上海2020年11月19日 /美通社/ -- 2020年是戴森設計大獎(The James Dyson Award)創(chuàng )下新紀錄的一年，目前該獎項已經(jīng)資助了來(lái)自世界各地的年輕工程師和科學(xué)家的250項發(fā)明。在今年充滿(mǎn)嚴峻挑戰的背景下，戴森設計大獎收到的參賽作品數量達到歷史新高，作品質(zhì)量表現出眾，彰顯了青年發(fā)明人才的獨創(chuàng )性。今年榮獲了3萬(wàn)英鎊獎金的全球冠軍和全球可持續發(fā)展冠軍，都為當前人類(lèi)面臨的全球性問(wèn)題 -- 女性錯過(guò)乳腺癌篩查導致發(fā)現病癥過(guò)晚，以及可持續產(chǎn)生的可再生能源匱乏，給出了解決方案。

戴森設計大獎2020年國際冠軍

23歲的Judit Giró Benet發(fā)明的一種通過(guò)尿液樣本在家檢測乳腺癌的新方法 -- Blue Box榮獲2020年戴森設計大獎國際冠軍。

27歲的Carvey Ehren Maigue發(fā)明的一種由廢棄農作物制成，可以將紫外線(xiàn)轉化為可再生能源的新材料 -- AuREUS 系統科技成為戴森設計大獎首個(gè)可持續發(fā)展獎的得主。

戴森設計大獎2020年國際亞軍

來(lái)自倫敦帝國學(xué)院和英國皇家藝術(shù)學(xué)院的一群學(xué)生，發(fā)明了一款裝置 -- Tyre Collective，可以回收汽車(chē)輪胎磨損后產(chǎn)生的顆粒，從而實(shí)現輪胎顆粒再循環(huán)利用。

來(lái)自加拿大滑鐵盧大學(xué)的學(xué)生則發(fā)明了一種新型的液晶鏡頭 -- Scope，可以幫助相機實(shí)現無(wú)損變焦。

詹姆斯·戴森評價(jià)2020年戴森設計大獎時(shí)表示：“參加戴森設計大獎的工程師、科學(xué)家和設計師們證明了年輕人具備改變世界的能力。我們注意到，越來(lái)越多的青年發(fā)明人才正為醫療保健和改善可持續發(fā)展等問(wèn)題提出解決方案，而要在眾多極具潛力和崇高理想的創(chuàng )意中做出選擇令人為難。因此，我們今年設立了兩個(gè)獎項，以支持兩項值得被嘉獎的發(fā)明。Judit和Carvey都是取得重大突破的杰出人才，我希望戴森設計大獎能助力他們取得成功?！?/p>

戴森設計大獎2020年國際冠軍 - 由Judit Giró Benet發(fā)明的Blue Box

問(wèn)題 在得知母親患上乳腺癌后，Judit開(kāi)始深入研究乳腺癌，她意識到全球正亟需一款侵入性更低、更易獲得的乳腺癌篩查方法。目前的篩查流程要求婦女到醫院或醫療機構進(jìn)行侵入性檢查，疼痛感強且費用高昂。據美國疾病控制和預防中心研究顯示，近40%的女性忽略了乳腺X光檢查，導致三分之一的癌癥患者過(guò)晚發(fā)現病癥[1]，生存機率下降。此前，美國癌癥協(xié)會(huì )預測，到2020年，乳腺癌將占美國所有確診癌癥的30%[2]。在中國，乳腺癌的發(fā)病率也不容樂(lè )觀(guān)，根據《2019年中國最新癌癥報告》顯示，乳腺癌居女性癌癥發(fā)病首位，每年發(fā)病約為30.4萬(wàn)，占女性癌癥發(fā)病率的17.10%。此外，有報告顯示，每年中國乳腺癌新發(fā)數量和死亡數量分別占全世界的12.2%和9.6%[3]。

解決方案 來(lái)自西班牙塔拉戈納的Judit Giro Benet發(fā)明的Blue Box是一款家用的乳腺癌生物醫學(xué)檢測設備，它利用尿液樣本和人工智能算法來(lái)檢測乳腺癌早期癥狀。該設備是非侵入性的、無(wú)痛的、無(wú)輻射的、低成本的，讓女性在家就可以檢測乳腺癌，掌控自己的健康。

該設備對尿液樣本進(jìn)行化學(xué)分析后，將樣本數據上傳至云端服務(wù)器?；谌斯ぶ悄艿乃惴▽δ蛞褐械奶囟ùx物做出反應，為用戶(hù)提供診斷。該設備與一個(gè)應用程序相連接，該應用程序提供用戶(hù)通訊功能，一旦樣本檢測呈陽(yáng)性，用戶(hù)立即可在應用程序上與專(zhuān)業(yè)醫療人員取得聯(lián)系。

接下來(lái)的幾年對Judit來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因為她和她的團隊正在加州大學(xué)歐文分校，朝著(zhù)原型設計和數據分析軟件的最后階段努力，她們將進(jìn)一步進(jìn)行臨床試驗和研究，同時(shí)提交極為重要的專(zhuān)利申請。

Judit表示：“Blue Box有可能使癌癥篩查成為日常生活的一部分。它可以幫助改變社會(huì )與乳腺癌作斗爭的方式，改善乳腺癌患者到了晚期才被發(fā)現的情況。詹姆斯·戴森通知我獲得國際冠軍的那天，對我而言是一個(gè)真正的轉折點(diǎn)，因為獎金可以幫助我更廣泛地申請專(zhuān)利，加快我在加州大學(xué)歐文分校目前開(kāi)展的研究和軟件開(kāi)發(fā)速度。此外，更重要的是，詹姆斯·戴森對我的想法的信任，給予了我在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻所需要的信心?！?/p>

戴森創(chuàng )始人及首席工程師詹姆斯·戴森表示：“我曾親眼目睹過(guò)癌癥帶來(lái)的可怕后果，作為科學(xué)家和工程師，我們應盡一切努力攻克這種可怕的疾病。Judit的創(chuàng )意讓我印象深刻，她創(chuàng )造了一款結合了硬件、軟件和人工智能的精致作品，使癌癥篩查成為日常生活的一部分。Blue Box將收集的用戶(hù)數據存儲在云端，這讓更精確的治療方法得以實(shí)現，進(jìn)一步提升了全球對癌癥的認識程度。目前，Judit正面對著(zhù)高度復雜的醫療審批系統，我們應為她提供盡可能多的支持?！?/p>

可持續發(fā)展獎 - 由Carvey Ehren Maigue發(fā)明的AuREUS系統科技

問(wèn)題 許多可再生能源面臨間歇性問(wèn)題，如風(fēng)能和太陽(yáng)能只能在特定的環(huán)境條件下才能產(chǎn)生。太陽(yáng)能電池板必須面向太陽(yáng)才能將可見(jiàn)光轉化為可再生能源，目前的太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)都是水平而非垂直建設的。并且，發(fā)電站通常被建在優(yōu)質(zhì)的耕地上，導致土地不能用于農作物種植。據統計，化石燃料占全球能源產(chǎn)品的81%以上[4]，如果繼續以目前的速度燃燒化石燃料，到2060年全球的天然氣和石油供應將面臨枯竭[5]。同樣的，中國能源消費構成中化石能源仍為主要來(lái)源，占比偏高，而清潔能源消費量占能源消費總量的23.4%，一次電力和其他非化石能源僅占比14.9%[6]。然而，有成千上萬(wàn)的窗戶(hù)和其他表面可被重新利用，卻被人們所忽略。

解決方案 戴森設計大獎的首個(gè)可持續發(fā)展獎得主面臨的挑戰是，如何更有效地利用光獲取可再生能源，并在此過(guò)程中完成廢棄物的升級利用。

AuREUS是菲律賓馬尼拉馬普阿大學(xué)的Carvey Ehren Maigue發(fā)明的一種材料。它可以附著(zhù)在原有的結構或物體表面，吸收紫外線(xiàn)并將其轉換成可見(jiàn)光，從而產(chǎn)生電能。這種產(chǎn)能方式是傳統太陽(yáng)能電池板無(wú)法實(shí)現的。無(wú)論是晴天還是陰天，Carvey的材料都可以產(chǎn)生電能，因為其材料中的顆粒會(huì )吸收紫外線(xiàn)，從而使它們發(fā)光。當這些粒子“靜止”時(shí)，它們讓多余的能量以可見(jiàn)光的形式從材料中“釋放”，隨后可見(jiàn)光就能轉化為電能。相比太陽(yáng)能電池板，AuREUS有望將更多的太陽(yáng)能轉化為可再生能源，甚至在沒(méi)有陽(yáng)光直射的情況下也能充分發(fā)揮作用。目前有測試表明，它的光電轉換效率達到48%，而傳統的光伏發(fā)電的光電轉換效率只有10-25%[7][8]。

一直以來(lái)，菲律賓都飽受極端天氣之苦，農民也經(jīng)常因此損失慘重。Carvey沒(méi)有放任受災農作物腐爛，而是試圖將其變?yōu)樗囊r底材料的紫外線(xiàn)吸收劑。在測試了近80種不同類(lèi)型的本地農作物后，Carvey發(fā)現其中9種可作為長(cháng)期使用的備選。當襯底被應用于材料時(shí)，它是耐用的，半透明的，并且可以塑造成不同的形狀。Carvey已經(jīng)在研究開(kāi)發(fā)可用于窗戶(hù)和墻壁之外其他地方的材料，比如布料，并打算將其應用到汽車(chē)、船只和飛機上。

詹姆斯·戴森表示：“AuREUS可持續利用廢棄農作物的方式令我驚嘆，但我更加被Carvey的堅定和決心觸動(dòng)。2018年未能入圍國際評審后，他仍堅持并進(jìn)一步延伸了自己的想法 -- 這將是他在漫長(cháng)的商業(yè)化道路上非常重要的性格特質(zhì)。我祝愿他一切順利，我本人也很關(guān)心農業(yè)，一直擔心光伏電池大量覆蓋肥沃豐產(chǎn)的農業(yè)用地的問(wèn)題。Carvey的發(fā)明呈現了一種令人信服的方法，讓我們在城市內的窗戶(hù)等現有結構上也能創(chuàng )造清潔能源?！?/p>

堅持不懈 2018年，Carvey首次將他的想法提交給戴森設計大獎，但沒(méi)有進(jìn)入最終評審階段。當時(shí)，他的這項技術(shù)僅能應用于窗戶(hù)上，而且在襯底中使用了一種化學(xué)化合物作為主要成分。經(jīng)過(guò)兩年在應用領(lǐng)域的進(jìn)一步研發(fā)，將回收改造的廢棄農作物作為襯底材料后，Carvey的發(fā)明最終榮獲了戴森設計大獎首個(gè)可持續發(fā)展獎。他堅持不懈改進(jìn)自己的想法，并從挫敗中吸取教訓。Carvey對待失敗的精神與詹姆斯·戴森不謀而合，這也是戴森工程師們所具備的關(guān)鍵品質(zhì)。

Carvey在與詹姆斯·戴森交談后表示：“獲得戴森設計大獎冠軍對我而言，既是起點(diǎn)也是終點(diǎn)。它標志著(zhù)多年來(lái)外界對AuREUS是否具有全球意義這一質(zhì)疑的結束，也標志著(zhù)AuREUS系統技術(shù)走進(jìn)世界視野的開(kāi)始。我希望能利用自然資源去創(chuàng )造一種更好的、貼近人們生活的可再生能源，去實(shí)現一個(gè)可持續的、可再生的未來(lái)?！?/p>

戴森設計大獎2020年國際亞軍

Scope-- 由來(lái)自加拿大滑鐵盧大學(xué)的Ishan Mishra, Holden Beggs, Chen Le Cao, Fernando J. Pena Cantu和Alisha Bhanji組成的團隊發(fā)明。

問(wèn)題 手機攝像機在調整焦距放大影像時(shí)無(wú)法獲得高質(zhì)量的照片，因為它的鏡頭不像傳統攝影機那樣使用光學(xué)變焦。

解決方案 Scope使用了置于電池內的液晶。在對晶體施加電壓后，可以動(dòng)態(tài)調整鏡頭的光的波陣面，無(wú)需物理移動(dòng)，就能實(shí)現無(wú)損變焦。

Tyre Collective-- 由來(lái)自倫敦帝國學(xué)院和英國皇家藝術(shù)學(xué)院的創(chuàng )新設計工程專(zhuān)業(yè)的Siobhan Anderson, Hanson Cheng, M Deepak Mallaya和Hugo Richardson組成的團隊發(fā)明。

問(wèn)題 每當車(chē)輛制動(dòng)、加速或轉彎時(shí)，輪胎就會(huì )發(fā)生磨損，大量微小的顆粒會(huì )散布在空氣中。僅在歐洲，每年就會(huì )產(chǎn)生50萬(wàn)噸輪胎顆粒[9]。這些足夠小的微粒傳播到空氣和更廣闊的環(huán)境中，會(huì )對人體健康造成嚴重危害。輪胎微粒占公路運輸PM2.5排放量的50％，到2030年將占據所有PM2.5排放量的10％。而這些污染物大多會(huì )進(jìn)入水路和海洋，并最終進(jìn)入食物鏈[10]。

解決方案 Tyre Collective的發(fā)明團隊旨在從源頭捕獲輪胎顆粒，從而減少這種無(wú)形的污染。該團隊所研發(fā)的裝置被安裝在車(chē)輪邊緣，利用靜電和紡車(chē)的空氣動(dòng)力來(lái)收集輪胎顆粒。完成收集后，這些顆粒就可以被回收并在新輪胎或油墨等其他材料中重復使用。

編者按 戴森設計大獎是詹姆斯·戴森爵士致力于展示工程師改變世界的力量這一愿景的一部分。戴森工程與技術(shù)學(xué)院、詹姆斯·戴森基金會(huì )和戴森設計大獎鼓勵有抱負的工程師運用知識，發(fā)掘通過(guò)技術(shù)改善生活的新方法。自2005年該賽事首次舉辦以來(lái)，詹姆斯·戴森已為教育和其他慈善領(lǐng)域的創(chuàng )設性想法捐款逾1億英鎊。該獎項已用獎金支持了近250項發(fā)明。

Blue Box，由Judit Giró Benet發(fā)明 23歲的Judit畢業(yè)于巴塞羅那大學(xué)生物醫學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，并于近期取得加州大學(xué)歐文分校的網(wǎng)絡(luò )物理系統碩士學(xué)位。2017年10月，她在巴塞羅那學(xué)習的最后一年里開(kāi)始研發(fā)Blue Box的首個(gè)原型機。那時(shí)，她的教授提到Blat狗的故事，Blat狗可以通過(guò)嗅聞主人呼吸的氣味來(lái)檢測肺癌。這個(gè)故事啟發(fā)Judit了，她開(kāi)始嘗試利用她的工程專(zhuān)業(yè)知識，將狗的生理機能復制到Arduino的微處理器和傳感器 -- 發(fā)明一個(gè)Arduino的電子鼻。Judit在乳腺癌生物標記物的研究已經(jīng)獲得了積極的研究成果，目前她正展開(kāi)對Blue Box在尿液中分析到的化合物的專(zhuān)利討論，這些化合物是基于工程技術(shù)而非實(shí)驗醫學(xué)。她的人工智能軟件模仿了她在大學(xué)時(shí)所了解的那只狗的感官系統。

AuREUS System Technology，由Carvey Ehren Maigue發(fā)明 Carvey今年27歲，在菲律賓馬普瓦大學(xué)學(xué)習電氣工程。過(guò)去十年中，Carvey在修讀學(xué)位的同時(shí)，幫助其他工程師開(kāi)發(fā)外部項目來(lái)支持他的研究經(jīng)費。如今，Carvey正專(zhuān)注于他自己的項目AuREUS -- 一種多用途的、全新的、升級改造的材料，它可以吸收紫外線(xiàn)產(chǎn)生可再生能源。他的靈感來(lái)自許多不同的經(jīng)歷：參觀(guān)一家酒吧時(shí)，Carvey曾看到在黑色光源環(huán)境下發(fā)光的酒杯。與此同時(shí)，他關(guān)注到，即使在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，他眼鏡上的鏡片仍會(huì )變色。他還開(kāi)始疑惑北極光如何運作。當Carvey看到紫外線(xiàn)存在于各種各樣的環(huán)境中，他的好奇心促使他開(kāi)始研究紫外線(xiàn)和探索它的用途。Carvey準備在年底前提交項目的專(zhuān)利申請，并且已有一些廢棄物管理和農業(yè)工業(yè)領(lǐng)域的初創(chuàng )企業(yè)與他取得聯(lián)系。

往屆獲獎?wù)?2019年國際大獎冠軍 - MarinaTex MarinaTex是一次性塑料的生物可降解替代品，由有機魚(yú)廢棄物和取源于當地的紅藻制成。

2019年國際大獎亞軍 - Afflo Afflo是一款支持AI的可穿戴設備，可監控哮喘癥狀并預測觸發(fā)因素，幫助用戶(hù)通過(guò)數據分析哮喘因素有效做出相應的決策，來(lái)最大程度降低未來(lái)發(fā)生哮喘的可能性，從而改善生活。

2019年國際大獎亞軍 - Gecko Traxx Gecko Traxx是實(shí)惠的便攜式手動(dòng)輪椅配件，可以在平整道路以外的地方使用。獨特、靈活的輪胎橫截面在裝入輪椅后，可讓使用者獨立前往沙灘和越野地形。

2018年國際大獎冠軍 - O-Wind Turbine O-Wind Turbine與常規發(fā)電裝置不同，是一種萬(wàn)向風(fēng)力發(fā)電裝置，可以捕捉來(lái)自任何方向的風(fēng)，使其能夠在多風(fēng)向的城市環(huán)境中使用。

2017年國際大獎冠軍 - The sKan 加拿大麥克馬斯特大學(xué)（McMaster University）醫學(xué)和生物工程專(zhuān)業(yè)本科生團隊發(fā)明了一種低成本的惡性黑素瘤無(wú)創(chuàng )檢測裝置The sKan。該團隊正在利用獎金完善他們的設計，以通過(guò)美國食品藥品管理局的標準。

2016年國際大獎冠軍 - EcoHelmet EcoHelmet是可折疊的紙質(zhì)自行車(chē)頭盔。這種頭盔采用蜂窩結構以保護頭部免受沖擊，并且可以在不使用時(shí)完全折平。該頭盔目前處于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段。

2015年國際大獎冠軍 - Voltera V-One Voltera V-One是一種采用3D打印快速成型原理的印制電路板，用于智能手機等電子設備。他們的其中一款樣機目前已被戴森的工程師采用。

關(guān)于戴森設計大獎

大賽主旨 針對某一特定問(wèn)題設計解決方案。這個(gè)問(wèn)題可以是困擾普通人日常生活的小麻煩，也可以是全球性的重大難題。最重要的是，解決方案需要切實(shí)有效并展現巧妙的設計構思。與其他比賽不同，參賽者對發(fā)明的知識產(chǎn)權享有完全自主權。

流程 參賽者首先在國家或地區范圍接受評選，入圍者可以晉級國際賽。由戴森工程師組成的評審團將從中選出20項作品，再將國際20強遞交詹姆斯·戴森爵士評審，最終從中選出國際大獎冠軍、亞軍和可持續發(fā)展獎得主。

獎項

• 國際大獎冠軍獎金為30,000英鎊，獲獎?wù)咚诖髮W(xué)可額外獲得5,000英鎊
• 可持續發(fā)展獎獎金為30,000英鎊
• 兩名國際大獎亞軍將各獲得5,000英鎊
• 國家或地區冠軍可獲得2,000英鎊

可持續發(fā)展獎得主 2020年戴森設計大獎增設全新獎項 -- 可持續發(fā)展獎以表彰為可持續發(fā)展提供解決方案的作品。詹姆斯·戴森將從國際20強的入圍者中選出可持續發(fā)展獎得主。是否契合社會(huì )可持續發(fā)展議題將是該獎項的重要考量因素?？沙掷m性不僅可以體現設計理念中，更可以融入在產(chǎn)品的制造方式和設計使用的材料中。

如何報名 參賽者通過(guò)戴森設計大獎網(wǎng)站在線(xiàn)申請進(jìn)行報名。比賽將于2021年3月重新開(kāi)放，具體日期待確定。

參賽者須準確說(shuō)明其發(fā)明創(chuàng )造、工作原理，以及開(kāi)發(fā)過(guò)程。優(yōu)秀的入圍作品往往最貼近現實(shí)、最有可持續性，能夠體現迭代發(fā)展并解決實(shí)際問(wèn)題。入圍者在申請時(shí)須提交圖片和視頻，以及實(shí)物原型。

---

[1]48Feldstein, A.C., Perrin, N., Rosales, A.G., Schneider, J., Rix, M.M. and Glasgow, R.E., 2011. Patient barriers to mammography identified during a reminder program. Journal of Women's Health, 20(3), pp.421-428.

[2]American Cancer Society. https://www.nationalbreastcancer.org/wp-content/uploads/2020-Breast-Cancer-Stats.pdf

[3]中國乳腺癌現狀. http://oncol.dxy.cn/article/83474

[4]International Energy Agency. https://www.iea.org/reports/world-energy-balances-overview

[5]Ecotricity. https://www.ecotricity.co.uk/our-green-energy/energy-independence/the-end-of-fossil-fuels

[6]中國能源發(fā)展報告2020. https://www.cn-healthcare.com/article/20190623/content-520594.html

[7]Renewable Energy Focus. http://www.renewableenergyfocus.com/view/8359/wind-and-solar-power-cost-sensitive-to-load-factors/#:~:text=For%20solar%20photovoltaic%20(PV)%2C,electricity%20are%20US%24600%2FMWh.

[8]Statista. https://www.statista.com/statistics/555697/solar-electricity-load-factor-uk/

[9]Kole, Pieter Jan, et al. “Wear and Tear of Tyres: A Stealthy Source of Microplastics in the Environment.” International Journal of Environmental Research and Public Health, vol. 14, no. 10, 2017, p. 1265., doi:10.3390/ijerph14101265.

[10]Department for Environment, Food & Rural Affairs. “Air Quality: Brake, Tyre and Road Surface Wear - Call for Evidence.” GOV.UK, GOV.UK, 10 July 2019.