除冰監測系統”，在該次創(chuàng )新挑戰賽中獲得最佳項目獎；隨后，他飛回北京，作為上屆ISEF（國際科學(xué)與工程大獎賽）的參賽者，給正在參加2018年ISEF項目遴選暨國際交流冬令營(yíng)的青少年作經(jīng)驗介紹。

他9歲造出“無(wú)氟電子冰箱”，12歲發(fā)明“太陽(yáng)能智能戶(hù)外井蓋管理系統”，13歲研發(fā)“可編程云物聯(lián)終端機及操作系統”，至今有9項國家發(fā)明專(zhuān)利……李晨天到底是個(gè)怎樣的“牛人”？憑什么小小年紀就取得這么多成就？廣州日報全媒體記者帶你去了解這位被外界譽(yù)為中國小“愛(ài)迪生”的少年科技之路。

在2017丘成桐科學(xué)獎頒獎典禮期間，與中科院院士、美國科學(xué)院院士、圖靈獎獲得者姚期智教授交談。

5歲為自家設計光控燈籠

上周末，記者見(jiàn)到李晨天時(shí)，他穿著(zhù)一身舊校服，戴著(zhù)黑框眼鏡，十分低調；不說(shuō)話(huà)時(shí)還有幾分靦腆，但是一開(kāi)口談起他的發(fā)明，兩個(gè)多小時(shí)里，李晨天幾乎沒(méi)有停頓，語(yǔ)速快得像機關(guān)槍。遇上一些專(zhuān)業(yè)的術(shù)語(yǔ)，看著(zhù)記者有些蒙，他不停地變換肢體動(dòng)作加以說(shuō)明。

李晨天的家人說(shuō)，他的奇思妙想在幼兒時(shí)期就開(kāi)始了。父親說(shuō)，在小晨天咿呀學(xué)語(yǔ)時(shí)就表現出對電流強烈的興趣，每次被媽媽抱著(zhù)出門(mén)，看到街頭的霓虹燈閃爍，他就會(huì )手舞足蹈。“電視機里怎么會(huì )有人？”“玩具車(chē)怎么會(huì )自動(dòng)轉彎？”……兩歲開(kāi)始，一個(gè)個(gè)刁難問(wèn)題經(jīng)常把都是文科出身的父母問(wèn)得啞口無(wú)言。

由于對電子產(chǎn)品有超強的興趣，5歲的晨天就把表哥的中學(xué)物理課本借來(lái)自學(xué)。那年春節，一家人要回老家，臨走前，晨天擔心掛在珠海家中陽(yáng)臺上的大紅燈籠沒(méi)人管，十多天一直亮著(zhù)既浪費電又怕引發(fā)安全事故，他便萌發(fā)設計一個(gè)光控開(kāi)關(guān)的念頭，“白天有陽(yáng)光就自動(dòng)關(guān)燈，晚上無(wú)陽(yáng)光自動(dòng)亮燈”。結果他通過(guò)兩天的擺弄，從一部收音機里拆卸出一個(gè)靈敏的繼電器，通過(guò)改造真的制成了這樣的開(kāi)關(guān)。

不過(guò)，在晨天眼里，第一個(gè)真正稱(chēng)得上發(fā)明的是他9歲時(shí)造的“無(wú)氟電子冰箱”。隨后，他一發(fā)不可收拾，12歲發(fā)明“太陽(yáng)能智能戶(hù)外井蓋管理系統”，13歲研發(fā)“可編程云物聯(lián)終端機及操作系統”……12歲開(kāi)始，他連續6年獲得廣東省青少年科技創(chuàng )新大賽一等獎，三次獲得全國一等獎。去年底，晨天又憑借論文《通用電源適配協(xié)議（UPP）及其實(shí)現》在2017丘成桐中學(xué)科學(xué)獎全球總決賽中摘得科學(xué)獎?dòng)嬎銠C學(xué)科銀獎。從省市級比賽到走出國門(mén)代表中國青少年參加ISEF，李晨天獲獎的科技創(chuàng )新大賽超過(guò)30場(chǎng)，已經(jīng)成功申請的國家發(fā)明專(zhuān)利有9項。

所有奇思妙想均源于生活

“科學(xué)沒(méi)有頓悟，我只是在發(fā)明創(chuàng )造上投入了足夠多的時(shí)間，我只是更早開(kāi)始‘1萬(wàn)小時(shí)’的積累。”李晨天謙虛地表示，搞發(fā)明，先是要有強烈的興趣，再就是投入大量的時(shí)間。

晨天說(shuō)搞發(fā)明要有好奇心，留意身邊發(fā)生的每一件事。“我的所有奇思妙想都源于生活”。這次在美國參加創(chuàng )新挑戰賽時(shí)的項目“主動(dòng)式高壓電力線(xiàn)除冰監測系統”，想法就源于2008年冰災。由于當時(shí)大面積高壓線(xiàn)結冰造成斷線(xiàn)斷電，而電視中電力部門(mén)人工機械除冰的困窘畫(huà)面讓他印象深刻，因此他一直有個(gè)念頭，“如果可以讓結冰的電線(xiàn)自動(dòng)除冰，甚至讓處于高寒地帶的電線(xiàn)可以不結冰，那多好呀！”幾年來(lái)，他為此項目做足了充分技術(shù)論證，而此次全球創(chuàng )新體驗營(yíng)活動(dòng)正好給了他這樣一個(gè)機會(huì )。晨天說(shuō)，“由于技術(shù)積累充分，這個(gè)項目?jì)H用了2天時(shí)間就做出了原始樣機，并最終在參賽項目中獲得最高獎‘Best?Project?Award（最佳項目獎）’。”

而他正在做的課題“變溫變壓泵”，靈感來(lái)源于2016年寒假父母帶他去哈爾濱滑雪，當時(shí)他在街頭看到一個(gè)小商販用液化氣做燒烤，眼看火滅了，結果他見(jiàn)小商販用一條毛巾覆蓋在燃氣瓶上，往毛巾上再倒些開(kāi)水，火又“噴”的一下起來(lái)了。他說(shuō)當他見(jiàn)到這種現象的時(shí)候，非常興奮，覺(jué)得這個(gè)現象也許可以解決他一直想解決的輸送冷媒這些低黏度液體的問(wèn)題。如果利用改變溫度的方法替代活塞等運動(dòng)部件來(lái)改變泵腔內的壓強，不就可以制造出不需要運動(dòng)部件的泵了嗎？

父母支持從小拆弄家電的“搗亂”行為

晨天說(shuō)：“如果我小有成績(jì)，要感謝父母的包容和支持。”從小，父母從不逼他去參加興趣班，不要求他必須是學(xué)霸；他說(shuō)，從上學(xué)至今，他從未參加任何補習班。放假，他不是宅在家里搞發(fā)明，就是在各地參加科技比賽交流。

對自己從小表現出的拆弄家電的“搗亂”行為，父母也是全力支持。剛上小學(xué)一年級，為了研究溫控開(kāi)關(guān)，晨天就把家里新買(mǎi)的一個(gè)德國進(jìn)口的電熱板拆了，當時(shí)市價(jià)就是2000多元。在9歲研發(fā)無(wú)氟電子冰箱的時(shí)候，為了買(mǎi)一個(gè)制冷片，父母帶著(zhù)他去北京找了很多商店，最終花了三天時(shí)間在中關(guān)村淘到了想要的產(chǎn)品。

為了支持兒子搞創(chuàng )新發(fā)明，父親在家里給他設置了一間“晨天實(shí)驗室”。在這個(gè)實(shí)驗室里，記者見(jiàn)到有激光定位刻板機、擁有72核的小型超級計算機、數據穩定度達到2ppm的多功能校準測量?jì)x、多功能矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀和非常先進(jìn)的混合信號示波器等。

“多年下來(lái)，光這個(gè)實(shí)驗室的設備就投入了一百多萬(wàn)元，還不包括他每次發(fā)明購買(mǎi)材料以及拆卸的成千件舊的電子產(chǎn)品。”晨天爸爸笑著(zhù)說(shuō)，“如果單講電子實(shí)驗室，我家的實(shí)驗室可能是全珠海最好的。”

不過(guò)，除了科技發(fā)明，晨天也沒(méi)有其他太多愛(ài)好，他的課余時(shí)間只要不外出參加科技比賽和交流，基本都是宅在這間實(shí)驗室里。

小學(xué)五年級學(xué)計算機編程痛苦到哭

對于外界譽(yù)其為“天才少年”，李晨天并不認同。他的父母再三強調，自己的孩子只不過(guò)從小對電器、電路表現出濃厚的興趣，就是個(gè)普通少年。“他無(wú)非是在電子方面肯花時(shí)間，”坐在一旁的爸爸認真地說(shuō)，“從小愛(ài)拆弄物件，別人是把家里的舊家電往外賣(mài)，我家是經(jīng)常從外面往回買(mǎi)。”

晨天補充道，每次設計或發(fā)明，并非都一帆風(fēng)順，失敗的經(jīng)歷也很多，家里光報廢的電路板就有兩三千塊；而在學(xué)習理論知識時(shí)也一度有放棄的想法。隨著(zhù)科研的深入，小學(xué)五年級的時(shí)候，為了一個(gè)項目他不得不學(xué)習計算機編程。以前碰到的電子元器件多是具體的東西，而計算機匯編語(yǔ)言就太抽象了。對于一個(gè)小學(xué)五年級的孩子來(lái)說(shuō)，剛開(kāi)始接觸編程簡(jiǎn)直像看天書(shū)，“看不懂，學(xué)不進(jìn)！”有時(shí)看書(shū)看到深夜，晨天說(shuō)自己已經(jīng)痛苦到痛哭流涕，幾度想放棄。最終，在父親的鼓勵下，他堅持下來(lái)了，而且用了一個(gè)多月的時(shí)間，他編寫(xiě)出了第一個(gè)程序――“數字時(shí)鐘”。看著(zhù)第一串由自己編寫(xiě)的代碼成功了，晨天興奮地跳起來(lái)。“他當時(shí)大喊大叫，然后從樓上一口氣跑到樓下，不停地喊，爸，我編出來(lái)了。”爸爸回憶說(shuō)。