當(dāng)前，全球氣候變暖和生物多樣喪失引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題，威脅著人類的生存與發(fā)展。與此同時，隨著人口老齡化的加劇，公共衛(wèi)生與醫(yī)療服務(wù)的需求日益增長。

而在中國，有一群青年，正秉持熱愛、智慧與堅韌，運用工程師思維，通過創(chuàng)新設(shè)計和多元技術(shù)的巧妙融合，解決了常被忽視的社會問題與痛點，增進人類福祉，讓生活更美好。

讓視聽覺障礙人群以觸覺感知聲音的虛擬觸覺服裝、實現(xiàn)手部功能障礙患者高效康復(fù)管理的軟體康復(fù)手套，幫助吞咽障礙患者精準評估病情與家庭訓(xùn)練的康復(fù)訓(xùn)練平臺......經(jīng)過長達六個月的層層篩選以及中國大陸總決賽的精彩角逐，近日，2024年戴森設(shè)計大獎(The James Dyson Award)中國大陸賽區(qū)三強團隊脫穎而出。

這是一項國際性的設(shè)計與工程大獎，由戴森創(chuàng)始人詹姆斯·戴森創(chuàng)立于2005年，旨在嘉獎、鼓勵和啟發(fā)下一代工程師和發(fā)明家。它面向所有工程專業(yè)或設(shè)計專業(yè)的大學(xué)生和新近畢業(yè)生開放征集，宗旨為“設(shè)計一個能夠解決問題的方案”。這個問題可以是困擾普通人日常生活的小麻煩，也可以是全球性的重大難題。最重要的是，解決方案需要切實有效并展現(xiàn)巧妙的設(shè)計構(gòu)思。

創(chuàng)立以來，戴森設(shè)計大獎已為400多位來自全球的獲獎?wù)咛峁┴S厚獎金以支持其產(chǎn)品商業(yè)化。截至2024年6月，戴森設(shè)計大獎已激勵了超過20000名中國大學(xué)生為全球性難題提出新穎解決方案，累計收獲了超過3000份學(xué)生作品。

今日，澎湃新聞（www.loaarchitects.com.cn）對話2018年中國大陸賽區(qū)冠軍ORCA水面清潔機器人團隊代表朱健楠、2022年中國大陸賽區(qū)冠軍CareRare罕見病篩查方案團隊代表院旺、2023年國際可持續(xù)發(fā)展獎得主E-COATING環(huán)保型降溫涂料團隊代表陳海鋒，邀請他們分享各自對創(chuàng)新教育、發(fā)明家精神、理想社會的見解，詮釋利用原創(chuàng)發(fā)明推動社會向美好未來邁進的智慧與力量。

從約翰內(nèi)斯堡到拉斯維加斯，全球范圍內(nèi)，快速的城市化進程使許多城市湖泊遭受嚴重的水污染，造成塑料垃圾堆積和飲用水源的污染。一些環(huán)保組織調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球超過半數(shù)的主要河流正遭受著嚴重的污染或枯竭。其污染源或來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)，或來源于城市污染——常見的例子包括殺蟲劑，除草劑，污水和垃圾排放等。

無論來源如何，水污染不僅通過多種方式破壞水生生物，更帶來水質(zhì)降低、野生動物多樣性減少、硝酸鹽和磷酸鹽水平升高、有害藻類大量繁殖等各種問題，對水生生物和人類健康產(chǎn)生破壞。然而，大多數(shù)地區(qū)依然采用人工打撈清理的方法——這一清理方式成本高昂且效率低下。

ORCA小型水面環(huán)保船

對此，戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)2018年冠軍團隊發(fā)明的ORCA小型水面環(huán)保船能夠更有效地清潔水面垃圾，智能跟蹤污染物，實時監(jiān)控環(huán)境并將圖像回傳至控制器，在比人工清潔快7倍的同時減少60%的清潔成本，既解決了勞工安全問題，也可達到了7 × 24小時不間斷的高效作業(yè)效率。

2018年戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)冠軍得主，歐卡智舶創(chuàng)始人朱健楠

該團隊代表朱健楠畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，同時，作為正高級工程師、團隊創(chuàng)始人，他帶領(lǐng)團隊經(jīng)過6年多的發(fā)展，目前其無人駕駛船產(chǎn)品的智能化、數(shù)字化能力已在同行業(yè)中領(lǐng)先。用科技提高作業(yè)效率，保護作業(yè)人員的人身安全，在新質(zhì)生產(chǎn)力時代通過新能源無人駕駛船只全時、全域、全能、全效的模式，體現(xiàn)出可持續(xù)性和實用性。

與此同時，醫(yī)療健康領(lǐng)域也是中國新生代發(fā)明家們的關(guān)注焦點之一。據(jù)了解，罕見性遺傳綜合征并不罕見，全球已知有近7000種罕見病。在我國約有2000萬罕見病患者，每年新增約30萬患者。但目前罕見病患者多面臨漏診誤診的問題，平均每一位罕見病患者要經(jīng)歷大約6到7年，并且在被誤診了2到3次之后，才能得到最終確診。

CareRare罕見病篩查一體機

由此，2019年，院旺團隊成員走訪上海4家三甲醫(yī)院，對上百位罕見病患者和從業(yè)醫(yī)生進行了調(diào)研后，研發(fā)了能夠根據(jù)罕見病患者特征進行篩查的罕見病篩查一體機——CareRare遺傳綜合征特征分析輔診系統(tǒng)，在47種罕見病上的診斷準確率高達94%。

產(chǎn)品通過AI介入，可以根據(jù)患者的形態(tài)特征（面部圖像、人類表型信息等），構(gòu)建罕見病患者的形態(tài)模型，從多種罕見病中大幅縮小可能罹患的病種范圍及可疑區(qū)域，再結(jié)合病癥描述詞條及人類基因表型庫HPO，給出診斷意見，輔助診斷及治療。

院旺介紹，在三甲醫(yī)院的應(yīng)用中，患者的診斷周期從原先的一個月起步大幅縮短到約兩周，診斷費用也從原先的幾萬元降低到單個位點約600元，顯著提升了醫(yī)療服務(wù)的效率，減輕醫(yī)生工作壓力，降低漏診誤診，且患者可以盡早開展治療干預(yù)，達到改善預(yù)后、降低疾病傷害的目的，緩解醫(yī)療資源分布不均問題。

至今，該團隊已經(jīng)與多家三甲醫(yī)院建立了合作，并成功篩查出了750名高?；颊撸壳拜o診設(shè)備的準確率達到了100%。為了更廣泛的實用性，團隊還設(shè)計了手持式篩查設(shè)備，為超過4萬人次提供了服務(wù)，實現(xiàn)了從單純解決問題到更便捷解決問題的跨越。

2022年戴森設(shè)計大獎中國大陸賽區(qū)冠軍得主，CareRare罕見病篩查方案項目負責(zé)人：院旺

“一般來說，罕見病的發(fā)病通常在孩子五歲前就出現(xiàn)了。項目的初衷，其實主要是面向兒童群體?！被叵肫饋恚瑘F隊成為了國內(nèi)第一個嘗試采用非侵入式、對人體無創(chuàng)手段來進行罕見病的快速篩查的團隊，院旺說，“敢于這樣想，更敢于這樣做，現(xiàn)在回想起來，這種探索精神仍讓我感到非常有趣且自豪?！?/p>

此外，在中國香港，空調(diào)占據(jù)了總電力消耗的31%。與此同時，平均每天有超過47萬個玻璃瓶最終被送往垃圾填埋場。

這些驚人的數(shù)字激發(fā)了香港中文大學(xué)環(huán)境工程學(xué)生陳海鋒的想象力。以循環(huán)經(jīng)濟為理念，他和團隊伙伴肖璨開始根據(jù)之前關(guān)于輻射冷卻的研究結(jié)果來驗證這個想法，最終發(fā)明了一種由廢玻璃制成的環(huán)保型降溫涂料——E-COATING。它可以應(yīng)用于建筑物的外部屋頂和墻壁，有效阻隔和反射約 95% 的陽光，從而直接降低建筑物溫度，減少空調(diào)的使用和相關(guān)的溫室氣體排放。

2023年戴森設(shè)計大獎國際可持續(xù)發(fā)展獎得主，E-COATING環(huán)保型降溫涂料團隊成員：肖璨、陳海鋒

設(shè)計助力可持續(xù)未來。據(jù)估算，若將9,800萬個玻璃瓶轉(zhuǎn)化而來的E-COATING涂覆在中國的建筑物頂部，所節(jié)省的電力足以為1,140萬戶中國家庭供電一整年，相當(dāng)于11.2億棵樹木一年的碳儲存量。

以此，E-COATING榮獲了2023年“戴森設(shè)計大獎可持續(xù)發(fā)展獎”，也是首個獲得戴森設(shè)計大獎國際大獎的中國作品。陳海鋒表示，一方面，回收利用廢棄玻璃，有效減少了礦產(chǎn)資源的浪費；另一方面，E-COATING能在無需電力的情況下有效降低內(nèi)部溫度，從而不僅降低制冷能耗，節(jié)約電費，還減少了碳排放，為全球氣候變化的應(yīng)對貢獻力量。“值得一提的還有，用回收玻璃替代了昂貴的納米新材料顯著降低了環(huán)保涂料配方的成本，這一定程度上對產(chǎn)品在市場上的推廣起到了積極的促進作用?！?/p>

E-COATING 環(huán)保型降溫涂料

E-COATING 環(huán)保型降溫涂料

【對話】

澎湃新聞：在你看來，設(shè)計出的產(chǎn)品能脫穎而出獲得冠軍的原因是什么？

朱健楠：一個優(yōu)秀的科技產(chǎn)品，必須跨越技術(shù)、產(chǎn)品和商業(yè)化這三個方面的鴻溝。所以，構(gòu)建一個能力互補、綜合全面的團隊，至關(guān)重要。

其次，智慧和韌性不可或缺。在面對困難和挑戰(zhàn)時，找到最優(yōu)解比努力更重要，而在確定方向后，即使理論和實踐存在偏差，也要堅持不斷優(yōu)化，直至達到目標。

陳海鋒：我認為E-COATING的優(yōu)勢在于，它在成本、社會可持續(xù)性和環(huán)境保護之間找到了一個巧妙的平衡點。當(dāng)前市場上的許多環(huán)保產(chǎn)品都存在“綠色溢價”現(xiàn)象，使得往往只有大型企業(yè)才有能力嘗試。因此，我們希望通過更環(huán)保且成本更低的方法，讓降溫涂料進入更多人能夠接受的范圍內(nèi)，為環(huán)境帶來積極影響。

院旺：將實驗室產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為一個現(xiàn)實產(chǎn)品的過程中，我們經(jīng)歷了很多陣痛和妥協(xié)。我想強調(diào)一點：無論聽起來多么離譜，每位用戶提出的意見都有其合理性。我們應(yīng)該始終站在使用者的角度，深入挖掘需求背后的邏輯，始終保持謙虛和開放的心態(tài)。

澎湃新聞：你如何理解發(fā)明家精神？

朱健楠：好奇心是創(chuàng)新思維的源頭，永葆好奇心非常重要。我理解的發(fā)明家精神是，用好奇心去發(fā)現(xiàn)問題，再用科學(xué)聚焦的態(tài)度去量化解決實際的問題。讓技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，而不止停留在論文里，是我內(nèi)在的驅(qū)動力。

陳海鋒：一旦確認了可實現(xiàn)的目標，就得展現(xiàn)出面對困難的勇氣和決心。遭遇挫折和失敗時，不斷地跌倒再爬起，保持永不放棄的信念，努力將腦海中的想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。

院旺：發(fā)明家首先是一個敏銳的、擅長發(fā)現(xiàn)問題的觀察者，是一個不斷拓展能力邊界、努力尋求問題解決之道的人。發(fā)明家可能不會太過在意投入精力和取得成果之間的得失，而是持之以恒地推動問題的解決。

澎湃新聞：科技飛速躍進之下，你認為如何能更好地培養(yǎng)人的創(chuàng)新思維？

朱健楠：時代的變遷速度逐漸加快，我們每天接收到龐大又繁雜的信息數(shù)據(jù)，所以我們應(yīng)該重視培養(yǎng)人的獨立思考和獨立分析的能力。另外，現(xiàn)在太多的教育場景停留在理論層面，可以創(chuàng)造一些機會，讓學(xué)生更獨立地面對各種問題，將理論與實踐相結(jié)合，并鼓勵他們在實踐中快速試錯和優(yōu)化，從而抽象出解決問題的有效方法，最終打造出符合需求的產(chǎn)品。

陳海鋒：對過往經(jīng)驗保持質(zhì)疑的勇氣至關(guān)重要。如愛因斯坦所說，如果只有一小時來解決某個問題，他會花55分鐘思考問題，5分鐘用來思考解決方案。因此，養(yǎng)成良好的發(fā)問習(xí)慣能夠幫助準確定位問題。這是創(chuàng)新思維的穩(wěn)固基礎(chǔ)。

另外，跨學(xué)科學(xué)習(xí)是一個非常有效的方法。當(dāng)我們接觸不同學(xué)科的知識時，腦海中的想法會產(chǎn)生碰撞，激發(fā)人們從多角度進行思考。而在工程教育或設(shè)計教育體系中，如果更多采用項目制為主的學(xué)習(xí)方法，也更有助于培養(yǎng)動手能力和團隊協(xié)作能力。配合設(shè)計思維的課程，注重對用戶體驗的洞察和需求分析的能力，就能更全面地培養(yǎng)出具有創(chuàng)新設(shè)計能力的人才。

院旺：第一步是敏銳發(fā)現(xiàn)問題并擁有針對問題的研究思路。我們不能對任何不適或麻煩視而不見，而要積極地去尋找改進的可能性。之后，要去探索是否已經(jīng)存在有效的解決方案；如果沒有，能否提出一種簡單易行的解決方法？這一點也很關(guān)鍵。

當(dāng)然，有一個廣博的視野是基礎(chǔ)。我相信，對世界多角度求知欲的驅(qū)動，會引領(lǐng)我們更好地理解并改善周圍的世界，走向更好的未來。 

澎湃新聞：你理想中的未來社會是什么模樣？目前還有哪些問題可以解決？

朱健楠：在大家討論AI的發(fā)展對于人類帶來的挑戰(zhàn)和機遇時，我認為，機會顯而易見，而挑戰(zhàn)則與人的價值鏈接有關(guān)。在AI時代，我們會面臨一個問題：弱連接增多，而強連接減少。這可能導(dǎo)致人們感到焦慮、幸福感缺失，并引發(fā)AI的倫理問題。因此，我認為特別值得探討的是，如何在工作等場景中更好地量化并利用AI來提升效率，同時如何在個人生活中培養(yǎng)更多能夠穿越周期且長期的強鏈接。這可能涉及到個人的個性特質(zhì)、愛好、人際交往等方面。我相信，未來可能會有一些專門針對這一問題的應(yīng)用或場景出現(xiàn)。

院旺：我的理想社會是：人們不再投身于大量的重復(fù)性勞動來滿足物質(zhì)需求，而擁有更多的時間去探索未知。

更重要的是，社會對于工作的評價變得多元化，不再拘泥于刻板的標準和結(jié)果。對于那些勇敢的探索者，即便他們的努力暫時沒有結(jié)果，社會也能看到他們的付出與價值。這樣的社會，鼓勵創(chuàng)新，包容失敗，讓每個人都能自由地追尋心中的星空與夢想。

陳海鋒：在未來的社會中，我期望循環(huán)經(jīng)濟能成為各個行業(yè)和制造領(lǐng)域發(fā)展的核心。我憧憬著一個高效的產(chǎn)業(yè)體系，其中資源的回收、使用和管理都得到極大的優(yōu)化。從產(chǎn)品設(shè)計之初，就充分考慮其可持續(xù)性和可回收性，確保產(chǎn)品在整個生命周期內(nèi)都對環(huán)境友好。

我對能源環(huán)境工程專業(yè)的熱情可能就來自于對某些現(xiàn)狀的不滿。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前很多產(chǎn)品都是基于線性經(jīng)濟的邏輯來生產(chǎn)的。比如，那些為了防止植物根部水分蒸發(fā)而鋪設(shè)在農(nóng)田里的塑料薄膜。制造商并沒有充分考慮它們在土壤里會產(chǎn)生大量的微塑料，不僅降低了土壤質(zhì)量，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品收成減少和品質(zhì)下降，甚至最終令土地完全廢棄。還有當(dāng)前的快遞包裝的塑膠帶也是如此。目前，我們對于廢棄品處理的方式并不完善，與歐洲或日本等國家相比也還有很大的進步空間。

因此，我期望社會能大力推動可再生能源的使用以及循環(huán)經(jīng)濟的普及，顯著減少對化石燃料和地球有限資源的依賴。我致力于推動這樣一個社會的實現(xiàn)。我們都可以做得更好，從而實現(xiàn)人類與自然和諧共生的目標。