世界瞩目的小小发明家
日前在美国加利福尼亚州举行的TED大会上,年仅18岁少年泰勒·威尔逊(TaylorWilson)的设计的小型核反应堆引人瞩目。该小型核反应堆能够便宜、安全地为10万户家庭提供能源,泰勒表示这项发明将有能力改变世界。
据了解,这种反应堆以核武器中熔融的放射性物质为动力,功率可以达到50兆瓦至100兆瓦,足够为10万户家庭提供能源。反应堆体积很小,可在工厂建造、并在流水线上生产,同时还具有方便运输的优点;它们还可以被安装在地下,有利于防御恐怖破坏和战争袭击。此外,这种熔盐反应堆更安全,由于反应温度低以及不需要增压,一旦出现缺口,也不会喷出任何东西。密封的反应堆中加入足够的燃料后能持续工作30年,安全性将大大提高,30年之后,这些反应堆还可以被封存。
他计划2年内造出原型,5年内把产品推向市场,“这不仅是为了对抗气候变化,还能给发展中世界带来能源”。“想象一下,那些希望探索其他星球的人设计出火箭,需要配备小型反应堆,”泰勒说,“拥有此,你便不仅有了推进力,还有了抵达那里以后需要使用的能源。”言谈举止间,俨然一副科学家的风范,而他的科学之路,从他还是个小孩时便开始了。
令人头疼的科学神童
这位出生于1994科学神童的家庭看起来很普通,父亲肯尼斯曾是足球运动员,后来在可口可乐公司做瓶装工,母亲蒂芙尼则是一名瑜珈教练。似乎并没有什么家庭环境的影响能让他走上科学这条道路,但当泰勒还是在熊孩子年纪时,就已经凸显出自己的与众不同。
5岁时,泰勒对父母索要的生日礼物就是起重机。当父母将他带到玩具店时,泰勒却生气地说:“我要一个真的!”这个时候,普通的父亲都会将孩子训斥一番,肯尼斯却找了个在建筑公司工作的朋友帮忙。于是,在威尔森生日那天,一辆6吨重的吊车停在了他家门口。威尔森兴冲冲爬上去,坐在驾驶员的腿上,学习操纵这个庞然大物,乐得合不拢嘴。
9岁时,泰勒与父亲路过的美国太空及火箭中心的大门时说,“我想去里面看看推进器,只有这个才能引起我的兴趣。”中心的导游将父子二人带到土星5号运载火箭的模型前。在导游的讲解过程中,肯尼斯偷瞄了一下儿子,看着儿子一脸敬畏,他突然觉得自己肩上的担子轻了一些:因为终于有人可以让爱提问的儿子安静几分钟了。
泰勒随后举手要求发言,获得许可后,他就像连珠炮一样,向大家解释土星5号运载火箭是如何运作和飞行,速度与排气速度有怎样的关联,液体燃料和固体燃料各自存在的利弊等等。导游后退一步,把讲台让给这个带着阿肯色州口音的瘦削的男孩。他噼里啪啦很快讲述了一堆博士生水平的概念。其他游客也后退了一步,也许是被这个孩子与其年龄不相称的大胆、聪慧和博学震慑住了。导游小姐不得不立即给中心主任打电话:“请快过来,你必须见见这个孩子。”肯尼斯这下才意识到自己有一个异常聪明的儿子,连火箭科学对儿子来说都不是一件困难的事。
10岁的时候,泰勒在房间里贴出了元素周期表。仅花一周时间,他就记住了所有的原子数、聚合和熔点。在一次感恩节的家庭聚会上,泰勒身穿白大褂,声称要立即提取在场所有人的血液样本,以便在外祖母的车库里进行“比较基因实验”。
谈到天才儿子的学习经验,父亲肯尼斯也大惑不解:“我们从来不知道那么深奥的科学知识,甚至还曾多次问自己,他(指泰勒)是从哪儿来的?”当时的他也还不知道,这还是他人生中比较简单的岁月,此时他那聪明得让人害怕的孩子还只是着迷一些简单的东西。
越危险越玩得带劲
在旁人看来,威尔森家对孩子实在过分宠溺。但这正是威尔森夫妇故意选择的教育方式。“我们想要帮助我们的孩子弄明白他究竟想做什么样的人,”肯尼斯说,“然后我们将竭尽所能帮他们实现目标。在父母的支持下,泰勒获取知识的途径已经不再局限于参观和看书,逐渐地,他家里的车库也被各种神秘的、夜晚会发光的岩石、金属和化学液体所占据。
11岁时,泰勒把所有人邀请到后院看实验。他将一个装有糖和硝酸钾混合物的瓶子倒放在地上,然后点燃了导线。结果大家没有看到期待中的礼花,却听到了雷鸣般的爆炸声。惊慌失措的邻居们纷纷跑出家门,只见肯尼斯家院子里升起了一朵小蘑菇云。
同样是11岁的时候,泰勒得到了一本名为《放射性童子军》的书。书中讲述了上世纪90年代,一个家住密歇根州的男孩试图在自家后院建核反应堆,结果污染了环境。在肯尼斯夫妇看来,这是一个具有警示意义的故事。但对于刚刚背会元素周期底部两排放射性元素的泰勒来说,这变成了一个很有趣的研究对象,他似乎找到了新的挑战。“你们知道吗?”他说:“我敢肯定,我可以做得更好。”
泰勒12岁大时,他的弟弟只有3岁,但两人开始展现出了超凡的数学天赋,普通学校已经无法教育他们。泰勒时常感觉生活无聊,为让儿子开心起来,肯尼斯夫妇便同意让儿子研究放射性元素。这下一发不可收拾,泰勒开始对含有镭的闹钟、含有钍的纱罩灯笼和含铀的节日玻璃感光板产生了兴趣。他开始将家里的车库变作自己的实验室,核燃料球、大块的铀开始出现在车库里。当父母提出安全质疑时,泰勒嘴里的科学术语总是能让肯尼斯夫妇无言以对。
14岁造出核反应堆
泰勒13岁的时候,肯尼斯夫妇为了避免事情更加恶化,决定将两个儿子送到内华达州的戴维逊学院,而戴维逊学院正是一所专为天才少年开办的学校。在那里,泰勒遇到了诺贝尔奖获得者量子理论学家温特贝格。当温特贝格获知泰勒想建立一个核反应堆时,这个以暴躁出名的教授立马大叫起来:“你才13岁,你知道你在说什么吗?”在他看来,即使对于博士生,这样的项目也太复杂太危险。
但泰勒的字典里似乎没有“不可能”这个词,教授的话并没有阻止他的前进脚步。在读戴维森学院之后,他找到了两位学者。其中一人就在温特伯格的办公室隔壁。“我从没有见过他这个年纪的孩子掌握如此深厚的知识,”原子物理学家罗纳德·法诺夫说,“但他告诉我他想在车库里造一个反应堆,我就想‘哦上帝,我们不能让他这么做。’但也许我们可以帮助他在我们的实验室里做到。”法诺夫邀请泰勒旁听他的高级核物理课,并介绍他认识了实验室技师比尔·布林斯米德。在一堆设备中,他们找到了一个有着厚不锈钢墙壁,能够承受极端高温高压的高真空室。“我能用这个造我的反应堆吗?”泰勒问布林斯米德,“我想不到更好的用途。”布林斯米德回答说。
每天下午,泰勒都在法诺夫实验室的一个角落解决复杂的技术问题,搜寻关键零部件。法诺夫在劳伦斯伯克莱国家实验室给他找到一个多余的高压绝缘子。
在布林斯米德和法诺夫以及其他朋友的帮助下,泰勒运用包括核物理、等离子物理、化学、辐射计量和电机工程等20多个技术领域的知识,慢慢地开始组装反应堆,陆续解决了真空泄露、电机故障、等离子体流场间歇等问题。
在14岁生日刚过不久,泰勒就和布林斯迈德为反应器注入了氘燃料,通上电源,并确认了中子的产生。这样一来,在很多同龄的孩子还没翻开过物理课本时,14岁的他已经设计了一个计划用于自家车库的核聚变反应堆,成为全球第32位、也是最年轻的完成氘离子核聚变的个人。
智商与情商皆高的天才
事实上,泰勒并非一个只知实验和读书的Geek,他不仅善于交际,而且具有远见卓识。一天,他看到相关报告称每天在海港进出的数千集装箱是国家安全的薄弱环节,便开始琢磨:为何不利用核聚变产生出的中子来扫描集装箱里的货物,以检测其中是否含有核武器。泰勒随即走进实验室,手工制作了一台核武器探测仪。
泰勒将这个设计用来当作炸弹嗅探装置的反应堆带到了英特尔国际科学与工程大奖赛上。作为全世界最顶尖的中学生科学盛会,展览每年都有吸引数十个国家的千余名最优秀的科学少年们来参与竞争他们的奇思妙想。在听闻一个十四岁的少年竟然组建了一个可运行的核聚变反应堆之后,因特尔的首席执行官保罗·欧特里尼直接来到了泰勒的展位。经过二十分钟的交谈,欧特里尼带着难以置信的表情微笑着摇着头离开了,他在私下里表示:“我脑子里只有一个想法,‘这孩子还是自己人,真是太庆幸了。’”
连续三年,泰勒几乎主宰了这一国际性的科学展,他一共赢得了九个奖项(包括总体一等奖)、多次海外旅行和十多万美元的奖金。美国国土安全部了解到泰勒的发明后,立即邀请他到位于华盛顿的国土安全部国内核检测办公室作参观访问,并且表示愿意为他拨款,发展核武器探测仪。
此外,泰勒还与当时的能源部副部长克里斯蒂娜·约翰逊会了面,在后者看来,这次见面简直“震惊了”自己。“我敢说像他这样的孩子在一代人中也许只会出一个,”约翰逊说。“他不止是聪明,而且非常之酷,口才也不一般。我觉得他也许是我所见过的最令人惊异的孩子。”
这个天生就不安分的家伙,并没有在举世惊诧的成就面前却步,用他自己的话说:“我只不过是想做自己感兴趣的事情。”在接下来的3年里,泰勒沉迷于实验室,与此同时他也开始给一个从12岁起就暗恋的女孩苏珊娜写情书。17岁那年,泰勒获得了大奖的同时,一直觉得他是个怪人的苏珊娜说:“好吧,我承认我也喜欢你。”
中学毕业后,泰勒并未按部就班选择接受高等教育,反而专心创办企业,生产模块化裂变反应堆。目前泰勒在内华达大学一处地下室专门研究核能,他甚至曾为该学校研究生教授了一学期的核能物理课程,总统奥巴马对他的成就也相当赏识。谈到自己现在的成就,他说:“我认为没有不可能的事。”泰勒觉得人生就该如此,干着自己喜欢的事情,拥有自己喜欢的姑娘。这样已经很美好了。没有人知道未来会发生什么,有关他的超凡故事似乎才刚刚开始。
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