他是山西工程科技职业大学的“发明专家”，一个专门从事创新的数学教授，一个金点子频出的“年轻人”，最近他又当上了学校创新创业学院的第一负责人，挑起了创新创业教育的大梁，他说：“每一个作品都是解决一个烦恼，每个点子都想填补一个空缺。”
2021年9月，张杰明教授团队凭借一款轻而智能的头盔和一个U型水面救生器，将又一个有分量的奖项收入囊中——第十届创新创业大赛（山西赛区）一等奖。他眼中的这份发明事业，起点是解决困扰，过程是舍命相搏，结果却又是回到“原点”。
跌倒能呼救的头盔
头盔的安全性毋庸多言，2020年4月，“一盔一带”安全守护行动在全国各地开展。相比于汽车、摩托车和自行车，电动车有诸多的优势，也有着无可奈何的缺点，其中一个就是安全隐患，有一个头盔就多一分保障。
2020年10月，开发一款安全智能头盔的念头一瞬间涌入张杰明的脑海。“我想做一个能起到辅助安全并且对驾驶员友好的智能头盔。”
说干就干，张杰明定下了“能接打电话、能当做行车记录仪、能放音乐、能在碰撞跌倒后报警、能加热、能辅助照明”的这六个目标。可小小的头盔上如何实现这么多的功能？
“我们挑选了市面上销量比较好的头盔开始改造”，张杰明的创新团队涵盖计算机软硬件、机械设计、物联网、财务管理、市场营销、电商各方面专业人才，从设计电路结构开始，一步步规划设计镶嵌在头盔内部的电子元件，通过语音智能控制模块、按键双控蓝牙对讲模块，实现了语音接打电话、语音控制手机导航、播放音乐等功能。当头盔检测到碰撞信号时，通过脉搏心率传感器检测用户心率，确定用户位置，通过蓝牙与手机进行通信，向预设的紧急联系人发送骑行者的当前位置及实时心率。
获奖的智能头盔作品。供图 张杰明
“我们的专业在于动手能力强，效率高，而且能够在不同专业之间互相衔接。但是依然有数不清的知识盲区困扰着研发进度，需要我们不断从头开始学习。”音响受到电流音的影响、电池大小的选用、摄像头的位置、陀螺仪的角度设计等技术难关逐一被攻克。
过程中的困难不必言说，最难的是坚持，当自己想付诸实践时，却发现市面上已经有类似的产品无疑让创新者更加失望。2020年11月，市面上出现了蓝牙电动车头盔，坚持还是换赛道？2012年开始创新发明的张杰明内心早已修炼得心如止水，人无我有，人有我优即可。
跌倒后发短信报警，伤者迅速得到救助，可以持续加热，让寒风不再刺骨，坚持不换频道的定力让智能电动车头盔亮相在山西省创新创业大舞台，并终于斩获大奖。
劈波斩浪的“救生员”
万一遇到落水者，绝大多数人的想法就是恨自己的泳技不佳，而张杰明用U型救生器给出旁观者另一个选择。打开遥控器，操控无人船，每秒2米的速度朝着落水者前进，它可以跨越800米，劈波斩浪精准无比地找到落水者。救生“神器”真的好用吗？
当我们发现落水者时，最担心的是什么？是湍流复杂、体力不支，游不过去，而遥控加视频再加上强力电机可以精准靠近落水者；电力续航有担心怎么办？那就减少电力消耗，优化设计前置进水格栅；浮力不够，托不起几个人怎么办？用最新的浮力材料打造船体，就能实现托起生命。为了方便携带和运输，张杰明还将它设计成可以折叠、收缩的造型。
U型救生器设计图。供图 张杰明
“最大的难点就是救生器外壳，我们团队几乎找遍了国内所有厂商，最后挑选出一款刚刚军转民的材料，它具有低密度、高强度、少吸水的特点，外壳的固体浮力材料使用计算机数控机械加工技术制作。”张杰明介绍道，“它可以给消防救援人员使用，给水上乐园、湖泊河流管理部门应急，一拆一扔，就是一个更加可靠的救生员，大大减少了风险。”
为了给产品找到市场销路，一方面要严控成本，一方面要广开渠道，张杰明与团队成员在山西各个市区、城市开展水域的调查与分析，根据市场容量，模拟了前期和中期的营销模式，对未来的经营策略的设想与机械的发明创造同步进行。
从救援无人机到U型救生器，应用范围小了，但体现了更多人性化设计，U型救生器成为张杰明站上领奖台的又一个作品。“我们的发明不会因为一个作品的获奖而停滞不前，它们都还在改进中，未来更加可靠，更加实用。”
创新者的烦恼
“我搞发明创造已经九年，参加了创新创业比赛五年了，前几天上台还是腿软了，每一次都像是搏命。”作为一名老选手，张杰明自己最清楚，这条创新创业的路上，纠结坚持了什么，舍弃了什么，收获了什么。
作为新上任的创新创业学院第一负责人，张杰明有一份外人羡慕的稳定收入，但是多年来，为了实现发明创造的梦想，自己倒贴的金额就超过20万元，家人也不免产生怨言。每次获奖后的奖金会被迅速投入到下一次研发中，“获奖奖金十万元还可以支撑我做三个样品，实现三个想法”，所以就有了对产品一次次迭代和更新，让它更加智能，更加人性化，“每次获奖都是回到原点，一个新的开始”。
“时间不等人，像智能头盔那样的事情和论文被抢发一样悲催，以后肯定免不了，唯有自己不断进步。”带着“一切为了救人”的执念，从智能救援卡到便携式自动充气救生圈，一路飞驰，进而改造无人机、无人船，从随身的小装置，再到几十公斤的大家伙，贯穿张杰明发明创造的唯有“有用”二字。
张杰明教授和团队成员杨璐霞副教授在颁奖台上。供图 张杰明
“有人质疑过我年纪太大，和孩子们竞争，但实际上我们的团队成员绝大多数都是普通大学生，是孩子们的成果，竞赛也不是我们最终目的，我只是想站在这个舞台，更好地宣传成果，让更多的人看到。没有转化的成果如同死物，没有什么价值，特别是大学校园内，成果转化更是一块短板。”面对质疑，张杰明也表现得十分坦然。
没有创业团队不缺经费的，张杰明的团队也一样，用竞赛奖金反哺创业团队，让成果尽快投入市场，是他们选择的一条笔直却又难走的道路。“成果已经摘下了，下面就看我们在市场上的表现了！”
（作者：李清波 来源：中国科学报）
