厚积薄发,创新致远
——访湖南省常德市第五中学学生郑彦希

2024-03-02 06:41阳丹彦整理
发明与创新 2024年8期
关键词:图像增强显微镜湖南省

◎本刊记者 阳丹彦/整理

图1 郑彦希

人物小档案

姓名:郑彦希

学校:常德市第五中学

出生日期:2009年8月27日

兴趣爱好:绘画、音乐、生物研究、科技制作、阅读

最敬佩的人:钱学森、康纳德·劳伦兹

最喜欢看的书:《所罗门王的指环》

最喜欢看的电影:《流浪地球》

最想做的事:生物学研究

最自豪的事:参加全国青少年科技创新大赛

座右铭:世界很小,请带着梦想一起奔跑。

个人作品:基于DTCS算法的书写阅读正确坐姿习惯养成装置、基于叠加方法的图像增强型VIS/UV双波段显微镜、Arduino流水彩灯、自制发报机

最得意的作品:基于叠加方法的图像增强型VIS/UV双波段显微镜

曾获荣誉:第43届湖南省青少年科技创新大赛一等奖、第44届湖南省青少年科技创新大赛一等奖、第37届全国青少年科技创新大赛三等奖

畅想未来的科技与生活:

AI得到进一步发展,可以更好地理解和处理各种问题,进行更高质量的服务。个性化医疗、基因工程、细胞工程等取得重大突破。人类可以预防和治疗各种疑难杂症,更加健康和长寿,地球环境更加美好。

一句话介绍自己:我是一个认真对待每件事的人。

第一次参加湖南省青少年科技创新大赛,郑彦希就获得了一等奖的好成绩。第二次也是如此,并被选入参加全国青少年科技创新大赛。这诸多“一等奖”的获得并非偶然。

她从小就对动植物感兴趣,在花草香气中与小动物相伴。上小学后,她在家进行科技小制作,还常常跟随爸爸去科技馆参加活动,培养创新素质,锻炼动手能力。进入初中,她开始科技创新之旅,激发自我潜能,创新特质彰显。

厚积薄发,行稳致远。这一路走来,郑彦希有着怎样的故事呢?我们一起来了解。

记者:从小喜欢生物这一兴趣爱好,对你进行发明制作有什么影响呢?

郑彦希:我对生物的结构和生活习性很好奇,经常查阅资料。在观察动植物的过程中遇到问题时,我会尝试通过发明来解决。

比如,在进行生物小课题研究时,需要借助显微镜观察植物细胞和组织等。而学校的显微镜数量有限,很多同学的家里没有显微镜,我想到了制作一个结构简单、成本低、易操作且能应用于不同观察条件的高清显微镜。

记者:你第一次真正接触科技创新是在什么时候?那时候对科技创新的印象如何?

郑彦希:我真正接触科技创新是在初一。我觉得科技创新能锻炼人的表达能力、动手能力,需要探索和创造,具有挑战性。

在这之前,我制作了一些手工作品,包括自制发报机。它由发射板、接收器、天线、电池盒和LED灯等构成。

记者:你制作的第一个发明作品是什么?

郑彦希:基于DTCS算法的书写阅读正确坐姿习惯养成装置。

这个装置采用DTCS算法对学生低头频数进行监测,对低头频数与时间的关系函数进行分析,采用关闭视窗的方式对学生的坐姿进行实时干预,不会对身体任何部位强加外力,可以让眼睛得到短暂的休息。当环境光线不适合学生书写、阅读时,装置会开启补光辅助系统,保护视力。

记者:在你所有的作品中,你最喜欢哪个作品?

郑彦希:我最喜欢基于叠加方法的图像增强型VIS/UV双波段显微镜。有了它,我可以随时在家观察微观世界。通过资料分享,还可以为同学自制显微镜提供参考素材。

图2 郑彦希在第44届湖南省青少年科技创新大赛现场展示基于叠加方法的图像增强型VIS/UV双波段显微镜的成像效果

记者:在制作这个作品时,你遇到什么困难?你是如何解决的呢?

郑彦希:在制作过程中,我发现焦距调节平台结构过于简单,不同显微条件下焦距调节操作繁琐复杂,样本容易被移动,给观测稳定性带来了一定干扰。于是,我增加了一个宽距调焦支架,并设计高精可调载物台模块。

虽然这个作品呈现的显微影像能达到学生使用普通显微镜的效果,但要想获取更多显微信息,能力有限。在了解图像叠加技术相关资料后,我把处理天文图片的叠加方法用于显微影像的增强。

图3 郑彦希使用游标卡尺测量零件

记者:你参加了多次科技创新比赛,最惊喜的是哪次比赛?

郑彦希:第37届全国青少年科技创新大赛。

在颁奖典礼上,我没有听到自己的名字,以为没有获奖,没想到最后组委会告诉我得了三等奖,真是又惊又喜。

记者:你觉得比赛中最重要的是什么?

郑彦希:我觉得需要注重创新和科学的融合,多与其他参赛选手、评委、老师进行交流互动,可以碰撞思维的火花,相互促进。还要听取他人好的建议,不断反省自己,提升自己。

图4 在第43届湖南省青少年科技创新大赛展示现场,小学生体验郑彦希制作的作品

记者:科技创新带给你的最大改变是什么?

郑彦希:科技创新让我胆量变大了,更加自信,创新素养得到提升。

记者:作为指导老师,你爸爸在创新实践方面带你做了哪些有趣的事情?

郑彦希:他常常带我参加科技馆的公益科普活动。曾经,他带我从常德跑到耒阳去看金边日环食。尽管在中途发生了一些小插曲,但于我而言,那是一次难得的经历。

记者:除了生物,初中课程中,你还喜欢哪些学科?

郑彦希:历史和物理。通过学习历史,我们可以立足当下,纵观古今;立足中国,放眼世界,创造性地汲取智慧。物理很有意思,是一门富有挑战、新奇有趣的学科。它使我的逻辑思维能力、自主探究能力得到锻炼和提升。

图5 郑彦希观测日环食

记者:你希望未来成为什么样的人?

郑彦希:我希望成为一名既能研究生物专业领域难题,又能开发高精科学仪器的复合型人才。

猜你喜欢
图像增强显微镜湖南省
图像增强技术在超跨声叶栅纹影试验中的应用
湖南省第一次工农代表大会何时何地召开
水下视觉SLAM图像增强研究
你会使用显微镜吗
湖南省怀化市通联站订户展示之窗
显微镜
虚拟内窥镜图像增强膝关节镜手术导航系统
2017年湖南省高中数学联合竞赛
基于图像增强的无人机侦察图像去雾方法
显微镜下看沙