一个16岁的高中生,造出了一台能自己游动、自己识别水中微塑料的仿生海龟机器人——而且准确率高达94%。
这不是科幻小说,而是刚刚发生在2026年Regeneron国际科学与工程大奖赛上的真事。
故事要从2024年说起。当时16岁的加拿大少年埃文·巴兹和家人去安大略省的荒野露营,看到一只鳄龟在水中游动,动作流畅优雅。他被深深吸引了,决定要造一台能模仿海龟运动的机器人。
但现实给了他一记重锤。第一次测试时,他把机器人放进水里,"它直接沉到了池底,根本不会游泳,就像一块砖头一样"。对于一个青少年来说,这不是一个常见的烦恼,但巴兹没有放弃。
花了2000小时造机器人
经过后院泳池里的反复测试,以及数月的调试和改进,海龟机器人终于能像真正的海龟一样在水中自如游动了。仅机器人的制造,巴兹就投入了约2000小时。
为什么选海龟?巴兹的理由很充分:海龟游泳效率极高,适合长距离执行任务,不需要频繁充电;海龟广泛存在于各种水域,不会引起其他生物的警觉;而且海龟体型够大,方便安装传感器和摄像头等设备。
为了让机器人的游泳姿态更自然,他还专门向当地水族馆的专家请教。
全息相机+AI,94%的准确率
2025年夏天,巴兹开始研发第二项核心技术——三维全息成像系统和AI识别模型。这套系统用全息相机采集水中影像,再交给AI模型判断里面有没有微塑料。
最难的地方,是让AI区分微塑料和水中其他微小生物。巴兹不断优化硬件,提高成像分辨率,最终能识别小到10微米的颗粒。经过反复训练,AI识别微塑料的准确率达到了94%。
加拿大北部的冬天很冷,湖面会结冰,所以巴兹必须在入冬前完成所有外场测试。时间紧、任务重,但他做到了。
让微塑料检测不再依赖实验室
巴兹这套系统的最大价值,不只是技术本身,而是它改变了微塑料检测的工作方式。
目前主流的检测方法需要把水样送到实验室分析,即使少量样品也可能需要几天时间,成本高、周期长。对于偏远地区来说,既没有实验室也没有专业技术人员,几乎无法开展检测。
巴兹的机器人可以直接在水中完成检测,不需要把样本送回实验室。这一创新思路,让他获得了ISEF大赛最高荣誉之一——戈登·E·摩尔未来世代积极成果奖,以及5万美元奖学金。
今年的大赛共有超过1700名高中生参赛,发放了超过700万美元奖金。巴兹说站在领奖台上时,"感觉像做梦一样"。
现在,他计划用这笔奖学金上大学,攻读科学或工程专业,并把自己的研究成果分享给更多科研人员。
一个16岁少年用AI保护环境的故事,比任何科幻电影都更让人看到希望。
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