上海中学高三女生妙计“补天”

激光修复臭氧空洞方法获飞利浦杯青少年专利申请一等奖

　　编者按：修补臭氧空洞是个世界级难题。中学生的设想可行性到底有多大？其实，这个问题并不重要，因为鼓励中学生创新的根本目的，是为了培养他们独立发现问题、解决问题的能力，以及敢于创新的思维方法。从某种意义说，天马行空、另辟蹊径，正是创新型人才所具备的一种素质。希望类似的比赛更多些，像李想这样“敢于想”的学生再多些，为建设创新型国家贡献才智。

    本报讯（记者 章迪思）修复臭氧层空洞，是长期困扰全世界科学家的难题。上海中学高三学生李想大胆设想用激光光束修补空洞的方法，在日前揭晓的“上海市飞利浦杯青少年专利申请奖”评选中获得一等奖。

　　小李自称是狂热“地球迷”，一直对地球、大气空间等充满兴趣。当她发现臭氧层的破坏已经严重影响人类健康、生态系统及空气质量等时，就想找到一种具有一定可行性的解决方法。“尽管这是一个至今无解的世界级难题，但作为已掌握基本物理、化学原理的高中生，通过资料查找，完全有可能提出自己的设想啊。”

　　小李一边频繁出入图书馆收集资料，一边做起有心人，课堂上每一个新学的知识点，都有可能激发她的创新灵感。在一次地理课上，“飞机在平流层飞行”这一知识点让小李豁然开朗：既然臭氧也位于平流层，可以利用飞机排出的氮氧化物气体，分解出氧原子后通过激光光束打入臭氧层，使之与破坏臭氧层的“元凶”之一———氯原子发生反应，减缓臭氧层空洞面积的增大。同时，氧原子还能与氧气反应生成臭氧，以填补臭氧层空洞。

　　李想把设想分解成四个步骤。第一步，通过加入含银的催化剂，把飞机排放的氮氧化物分解成氧化银；第二步，从氧化银中分离出氧气；第三步，施加电场，把氧气分解成氧原子；最后再利用激光光束把氧原子打入对流层。其中涉及纳米催化剂、激光固定原子等高中课本里没有的知识，小李必须“无师自通”。为了解激光的工作原理，她从网上搜集到长达十几页的相关素材，先花几天时间慢慢“消化”知识，再从中找出和课题相关的内容。

　　小李还有自己的“窍门”，那就是提高课堂学习效率。她认为，再新的化学物质、再陌生的反应方程式，从原理来说，都是“万变不离其宗”的，掌握了课堂上学到的方法，就能举一反三，融会贯通。最后，小李终于找到了每一个步骤相应的反应方程式，设想化为论文，并以此申请了发明专利。

　　大赛评委认为，小李设想的最大亮点，在于既吸收了飞机尾气中的氮氧化物，同时又能减少臭氧层的空洞面积，可谓一举多得，对高中生来说更是不易。在可行性分析中，小李客观地提出，本设想最大的难点在于控制激光光束的射击距离，同时还要避免影响其它飞机的飞行，这就需要精密检测计算激光的角度。尽管如此，她还是相信有朝一日纸上设想终能化为实际可用的装置，为改善大气环境出力。