16岁加拿大少年研发仿生海龟机器人 助力环保AI检测微塑料显成效

   时间:2026-07-22 22:53 来源:快讯作者:江紫萱

在加拿大北部,一位16岁少年埃文·巴兹凭借一项创新发明,在国际科学舞台上引发关注。他将仿生学与人工智能结合,设计出一款能自主检测水中微塑料的“海龟机器人”,并在2026年Regeneron国际科学与工程大奖赛中斩获5万美元奖学金及戈登·E·摩尔未来世代积极成果奖。

这项发明的灵感源于一次露营经历。2024年,巴兹随家人前往安大略省荒野时,观察到一只鳄龟在水中游动的优雅姿态。“它的动作如此高效自然,让我立刻想到:能否设计一台模仿这种运动方式的机器人?”巴兹回忆道。他随即投入研究,在自家后院泳池中反复测试,经历了数百次失败后,最终让机器人实现了自主游动与深度控制。

机器人的核心创新在于集成了一套水下三维全息成像系统与AI识别模型。巴兹解释,这套系统能实时采集水中三维图像,并通过训练的算法以94%的准确率区分微塑料与其他微小颗粒,包括尺寸仅10微米的微粒。“传统检测需将样本送至实验室,耗时数天且成本高昂,而我的机器人可直接在水下完成分析。”他强调,这一突破尤其适用于偏远地区,那里缺乏实验室设施与专业人员。

设计过程中,巴兹面临多重挑战。为让机器人游泳姿态更逼真,他向水族馆专家请教海龟运动规律,并开发算法实现路径规划与深度自动调节;为提升AI识别精度,他花费数月优化硬件分辨率,反复调整模型参数。“加拿大北部冬季漫长,湖面结冰前必须完成所有测试。”巴兹提到,时间压力迫使他高效利用每一分钟,最终在极端天气来临前验证了系统的可靠性。

巴兹的环保情怀始于童年。自6岁起,他便随父母划独木舟探访偏远湖泊,对自然生态的热爱逐渐转化为科研动力。观看海洋污染纪录片后,他了解到微塑料已威胁超过1300种海洋生物,每年约有1100万吨塑料流入海洋。“我想用技术解决实际问题。”他说。选择海龟作为仿生对象,不仅因其游泳效率高、续航能力强,还因其体型适合搭载传感器,且不易干扰其他水生生物。

Regeneron国际科学与工程大奖赛是全球高中生科学竞赛的顶级赛事之一,今年吸引超过1700名学生参赛,总奖金超700万美元。巴兹的获奖项目因“将前沿科技应用于环境保护”获得评委高度评价。站在领奖台上时,他仍难以置信:“听到自己名字的那一刻,我反复确认:‘这真的是我吗?’”

目前,巴兹正专注于高中学业,计划用奖学金攻读科学或工程专业。他希望将研究成果开放共享,推动微塑料检测技术普及。“科学不应局限于实验室。”他说,“我的目标是让更多人能用上这种工具,共同守护地球水域。”

 
 
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