上海一對父子“手搓”電磁彈射器和飛機發動機，63平方米居室爆改家庭實驗室

段昌志父子

寒假已經開始。在浦東新區羽山路一間63平方米的普通住宅裏，竟硬生生地擠進了來自全市各區的60多組家庭。空間雖顯侷促，但前來參觀的家長和孩子熱情極高。這間小屋究竟有啥魔力？

原來，小屋的主人——段昌志與12歲的兒子段硯覺，是一對“科技發燒友”。從零散採購實驗材料、藥品，到一點點搭建實驗臺、規整器械，父子倆耗時數年，將家中一隅打造成了一個橫跨物理、化學、航空航天等多領域的“家庭實驗室”。就在上週末，段昌志首次對外開放了這間家庭實驗室，聞訊而來的家長絡繹不絕。這一天，段昌志從早到晚不停講解，連喝水的時間都沒有，臉上卻滿是歡喜：“沒想到來了這麼多人，說明大家心裏都裝着對科技的熱愛。”

在這方科技小天地，熱愛化作了碩果。父子倆先後手工打造出電磁彈射器、飛機渦輪發動機、電磁炮等“硬核”模型，且憑藉這些作品站上了全國科創比賽的最高舞臺，並在2025年上海市科學實驗展演中以民間隊伍的身份斬獲第三名，與上海科技館、上海天文館等專業機構同臺競技，成爲全場唯一獲獎的民間選手。

更難得的是，父子倆的科創夢從未侷限於這間小屋。過去幾年，他們帶着滿腔熱情走進周邊社區，開展公益科學講座近300場，累計惠及居民上萬人。不少家庭跟着他們從寶山一路追到浦東，只爲赴一場科學之約。

學過三個專業的“學霸”爸爸

“帶一個孩子是帶，教一羣娃也是教。”段家父子的家庭實驗室，常有各方來客。

那是1月底的一天，牟女士和先生帶着讀六年級的孩子，一大早就風塵僕僕地從浦東川沙鎮趕到“家庭實驗室”參觀。看得出來，牟女士是段昌志的“粉絲”。此前，她還帶着孩子參加過兩次段昌志舉辦的天文學講座。除了認可講座內容，她對段昌志本人也十分肯定。“他（段昌志）是同濟大學畢業的，學了三個專業——計算機、法律和天體物理，培訓市場上哪裏能找到這樣的老師？！”

段昌志的老家在山東，2009年考入同濟大學計算機專業後，在校期間，他還輔修了法律、天體物理專業，是一名不折不扣的“學霸”。畢業後，他成爲了一名芯片工程師，同時，也是一位持證的知識產權律師。繁忙的工作之餘，平時不抽菸、不喝酒、不愛打遊戲的段昌志，最大的興趣愛好就是做實驗。2019年，段硯覺剛滿3歲，彼時家住浦東新區新場古鎮的段昌志便萌生了帶孩子“走出去”的想法。每週，段昌志都會給兒子講科技小知識，最初是在小區裏講，從空氣動力學、水動力學，到地震原理、天文觀測，內容包羅萬象。路過的居民有興趣，隨時可帶上孩子加入一起聽。漸漸地，科普講座成氣候了，開始從一個小區擴散到整個社區，再到周邊街鎮，寶山、浦東的不少社區，都留下了他們的科普足跡。

段昌志在主講的科普講座

慕名而來的家長和孩子也越來越多。幾年下來，科普講座的足跡已遍佈不少社區和街鎮，講座次數近300場。在段昌志的手機裏，記者看到，和科普講座相關的家長羣有20多個，粉絲總數近萬人。

帶着孩子們一起觀日看星、講天文學，空談可不行，得有專業設備。幾年間，段昌志先後斥資14萬元購買了兩臺專業級別的望遠鏡，帶着孩子們一起觀察星空。“這麼專業的設備，孩子們弄壞了怎麼辦？”面對記者的問題，他顯得很淡然。“設備就是拿來用的，有損耗也很正常。”

段昌志算了一筆賬，這些年來，他投入在家庭實驗室和科普講座上的資金不少於20萬。對此，妻子李子花很是支持，“這些錢都是他自己的收入，我們甚至還拒絕了很多企業和社會的投資和捐贈。”

三個淘寶賬號“撐”起實驗室

在段昌志的家門口，每天還有不少快遞堆砌着，其中99%都是實驗器材。“我有三個淘寶賬號，每天不停買買買，鄰居都好奇我們家到底是做什麼的。”段昌志笑言。

講科普，做實驗，買器材，隨着器材越積越多，家裏愈發雜亂，於是，打造專屬實驗室的想法應運而生。說幹就幹，全家人合力騰出一間小屋，分門別類地擺上了電磁器材、光學設備和實驗試劑，“家庭實驗室”就此成型。

2020年後，父子倆將科普重心進一步聚焦到天體物理與航空航天，約定每年攻克一個新課題。去年國慶節前夕，福建艦成功彈射三款艦載機的消息讓父子倆熱血沸騰，他們當即決定，製作電磁彈射器模型。爲了節省成本，父子倆弄來了一臺二手3D打印機，開始打印零件。就拿做模型需要的控制線圈場效應管來說，新件單價100元，一個電磁彈射器模型上可能需要100個，價格不菲。若用3D打印，就可直接省下一大筆錢。

那段時間，段硯覺每天放學寫完作業後，就跟着父親一頭扎進實驗室，從零件組裝、電路調試到原理驗證，反覆打磨。製作過程中，電磁線圈燒焦、傳感器失靈是常事，僅傳感器和場效應管他倆就燒壞了30多個！耗時近一年，一臺長約2.2米、重130斤的微型電磁彈射器終於製作完成了，神奇的是，它能完美模擬艦載機在航母甲板上的彈射起飛效果。

去年5月，段家父子將耗費大半年時間製作成的電磁彈射器模型搬上舞臺，在上海市科委主辦的2025年科學實驗展演中獲得第三名。

獲獎後，父子倆沒有停歇，立刻投入新課題。“我的夢想是當一名飛行員，所以爸爸就開始帶我做飛機渦輪發動機。”接受記者採訪時，段硯覺熟練地拼接起了綠、橙、紅三色發動機部件。他還透露，這個模型其實已經完成了，平時到社區開科普公益講座也會帶上展示，“就當作明年比賽的預演。”

這對父子製作的航空發動機原理科普視頻，在網絡上收穫超320萬播放量，也讓更多人看到了草根的科創力量。

最好的學習方式，就是把爸爸“考倒”

相比同齡人，已是浦東新區進才北校初二學生的段硯覺在科創素養上顯示出明顯優勢，甚至有不少知名高中學校也對他表達了“關注”。在班級裏，他的學習成績比較靠前，但還沒有“登頂”，用他的話說，“班上有幾位同學特別用功，我還需要努力。”

在進才北校，校長金衛東始終堅持一個理念：拔尖創新人才的培養，核心是“好學”而非“學好”。創新教育的核心，是要讓孩子在自主探索中點燃好奇心，在跨學科實踐中錘鍊創造力。在學校，和段硯覺一樣對科創充滿興趣的孩子還有不少，除了完成學業，“少年科學院”“養正書院”“戎體俱樂部”等校級平臺，都成了這些孩子把個人興趣變成能力和專業的舞臺。

在段昌志的家，客廳牆上貼着巨大的中國地圖和世界地圖。段硯覺學習累了，就喜歡站在兩張地圖前自己琢磨。其實，地理學科，也是撬動整個家庭教育的起點之一。

爲了啓發孩子的好奇心，段昌志鼓勵孩子向自己發問、挑戰父親的權威。“他可以問我任何地理方面的問題，一開始我基本都能回答，他就很不服氣，會通過閱讀、研究地圖等方式，提出更難的地理問題，希望能把我考倒。”現在，段硯覺“考倒”爸爸的次數越來越多了。

段硯覺把自己的作品拍成視頻，在抖音上獲得百萬點擊量

對於兒子的教育，段昌志和愛人有着長遠的規劃。最初，段硯覺對歷史學科表現出濃厚興趣，段昌志卻更希望把孩子“交給國家”。“我希望孩子以後能夠爲國效力，最好能從事國防軍工事業，所以從小就要打好理工科基礎。”瞄準這個目標，段昌志有意引導兒子走進實驗室，關注天文、物理、地理、化學等學科。看着孩子的成長，段昌志滿心喜悅。

從63平方米的“家庭實驗室”，到遍佈社區的科普講堂；從父子倆對科技的熱愛，到萬人受益的科學火種，段昌志與段硯覺沒有驚天動地的壯舉，卻在柴米油鹽的日常裏，把科學的種子播撒進無數孩子心中。

“我自己喜歡科技，初衷就是培養孩子的科技素養。”採訪末了，當被問及爲何不求回報地傳播科學時，段昌志的回答質樸卻動人。