入圍英才計(jì)劃，致力于幫助茶農(nóng)解決凍雨難題

2023 年1 月，在南京市金陵中學(xué)就讀高一的我成功入圍“中學(xué)生英才計(jì)劃”，接下來的1 年里，我有幸跟隨南京大學(xué)物理系王駿教授開展科研實(shí)踐，讓從小熱愛科學(xué)的我興奮不已。

在與導(dǎo)師溝通、交流多次后，我將研究課題定為“利用機(jī)械振動(dòng)減輕凍雨對茶樹的損害”。這個(gè)課題靈感源于一次出游，我在安徽岳西游玩時(shí)，從返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)的“90 后”大學(xué)生那里了解到，岳西山區(qū)的茶樹春天常常遭受凍雨災(zāi)害，我便想通過科研幫助岳西的茶農(nóng)解決這一問題。

帶著思考，我前往大別山腹地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。由于岳西的茶樹都生長在海拔較高的高山陡坡，大風(fēng)頻發(fā)，搭大棚、蓋稻草等常規(guī)的防災(zāi)方法都沒有效果。了解了實(shí)際情況后，我與王駿教授進(jìn)行了多次探討，最終決定通過機(jī)械振動(dòng)樹枝，使得凍雨無法在樹枝上停留、結(jié)冰，以此降低茶樹受損程度。

一開始，我假設(shè)的理論模型很復(fù)雜，考慮了水的黏性及其在葉片上的流動(dòng)，無法計(jì)算出解。后來，考慮到葉片疏水，把所有葉面上的水看成水滴，均作為質(zhì)點(diǎn)處理。在王駿教授的指導(dǎo)下，我對模型進(jìn)行了簡化，最終成功求解了需要的振動(dòng)參數(shù)。

考慮到模型后期需要真正落地，需實(shí)地驗(yàn)證其在減輕凍雨對茶樹損害的效果，我邀請了2 位同學(xué)加入研究。2023年暑假，我和2 位同學(xué)再次前往茶場實(shí)地考察。這次前往岳西前，雖然天氣預(yù)報(bào)顯示因?yàn)榕_風(fēng)的緣故，當(dāng)?shù)乜赡軙斜┯辏覀冞€是決定前往。所幸到達(dá)當(dāng)?shù)貢r(shí)臺風(fēng)已經(jīng)離開了岳西，盡管山路因?yàn)楸┯曛袛啵覀冞€是到達(dá)了位于巍嶺鄉(xiāng)的茶場并進(jìn)行了一系列研究：借助茶山的智慧氣象站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，開展茶樹樹葉物理機(jī)械振動(dòng)測試，測量茶樹樹枝的彈性模量和振動(dòng)阻尼，并探討了茶葉后期銷售的交互設(shè)計(jì)方案。

2023 年12 月，我?guī)еA段成果前往北京大學(xué)參加英才計(jì)劃終評答辯，答辯現(xiàn)場，專家評委鼓勵(lì)我繼續(xù)鉆研，努力將研究成果運(yùn)用于實(shí)際。我計(jì)劃寒假時(shí)再去岳西茶場，實(shí)地安裝設(shè)備，趕在2024 年凍雨來臨前進(jìn)行效果測試。

借趣味實(shí)驗(yàn)普及物理知識

一開始做研究時(shí)，我只想著完成課題，后來父母和導(dǎo)師告訴我，這個(gè)研究或許能幫助更多茶農(nóng)，助力鄉(xiāng)村振興，讓我生出了很強(qiáng)的使命感。整個(gè)培養(yǎng)期間，王駿教授堅(jiān)持抽出時(shí)間與我進(jìn)行深入的探討，他的講解幽默風(fēng)趣，不僅啟迪了我的思維，還潛移默化地激發(fā)了我對科學(xué)探索的熱情和執(zhí)著。我已經(jīng)申請參加2024 年英才計(jì)劃的持續(xù)培養(yǎng)，希望能做深做透這個(gè)對鄉(xiāng)村振興有益的項(xiàng)目，通過實(shí)地安裝裝置，驗(yàn)證其減輕凍雨對茶樹危害的效果。

2023 年12 月，我和同學(xué)完成的另一項(xiàng)研究“天空的微笑——冰暈現(xiàn)象的研究與再現(xiàn)”，獲得了2023 丘成桐中學(xué)生科學(xué)獎(jiǎng)物理優(yōu)勝獎(jiǎng)。這一研究是在南京大學(xué)王思慧教授和金陵中學(xué)物理教師彭雙的指導(dǎo)下完成的。這次參加“丘賽”，準(zhǔn)備時(shí)間長達(dá)1 年，過程中遇到了很多困難，不僅要學(xué)習(xí)大量數(shù)學(xué)、物理知識，還要反復(fù)做實(shí)驗(yàn)、閱讀英文文獻(xiàn)、撰寫論文……在英才計(jì)劃培養(yǎng)過程中，江蘇省科協(xié)和金陵中學(xué)提供了非常好的科技創(chuàng)新平臺，指導(dǎo)教師王思慧教授、彭雙老師和英才計(jì)劃導(dǎo)師王駿教授為我們提供了非常寶貴的建議和指導(dǎo)，學(xué)校的科學(xué)教師張啟軍更是默默做了很多協(xié)調(diào)和溝通工作，才讓這次的研究順利完成。

學(xué)好高中知識，繼續(xù)科研探索之路

媽媽曾對我說，做科研很辛苦，或許有很長一段時(shí)間都猶如在黑夜中摸索前行，可能做了很久的實(shí)驗(yàn)都不一定有結(jié)果。但我認(rèn)為這些實(shí)驗(yàn)都是有意義的，也是我感興趣的部分。媽媽還說，我小時(shí)候悄悄在陽臺釘釘子的畫面仿佛還在她的眼前。如今，看到我能夠熟練地?cái)[弄這些小工具，制作實(shí)驗(yàn)中用到的裝置，并根據(jù)需求改進(jìn)和維修，她深深地慶幸當(dāng)年沒有因?yàn)閾?dān)心我砸到手而阻止我的嘗試。

1 年的英才計(jì)劃培養(yǎng)很快過去，在這1 年中，我學(xué)習(xí)了很多物理、數(shù)學(xué)學(xué)科的知識，了解了一些論文撰寫的要求。除了這些收獲外，我也對未來的人生有了更多的規(guī)劃，有了更加堅(jiān)定的奮斗方向，希望自己能勤于學(xué)習(xí)、善于思考、勇于實(shí)踐，積極地將夢想轉(zhuǎn)化為實(shí)際的方向，繼續(xù)前行。

倪健為

2023 級英才計(jì)劃物理學(xué)科學(xué)生

就讀于江蘇省南京市金陵中學(xué)，師從南京大學(xué)王駿教授，培養(yǎng)期間完成課題“針對岳西縣山區(qū)茶場凍雨的解決方案與可持續(xù)發(fā)展路徑”。2023 年獲得IYPT 三等獎(jiǎng)、丘成桐中學(xué)生科學(xué)獎(jiǎng)物理優(yōu)勝獎(jiǎng)。