創(chuàng)新引領藝術為伴
—— 訪南寧市第一中學李鑫銳

■ 本刊記者 秦銀銀

因為新冠肺炎疫情，今年的高考時間推遲了一個月。有的學生對此深感恐慌，有的學生卻暗自竊喜。南寧市第一中學高三學生李鑫銳屬于后者。

作為一名藝考生，李鑫銳除了文化課的學習，還要將精力集中在藝術類專業(yè)課。這多出來的一個月，他可以把上網課時未能完全掌握的知識再鞏固，這樣離理想中的高校更近一步。

在第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得北京理工大學科技創(chuàng)新獎后，李鑫銳就立下目標：將藝術與科技創(chuàng)新融合，做自己喜歡而又擅長的事。

不畏難，堅持到底

從幼兒園起，李鑫銳就開始學習繪畫，素描、速寫、油畫等都是他的“拿手好戲”。此外，他還常常拿著相機，捕捉生活中的美。

在一次戶外攝影中，李鑫銳不經意間發(fā)現(xiàn)，蝗蟲蹬腿時，腳關節(jié)處鉤爪與腳掌墊會一起協(xié)同運動，腳掌與物體表面接觸時產生相應的運動反力，有效增強了跳躍的高度。發(fā)現(xiàn)蝗蟲神奇的運動機制后，他的腦中冒出了一個念頭：能不能發(fā)明一種模仿蝗蟲運動原理的裝置，讓其能在復雜的野外環(huán)境中承擔運輸工作？

在科技輔導老師王岡的指導下，李鑫銳開始著手制作。雖然看上去簡單，但這種裝置的制作難度特別高：無論是空中姿態(tài)的調整還是控制原理，都需要大量的知識儲備；缺乏數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)彈跳功能所需的技術參數(shù)無法預判；所有的數(shù)據(jù)都要通過各種實驗積累，只有獲得充足的數(shù)據(jù)才能更新設計；如何避免各個功能模塊之間的相互干擾、如何完美協(xié)調彼此之間的工作，等等。

雖然這么多的實際困難擺在眼前，李鑫銳依然按照自己的想法，有條不紊地進行著。最初，他用竹筷和彈簧制成了一種V形彈跳正關節(jié)方向的驗證結構裝置，但該裝置起跳后，無法平穩(wěn)地向上跳躍。怎么辦？在接下來的大半年時間，他查閱了大量有關跳躍、滑翔等運動機制的資料，并反復實驗，積累了大量的原始數(shù)據(jù)。

緊接著，李鑫銳嘗試制作了第一代彈跳小車。之后，又在第一代彈跳小車的基礎上，調整尾部的質量分布、彈跳腿長度與前機架的重心位置以及機翼可變迎角的結構，并增加了扭力彈簧、齒輪箱與垂直舵面等部件……經過數(shù)次改進，第三代彈跳小車終于出爐了，小車整體的跳躍高度可達60cm，向前躍進距離達2m，空中滑翔姿態(tài)平穩(wěn)，在各項測試中都表現(xiàn)出色。

圖1 進行第一代彈跳小車全功能測試中的跳躍前檢查

圖2 測試機翼可變迎角對跳躍高度的影響

李鑫銳將研究過程整理成《通過彈跳加滑翔實現(xiàn)小車越障的研究》，帶上這項研究，他一路過關斬將，不僅獲得第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎，還因為完整的實驗數(shù)據(jù)、頗具科學性的實驗結論而獲得北京理工大學科技創(chuàng)新獎。

取得這樣的成績是所有人都沒有想過的，指導老師王岡直言：“李鑫銳的項目是我所帶學生中做過的最難的一個，第一代作品的效果非常糟糕，我也一度認為，即使參加科技創(chuàng)新比賽，能撐到省級的比賽就非常不錯了。”感嘆之余，王老師毫不吝嗇地表揚了自己的學生：“從選題到作品完成，項目探究時間超過一年，有太多的細節(jié)需要不斷完善，但他能把問題一個個地摳出來并一一解決，很了不起?！?/p>

圖3 跳躍前觀察彈跳機構蓄力過程，以便遙控鎖機鎖住彈跳腿，確保釋放牽引繩時能正常工作

玩中學，制造“驚喜”

因為覺得“好玩”，從小學開始，李鑫銳堅持參加航天航模以及科技創(chuàng)新類的比賽。而媽媽也給了他最大限度的支持：“俗話說‘行行出狀元’，如果孩子在某個方面有一定的天賦，而且很喜歡做這件事，他的興趣愛好能得到充分發(fā)揮，對他的職業(yè)規(guī)劃、個人發(fā)展都很有益處?！?/p>

圖4 用木頭制作輔助安裝彈簧的模具

小學五年級時，受科學課上用到的測力計的啟發(fā)，李鑫銳和同學用油性筆及石膏板、微型馬達制作了一個地震檢測儀，雖然最終的成品僅能完成簡易的振動圖譜繪制，并不能實現(xiàn)在危險環(huán)境中記錄的功能，但在家人看來，小小的他能獨立思考并付諸行動，“已經是很大的驚喜了”。

隨著年齡的增長，李鑫銳制造的驚喜也越來越多。剛上初中，音樂老師布置了一項特殊的作業(yè)：做一個MV。和小伙伴們商量后，他決定為《陽光照在回憶里》這首歌重做一個MV。盡管技術有限，拍攝設備簡陋，但所有鏡頭、拍攝方式都參照了眾多MV的效果，最終的成品贏得了眾人的點贊。

在2017年全國青年科普創(chuàng)新實驗暨作品大賽南寧賽區(qū)中科普實驗單元風能利用組賽事中，李鑫銳設計制作的逆風小車以絕對優(yōu)勢贏得比賽。這背后，是他賽前一個月的努力與付出——除了吃飯、睡覺、學習，其他時間全部投入到設計、實驗、測試中：不斷改良逆風小車的傳動系統(tǒng)、風扇形狀，實驗驗證各種數(shù)據(jù)，推翻之前的設計重做……

做自己，非“別人家孩子”

“科技創(chuàng)新不一定就是那些繁復、花哨的作品，用簡單的物理原理也可以做出精妙的作品?！睂τ诶铞武J來說，探尋作品原理、培養(yǎng)創(chuàng)新精神遠比獲得獎項重要。

“擁有成熟的心智和獨立思考的能力，做好自己”，對于李鑫銳的家人來說，這些是他們最看重的。

“如果學生從小學、初中一直堅持科技創(chuàng)新，他在高中進行科技創(chuàng)新研究時就會更加得心應手?！蓖趵蠋熣J為，李鑫銳的想法能實現(xiàn)，得益于從小積累的知識和經驗。

除了科技創(chuàng)新，李鑫銳還喜歡還原物理課本上的經典實驗，將知識用于實際。至今，他已經還原了20多個經典實驗。雖然現(xiàn)有的實驗條件與當時科學家的實驗條件和環(huán)境有所區(qū)別，但他會想方設法去接近當時的實驗條件?！氨热?，做泊松亮斑實驗時，學校沒有密閉光室，于是我用桌子和KT板搭建臨時‘光室’，效果也不錯?！?/p>

在科技創(chuàng)新活動中，李鑫銳逐漸養(yǎng)成了用創(chuàng)新的眼光看問題的習慣，比如，當自行車的擋泥板失效時，他會去研究擋泥板的工作原理、車輪轉動時泥巴的走向等，再嘗試去解決問題，而不是將別人的“絕招”信手拈來。

李鑫銳一直覺得，科技創(chuàng)新與藝術創(chuàng)作一樣，是一個需要不斷超越自己、提升自己的過程。將藝術與科技創(chuàng)新結合，這是他今后最想做的。

圖5 李鑫銳的攝影作品