上海一对父子“手搓”电磁弹射器和飞机发动机，63平方米居室爆改家庭实验室

段昌志父子

寒假已经开始。在浦东新区羽山路一间63平方米的普通住宅里，竟硬生生地挤进了来自全市各区的60多组家庭。空间虽显局促，但前来参观的家长和孩子热情极高。这间小屋究竟有啥魔力？

原来，小屋的主人——段昌志与12岁的儿子段砚觉，是一对“科技发烧友”。从零散采购实验材料、药品，到一点点搭建实验台、规整器械，父子俩耗时数年，将家中一隅打造成了一个横跨物理、化学、航空航天等多领域的“家庭实验室”。就在上周末，段昌志首次对外开放了这间家庭实验室，闻讯而来的家长络绎不绝。这一天，段昌志从早到晚不停讲解，连喝水的时间都没有，脸上却满是欢喜：“没想到来了这么多人，说明大家心里都装着对科技的热爱。”

在这方科技小天地，热爱化作了硕果。父子俩先后手工打造出电磁弹射器、飞机涡轮发动机、电磁炮等“硬核”模型，且凭借这些作品站上了全国科创比赛的最高舞台，并在2025年上海市科学实验展演中以民间队伍的身份斩获第三名，与上海科技馆、上海天文馆等专业机构同台竞技，成为全场唯一获奖的民间选手。

更难得的是，父子俩的科创梦从未局限于这间小屋。过去几年，他们带着满腔热情走进周边社区，开展公益科学讲座近300场，累计惠及居民上万人。不少家庭跟着他们从宝山一路追到浦东，只为赴一场科学之约。

学过三个专业的“学霸”爸爸

“带一个孩子是带，教一群娃也是教。”段家父子的家庭实验室，常有各方来客。

那是1月底的一天，牟女士和先生带着读六年级的孩子，一大早就风尘仆仆地从浦东川沙镇赶到“家庭实验室”参观。看得出来，牟女士是段昌志的“粉丝”。此前，她还带着孩子参加过两次段昌志举办的天文学讲座。除了认可讲座内容，她对段昌志本人也十分肯定。“他（段昌志）是同济大学毕业的，学了三个专业——计算机、法律和天体物理，培训市场上哪里能找到这样的老师？！”

段昌志的老家在山东，2009年考入同济大学计算机专业后，在校期间，他还辅修了法律、天体物理专业，是一名不折不扣的“学霸”。毕业后，他成为了一名芯片工程师，同时，也是一位持证的知识产权律师。繁忙的工作之余，平时不抽烟、不喝酒、不爱打游戏的段昌志，最大的兴趣爱好就是做实验。2019年，段砚觉刚满3岁，彼时家住浦东新区新场古镇的段昌志便萌生了带孩子“走出去”的想法。每周，段昌志都会给儿子讲科技小知识，最初是在小区里讲，从空气动力学、水动力学，到地震原理、天文观测，内容包罗万象。路过的居民有兴趣，随时可带上孩子加入一起听。渐渐地，科普讲座成气候了，开始从一个小区扩散到整个社区，再到周边街镇，宝山、浦东的不少社区，都留下了他们的科普足迹。

段昌志在主讲的科普讲座

慕名而来的家长和孩子也越来越多。几年下来，科普讲座的足迹已遍布不少社区和街镇，讲座次数近300场。在段昌志的手机里，记者看到，和科普讲座相关的家长群有20多个，粉丝总数近万人。

带着孩子们一起观日看星、讲天文学，空谈可不行，得有专业设备。几年间，段昌志先后斥资14万元购买了两台专业级别的望远镜，带着孩子们一起观察星空。“这么专业的设备，孩子们弄坏了怎么办？”面对记者的问题，他显得很淡然。“设备就是拿来用的，有损耗也很正常。”

段昌志算了一笔账，这些年来，他投入在家庭实验室和科普讲座上的资金不少于20万。对此，妻子李子花很是支持，“这些钱都是他自己的收入，我们甚至还拒绝了很多企业和社会的投资和捐赠。”

三个淘宝账号“撑”起实验室

在段昌志的家门口，每天还有不少快递堆砌着，其中99%都是实验器材。“我有三个淘宝账号，每天不停买买买，邻居都好奇我们家到底是做什么的。”段昌志笑言。

讲科普，做实验，买器材，随着器材越积越多，家里愈发杂乱，于是，打造专属实验室的想法应运而生。说干就干，全家人合力腾出一间小屋，分门别类地摆上了电磁器材、光学设备和实验试剂，“家庭实验室”就此成型。

2020年后，父子俩将科普重心进一步聚焦到天体物理与航空航天，约定每年攻克一个新课题。去年国庆节前夕，福建舰成功弹射三款舰载机的消息让父子俩热血沸腾，他们当即决定，制作电磁弹射器模型。为了节省成本，父子俩弄来了一台二手3D打印机，开始打印零件。就拿做模型需要的控制线圈场效应管来说，新件单价100元，一个电磁弹射器模型上可能需要100个，价格不菲。若用3D打印，就可直接省下一大笔钱。

那段时间，段砚觉每天放学写完作业后，就跟着父亲一头扎进实验室，从零件组装、电路调试到原理验证，反复打磨。制作过程中，电磁线圈烧焦、传感器失灵是常事，仅传感器和场效应管他俩就烧坏了30多个！耗时近一年，一台长约2.2米、重130斤的微型电磁弹射器终于制作完成了，神奇的是，它能完美模拟舰载机在航母甲板上的弹射起飞效果。

去年5月，段家父子将耗费大半年时间制作成的电磁弹射器模型搬上舞台，在上海市科委主办的2025年科学实验展演中获得第三名。

获奖后，父子俩没有停歇，立刻投入新课题。“我的梦想是当一名飞行员，所以爸爸就开始带我做飞机涡轮发动机。”接受记者采访时，段砚觉熟练地拼接起了绿、橙、红三色发动机部件。他还透露，这个模型其实已经完成了，平时到社区开科普公益讲座也会带上展示，“就当作明年比赛的预演。”

这对父子制作的航空发动机原理科普视频，在网络上收获超320万播放量，也让更多人看到了草根的科创力量。

最好的学习方式，就是把爸爸“考倒”

相比同龄人，已是浦东新区进才北校初二学生的段砚觉在科创素养上显示出明显优势，甚至有不少知名高中学校也对他表达了“关注”。在班级里，他的学习成绩比较靠前，但还没有“登顶”，用他的话说，“班上有几位同学特别用功，我还需要努力。”

在进才北校，校长金卫东始终坚持一个理念：拔尖创新人才的培养，核心是“好学”而非“学好”。创新教育的核心，是要让孩子在自主探索中点燃好奇心，在跨学科实践中锤炼创造力。在学校，和段砚觉一样对科创充满兴趣的孩子还有不少，除了完成学业，“少年科学院”“养正书院”“戎体俱乐部”等校级平台，都成了这些孩子把个人兴趣变成能力和专业的舞台。

在段昌志的家，客厅墙上贴着巨大的中国地图和世界地图。段砚觉学习累了，就喜欢站在两张地图前自己琢磨。其实，地理学科，也是撬动整个家庭教育的起点之一。

为了启发孩子的好奇心，段昌志鼓励孩子向自己发问、挑战父亲的权威。“他可以问我任何地理方面的问题，一开始我基本都能回答，他就很不服气，会通过阅读、研究地图等方式，提出更难的地理问题，希望能把我考倒。”现在，段砚觉“考倒”爸爸的次数越来越多了。

段砚觉把自己的作品拍成视频，在抖音上获得百万点击量

对于儿子的教育，段昌志和爱人有着长远的规划。最初，段砚觉对历史学科表现出浓厚兴趣，段昌志却更希望把孩子“交给国家”。“我希望孩子以后能够为国效力，最好能从事国防军工事业，所以从小就要打好理工科基础。”瞄准这个目标，段昌志有意引导儿子走进实验室，关注天文、物理、地理、化学等学科。看着孩子的成长，段昌志满心喜悦。

从63平方米的“家庭实验室”，到遍布社区的科普讲堂；从父子俩对科技的热爱，到万人受益的科学火种，段昌志与段砚觉没有惊天动地的壮举，却在柴米油盐的日常里，把科学的种子播撒进无数孩子心中。

“我自己喜欢科技，初衷就是培养孩子的科技素养。”采访末了，当被问及为何不求回报地传播科学时，段昌志的回答质朴却动人。