張杰明：愛發明的數學教授

溫才妃

張杰明在辦公室調整無人機機臂

和時下的“00后”一樣，山西大學商務學院教授張杰明酷愛用一款阿里巴巴旗下的旅行軟件。“00后”看中的是其操作便捷、一鍵式服務，而他更多的是因為喜歡馬云。

接觸下來，筆者發現張杰明喜歡的可能不只是馬云，還有愛迪生。那些將發明創造與創新創業相結合的人，都被他視為“志同道合”者。

不久前，他所在的團隊帶著自制的“多旋翼救援無人機”參加第九屆中國創新創業大賽，榮獲山西省一等獎，并將繼續參加全國比賽。

1、內心充滿“救人情結”

一名數學教授怎么會愛上無人機？

故事還得從多年前說起。8年前，張杰明的父親在大街上摔了一跤，沒有一個路人敢上前扶人，老人足足躺了半小時，才被鄰居發現送回家。這件事讓張杰明思考了一年多，再有類似的事情發生該怎么辦？

于是，他設計了一個“智能救助卡”。老人摔倒后，智能救助卡不僅能自動呼叫，還可發送定位，方便路人、家人第一時間救助。

聽起來，智能救助卡似乎與無人機相去甚遠，但對喜歡琢磨新發明的張杰明來說，已經成功邁出了第一步，盡管在當時，他并不清楚未來的路有多遠。

2016年，一則報道再次觸動了張杰明的神經，小孩落水、眾親屬施救，結果一下子淹死了六七個人。“如果有一個可以迅速膨脹的便攜式救生圈，還帶有GPS、照明燈等功能，落水者是否能夠更快一點獲救？”帶著這個疑問，他又開發了一款便攜式自動充氣救生圈。

有了便攜式救生圈，怎么快速送到落水者手上？連續發問的張杰明，想到了救生員游泳、開船營救，但這都不是最快的，“最快的肯定是無人機，十幾、二十秒就送達了”。

同年，張杰明帶著便攜式自動充氣救生圈參加中國創新創業大賽，獲得省二等獎。拿著科技廳獎勵的5萬元錢，他走上了無人機研發之路。

做無人機研發的多是通信、自動化、機械電子等專業人員，怎么去解釋數學教授研發無人機？

“我尤其關注家人及周圍人的安全問題，并有一種想方設法解決問題的強烈愿望，這種愿望成為我發明的原動力。這與是不是無人機相關專業出身，并沒有必然的聯系。”張杰明的心里就像住著一個“愛迪生”，如果時間、財力允許，他說，還有更多的發明等待變為現實。

內心充滿“救人情結”的張杰明還曾是學校里抓小偷的主力。憑借人高馬大的體格，小偷和他賽跑、搏斗，被他三兩下打倒在地。“有意思的是，周圍群眾報警了，警察沒來，報社記者反倒是先來了。”他調侃道。

2、思維決定行動

清晨，起霧的河面，一架無人機飛過，在河面上空巡邏。那是張杰明在汾河上試飛最新研發的救援無人機。

第一代無人機是一個中小型無人機，載重還不到2公斤。第二代、第三代無人機“長大成人”，需要一個人雙手才能托起，載重達到了5公斤，而且變得越來越智能。

這樣的改變，又或多或少地來自于他的數學思維。升級后的無人機增加并完善了攝像、對講、照明等功能，但是攝像怕抖、喇叭怕震、照明怕熱，怎么一一克服？

以照明為例，什么樣的裝置散熱快？張杰明想到了魚鱗狀的葉片，就像電暖器，一片一片快速散熱。散熱后熱氣仍在周圍，就需要用風扇排氣。有出氣自然還有進氣。如果進出氣口向上開或向側開，雨水有可能進入導致機器故障。“一環接一環，就像數學里的‘因果。”

“數學對一個人最大的改變在于思維，它會讓人變得非常嚴謹，邏輯性強、思考問題全面。”張杰明說，從智能救助卡到便攜充氣式救生圈，再到救援無人機，他的開發邏輯就是不斷查遺補漏、步步升級。

市場上，同類產品雖然也有攝像、喇叭、照明燈，但是仔細一看，攝像頭是一個方向，喇叭是另一個方向，就好比“我對著你說話，眼睛卻是看著第三個人，讓人感覺特別別扭”。張杰明介紹道，而他的產品集成度高，不僅克服了這一工業設計上的缺陷，還破解了因同步轉向帶來的質量增加難題。

追求完美，是張杰明的做事原則。“很多事情，只要用心都能做好。”他是該校首屆教學能手，也一度做過學院數學系的管理工作。5年的時間，他配合系主任把數學系的學生評教由中等提升到全院最好，幫助教師提升教學水平，系里教師參加山西省中青年基本功大賽，全校共有7人獲二等及以上獎勵，數學系就占了4人。

3、“一意孤行”的堅持

空中喊話、低空投藥……兩年前，山西本地的一檔節目《異想天開》，讓張杰明的救援無人機走進了山西省科技廳、普通民眾的視野。目前，該救援無人機已收到了來自消防、景區的多個訂單。

之所以能走到今天，在張杰明眼中，更多的是自己“一意孤行”的堅持。

雖說2016年獲得的比賽獎金“轉手”便投入研發，但張杰明真正意義上第一筆課題經費來自于2018年底山西省科技廳投入的30萬元經費，支持他研發救援無人機。“這是迄今為止學校獲批的最大一筆縱向經費。”感激之余，他也充滿了無奈。

這條路注定一開始就是“孤獨的”。

高校教師的科研成果轉化，多止步于研發，甚少涉足轉化。曾經張杰明帶著產品上北京高校請教技術問題，半年后，該高校的博士生答復他，這不是我們的專長。但在張杰明的觀念中，“不把產品真實地應用起來，實際上是在浪費資源。而且，真正投入實踐，它還可以救人”。

從2012～2017年，他前前后后自掏腰包20多萬元搞開發。夫人、女兒對他的“瘋狂”發明行為都無法理解，只有媽媽表示支持，而那份“支持”里面更多的是心疼兒子。

還有人說他“跟大學生創新創業大賽‘搶飯碗”，張杰明卻不這么認為，“我研發的產品大多是原創性的，而學生創業項目更傾向于學習型;我對產品的銷路、銷量有期待，而部分學生創業只是沖著比賽獲獎”。

面對這一切，張杰明始終微笑著，因為他知道“世上本沒有路，走的人多了便成了路”。

慢慢地，他有了越來越多的“追隨者”。目前，他有三個團隊，分別是研發團隊、專利團隊、創業團隊。其中，創業團隊以學生為主打。在他看來，“對學生最好的教育，就是‘行為示范”。

研發團隊成員、太原師范學院副教授楊潞霞與張杰明“志同道合”，同樣喜歡用技術解決生活中的難題。她口中的張杰明，“總能帶來正能量，從不輕易說放棄，而是更經常地說‘只是還沒有找到解決的辦法而已。最后，他總能帶領大家找到一條光明的道路”。