當前，全球氣候變暖和生物多樣喪失引發一系列生態環境問題，威脅著人類的生存與發展。與此同時，隨著人口老齡化的加劇，公共衛生與醫療服務的需求日益增長。

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，通過創新設計和多元技術的巧妙融合，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、實現手部功能障礙患者高效康復管理的軟體康復手套，幫助吞咽障礙患者精準評估病情與家庭訓練的康復訓練平臺......經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年戴森設計大獎(The James Dyson Award)中國大陸賽區三強團隊脫穎而出。

這是一項國際性的設計與工程大獎，由戴森創始人詹姆斯·戴森創立于2005年，旨在嘉獎、鼓勵和啟發下一代工程師和發明家。它面向所有工程專業或設計專業的大學生和新近畢業生開放征集，宗旨為“設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巧妙的設計構思。

創立以來，戴森設計大獎已為400多位來自全球的獲獎者提供豐厚獎金以支持其產品商業化。截至2024年6月，戴森設計大獎已激勵了超過20000名中國大學生為全球性難題提出新穎解決方案，累計收獲了超過3000份學生作品。

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

從約翰內斯堡到拉斯維加斯，全球范圍內，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。一些環保組織調查發現，全球超過半數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、農業，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生破壞。然而，大多數地區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小型水面環保船

對此，戴森設計大獎中國大陸賽區2018年冠軍團隊發明的ORCA小型水面環保船能夠更有效地清潔水面垃圾，智能跟蹤污染物，實時監控環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效率。

2018年戴森設計大獎中國大陸賽區冠軍得主，歐卡智舶創始人朱健楠

該團隊代表朱健楠畢業于西北工業大學航海學院，同時，作為正高級工程師、團隊創始人，他帶領團隊經過6年多的發展，目前其無人駕駛船產品的智能化、數字化能力已在同行業中領先。用科技提高作業效率，保護作業人員的人身安全，在新質生產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，體現出可持續性和實用性。

與此同時，醫療健康領域也是中國新生代發明家們的關注焦點之一。據了解，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家三甲醫院，對上百位罕見病患者和從業醫生進行了調研后，研發了能夠根據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，在47種罕見病上的診斷準確率高達94%。

產品通過AI介入，可以根據患者的形態特征（面部圖像、人類表型信息等），構建罕見病患者的形態模型，從多種罕見病中大幅縮小可能罹患的病種范圍及可疑區域，再結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，在三甲醫院的應用中，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，顯著提升了醫療服務的效率，減輕醫生工作壓力，降低漏診誤診，且患者可以盡早開展治療干預，達到改善預后、降低疾病傷害的目的，緩解醫療資源分布不均問題。

至今，該團隊已經與多家三甲醫院建立了合作，并成功篩查出了750名高危患者，目前輔診設備的準確率達到了100%。為了更廣泛的實用性，團隊還設計了手持式篩查設備，為超過4萬人次提供了服務，實現了從單純解決問題到更便捷解決問題的跨越。

2022年戴森設計大獎中國大陸賽區冠軍得主，CareRare罕見病篩查方案項目負責人：院旺

“一般來說，罕見病的發病通常在孩子五歲前就出現了。項目的初衷，其實主要是面向兒童群體。”回想起來，團隊成為了國內第一個嘗試采用非侵入式、對人體無創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，現在回想起來，這種探索精神仍讓我感到非常有趣且自豪。”

此外，在中國香港，空調占據了總電力消耗的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。

這些驚人的數字激發了香港中文大學環境工程學生陳海鋒的想象力。以循環經濟為理念，他和團隊伙伴肖璨開始根據之前關于輻射冷卻的研究結果來驗證這個想法，最終發明了一種由廢玻璃制成的環保型降溫涂料——E-COATING。它可以應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，減少空調的使用和相關的溫室氣體排放。

2023年戴森設計大獎國際可持續發展獎得主，E-COATING環保型降溫涂料團隊成員：肖璨、陳海鋒

設計助力可持續未來。據估算，若將9,800萬個玻璃瓶轉化而來的E-COATING涂覆在中國的建筑物頂部，所節省的電力足以為1,140萬戶中國家庭供電一整年，相當于11.2億棵樹木一年的碳儲存量。

以此，E-COATING榮獲了2023年“戴森設計大獎可持續發展獎”，也是首個獲得戴森設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部溫度，從而不僅降低制冷能耗，節約電費，還減少了碳排放，為全球氣候變化的應對貢獻力量。“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保涂料配方的成本，這一定程度上對產品在市場上的推廣起到了積極的促進作用。”

E-COATING 環保型降溫涂料

E-COATING 環保型降溫涂料

【對話】

澎湃新聞：在你看來，設計出的產品能脫穎而出獲得冠軍的原因是什么？

朱健楠：一個優秀的科技產品，必須跨越技術、產品和商業化這三個方面的鴻溝。所以，構建一個能力互補、綜合全面的團隊，至關重要。

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

陳海鋒：我認為E-COATING的優勢在于，它在成本、社會可持續性和環境保護之間找到了一個巧妙的平衡點。當前市場上的許多環保產品都存在“綠色溢價”現象，使得往往只有大型企業才有能力嘗試。因此，我們希望通過更環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，為環境帶來積極影響。

院旺：將實驗室產品轉化為一個現實產品的過程中，我們經歷了很多陣痛和妥協。我想強調一點：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。

澎湃新聞：你如何理解發明家精神？

朱健楠：好奇心是創新思維的源頭，永葆好奇心非常重要。我理解的發明家精神是，用好奇心去發現問題，再用科學聚焦的態度去量化解決實際的問題。讓技術轉化為生產力，而不止停留在論文里，是我內在的驅動力。

陳海鋒：一旦確認了可實現的目標，就得展現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化為現實。

院旺：發明家首先是一個敏銳的、擅長發現問題的觀察者，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人的創新思維？

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據，所以我們應該重視培養人的獨立思考和獨立分析的能力。另外，現在太多的教育場景停留在理論層面，可以創造一些機會，讓學生更獨立地面對各種問題，將理論與實踐相結合，并鼓勵他們在實踐中快速試錯和優化，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品。

陳海鋒：對過往經驗保持質疑的勇氣至關重要。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，養成良好的發問習慣能夠幫助準確定位問題。這是創新思維的穩固基礎。

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

院旺：第一步是敏銳發現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？這一點也很關鍵。

當然，有一個廣博的視野是基礎。我相信，對世界多角度求知欲的驅動，會引領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的發展對于人類帶來的挑戰和機遇時，我認為，機會顯而易見，而挑戰則與人的價值鏈接有關。在AI時代，我們會面臨一個問題：弱連接增多，而強連接減少。這可能導致人們感到焦慮、幸福感缺失，并引發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、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用或場景出現。

院旺：我的理想社會是：人們不再投身于大量的重復性勞動來滿足物質需求，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果。對于那些勇敢的探索者，即便他們的努力暫時沒有結果，社會也能看到他們的付出與價值。這樣的社會，鼓勵創新，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，我期望循環經濟能成為各個行業和制造領域發展的核心。我憧憬著一個高效的產業體系，其中資源的回收、使用和管理都得到極大的優化。從產品設計之初，就充分考慮其可持續性和可回收性，確保產品在整個生命周期內都對環境友好。

我對能源環境工程專業的熱情可能就來自于對某些現狀的不滿。我發現，當前很多產品都是基于線性經濟的邏輯來生產的。比如，那些為了防止植物根部水分蒸發而鋪設在農田里的塑料薄膜。制造商并沒有充分考慮它們在土壤里會產生大量的微塑料，不僅降低了土壤質量，導致農產品收成減少和品質下降，甚至最終令土地完全廢棄。還有當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經濟的普及，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。我們都可以做得更好，從而實現人類與自然和諧共生的目標。