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2016年3月11日

張綺霞 訪談錄

陳易希師弟黃深銘 克服讀寫障礙科研摘星

香港多年來被批評缺乏科研土壤,然而在國際科研賽事中,香港學生屢屢獲獎,證明此地人才不少。去年再次有中學生憑發明榮登「星之子」之列,憑自動消毒的「自潔門柄」,在英特爾國際科學與工程大獎賽中奪得材料科學二等獎。其中一位,是正在中華基督教會譚李麗芬紀念中學就讀中六、陳易希的師弟黃深銘。

成功背後,黃付出的是比常人更多的努力,從小就已經確診有讀寫障礙,在文字理解和寫作上,他總比平常人需要更多時間,參賽要撰寫全英文的研究報告,更花了他一個月去完成。然而他卻不覺得這是大問題,反而感謝因此得到許多人的體諒,幫助自己圓夢。

從小黃深銘就喜歡研究各種機械構造,熱愛創意與發明,「經常問『為什麼』,很想知道事情背後的原理」。小時候他寫字經常出界,寫得又大又歪斜,怎樣也改不了,見過教育心理學家後,確診他有讀寫障礙,經過訓練後,他也能寫得工整漂亮的字,只是會比其他人更花時間,在閱讀上會比其他人慢。然而他仍努力衝破自身限制,積極學習,夢想成為一個科學家。

小學時,他的無限創意已得到認同,設計的一頂裝有攝錄鏡頭的「消防安全帽」更曾在地區比賽中獲獎。「那時候有個消防員因為火場中的閃燃而殉職,於是我想,如果消防員帽子上有一個耐熱鏡頭,這樣就可以把即時影像傳送給消防局,更能保障其性命?」這次獲獎為他打下強心針。

早於2004年,年紀小小的黃深銘便聽聞陳易希因為發明「智能保安機器人」而贏得美國英特爾國際科學與工程大獎賽物理學二等獎,連小行星也以其名字命名,頓時心生羨慕,決定要以他為榜樣。小六畢業後,更考進陳易希曾就讀的屯門中華基督教會譚李麗芬紀念中學,希望可以跟隨其成功之路。

屢獲科研獎項

中學在科研比賽中屢獲佳績,不是沒有原因,校內風氣鼓勵科研創作,更設有科技研究小組,喜歡發明的黃深銘有不少發揮空間。早在摘星之前,他已經參加過二十多個大大小小的比賽,累積豐富的發明經驗,最難忘的是兩度到美國參加VEX機械人世界錦標賽,第二次參賽時更帶領一眾小輩,取得最佳創意的獎項。

獲獎的機械人擁有特製車輪,可以向任何方向轉移,並擁有結構精密的多個部件,可以將平台向橫和向上伸展,一次過將豆袋鏟起升高,倒進籃中。說到這裏,他謙虛地說,其實這也不算什麼發明,「考的只是邏輯推理和工程技術」。

從中三下學期開始,他與高一級的同學李鍵邦開始構思新發明,觀察到公共廁所的門柄非常骯髒,人們常用紙巾包裹手柄才肯推門,想到如果可以發明一種自動消毒的門柄,不是更為便利和環保嗎?說起消毒,他們想到用紫外光,設置一條透明的玻璃手柄,裏面如光管般全內反射紫外光,可收消毒門柄外層之效。後來發現單用紫外線效率不高,而且也會對人體造成傷害,於是開始上網尋找其他文獻,尋找最適合的消毒物料和消毒結構。

當時黃深銘只學習了一些基本的化學、生物和物理知識,「可以說是零基礎」。讀寫障礙為他帶來不少困難,「起初也遇到許多問題,文獻全為英文,不是熟悉的語言,理論也沒學過。後來慢慢看了解更多,才更為容易。」發現光觸媒二氧化鈦在紫外光下可發揮良好的消毒效果,便想到在玻璃管外加上一層納米二氧化鈦,加強自動消毒功能。

然而就算明白了所需的物料,實踐時候也困難重重。「裏面很多知識都不在考試範圍內,很多技術上的問題學校沒有教,就要去問其他人。」他們曾發電郵請教日本「光觸媒之父」藤嶋昭,了解相關知識,又求教於中大化學系的余濟美教授,對方提供了不少有力的協助。「余教授是這方面的香港權威,更索性把實驗室借給我們,讓我們放學後能去用。又安排我們到其他實驗室去,研究門柄的殺菌功能。」

校內男廁測試

整個研究歷時兩年,有一年半的時間都花在塗層研究上。單是解決「如何均勻地塗上塗層」這個問題已需時不短,起初他們只是以最簡單的方法把粉狀物料混水噴上門柄,當然很快就在使用過程中剝落了,後來他們在論文庫中發現「溶膠凝膠法」,透過化學反應將水狀塗層變成半凝固狀態,黏附在玻璃表面上,再放進焗爐燒,終於成功試驗出穩固黏附塗層的方法。他們又反覆研究塗層要多厚才能最有效殺菌。「有嘗試過過厚的版本,光無法射上頂層,影響效率,太薄又會有太多空隙。」

此外,紫外線的波長也與殺菌效能有關。「經過多次嘗試後,發現紫外光LED燈365nm的波長殺菌效果最好。」他們也設置了一個將推或拉門力量轉化為電力的裝置,為紫外燈供電,更為環保。「起初這個裝置也是很弱的,拉完後半分鐘光就用完了,最後我們也能把每次拉門製造的光能延續至5分鐘。」他表示,自潔門柄的製作材料多從內地網購回來,化學物料則購自日本,確保質素,估計如大量生產,成本可以控制在100港元以內。

研究成功後,他們決定拿作品去參加第66屆英特爾國際科學與工程大獎賽,大賽對於發明品有嚴格要求,例如要撰寫報告,又要求他們在合資格的實驗室做種菌實驗,證明其殺菌效能。「不能在學校實驗室做,要到中大去」,他們把門柄安裝於校內男廁,收集一星期樣本作實驗,最終證明這門柄有99.8%的殺菌率。因為其創意、技術和實用性,最終在比賽中獲得材料科學二等獎,國際天文學聯盟更以他們的名字為兩顆小行星命名作為獎勵。

在作品研發的第二年,拍檔李鍵邦要面對DSE考試,因此黃深銘成為實驗的主力,負責研究文獻和撰寫報告,而拍檔則更擅長物理和工程,成為製作的主力。「我們為了發明,學的東西比DSE課程要求的多很多倍。」花大量時間在研究中,無可避免影響正常學業,「因此要將時間分配得很好。不需做實驗的假期也不能打機,要溫書,上課也需要更留心,因為我可以用的時間也比別人少。」

雖然辛苦,但他也非常享受,尤其是可以自己去尋找知識,而非坐着被動地接收。「好像變成了大學生般,有時也會發現課堂所教的基本知識,在大學層面是不太準確的。」因為發明,他也多留意了身邊的事。「許多發明都是由日常生活開始,例如這次就是看到男廁的門柄很髒,便想是否需要時刻找人去抹?可以如何解決?」

在那段日子,他放學後就要長途跋涉到中大做實驗,回家時已是凌晨,幸得家人全力支持。「有時做到夜晚十一二點,回到家是一兩點,他們仍為我留了湯。」他對發明滿腔熱情,把大量時間投放其中,一些同學不了解,覺得只會徒勞。「的確不是每一個投入研究的人都能獲得成功,最後仍被人記得的又有哪幾個?我也預期過可能到最後畢業時,也不能得到什麼成就,但我就是想追求這樣的理想,想成為一個發明家或科學家。」

發明後要撰寫30頁的全英文研究報告,對於有讀寫障礙的他來說頗為吃力,他為此預留更多時間。「我一邊做研究一邊寫,寫了一個月。」他笑言,讀寫障礙對理科學習其實影響不大,只是學文科會更花時間,而大學收生對語言能力有一定要求,因此在發明告一段落後,他也全力學習,急起直追,希望可以考入科大讀夢想中的國際科研課程,在未來從事納米範疇的研發。「也不是為了賺錢,只想研究出一些能幫助人的東西,這是我的理想。」

瑞士藥廠交流

因為參加不同比賽,他也曾去過歐美多個地方,更有機會到外國院校交流。一次是到美國紐約城市大學跟隨當地教授深造納米科技,大讚院校對科研的重視。「當地的大學生在求學階段就要開展獨立的研究,而且必須說服教授自己研究是可行的,成為指導老師,才能成功畢業。我覺得這樣的安排很好。」

另外一次是因為「自潔門柄」得以到瑞士的羅氏藥廠交流,學習如何在實驗室裏製作阿士匹靈,觀察到科研機構如何將資源投放回社會,推廣青少年科學教育。「例如藥廠設置了社區實驗室,當地學生可以自由申請在裏面進行研究。」看到政府近年投放了更多資源在科研發展上,他對科研前景也感到樂觀。「但許多配套都仍有不足,因為香港本身的研發成本較高,有時候不一定要揼錢,也可以幫助引入技術和人才。」

撰文:張綺霞

[email protected]

攝影:陳縱宇

部分圖片由受訪者提供

 

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