近日,在上海科技馆的一楼舞台上,展示着一个涡喷发动机实验设备,伴随着旋转叶片的嗡鸣声和燃烧室喷出的火焰,场面十分震撼。周围陈列着十余件父子手工制作的涡喷、涡扇、涡桨发动机剖面模型以及风洞设备,吸引了众多前来观展的孩子们。站在这些精美模型旁边,进行谦逊讲解的,是来自上海市进才中学的初二学生段砚觉和他的父亲段昌志。这对"父子兵"在2025年间被扬子晚报报道后引起了广泛关注,今年8月,他们被邀请成为首批家庭志愿者,在科技馆开展了《航空发动机科学实验秀》,向数百名观众揭示了“大国重器”的奥秘。他们的故事甚至被人民海军拍成专题片,并在央视新闻中报道。
“手搓”的迷你大国重器,这对父子兑现了承诺,制作出了涡扇发动机。段昌志与儿子耗费一年时间,完成了航空母舰的电磁弹射器,并详细讲解了内部构造和原理,接下来又进行了涡扇发动机模型的制作。段昌志毕业于同济大学,具备通信工程与法学双专业背景,同时自学了天体物理。他们的模型都是在自己63平方米的家中,专门设立的10平方米“家庭实验室”内完成的。尽管很多高科技的原理段昌志并不完全理解,但他与儿子一起探索,逐步掌握,通过实验一点一点地验证。
自三岁起,段砚觉就开始了科学启蒙教育,父子俩一起进行多种科学实验。在段砚觉的初中阶段,他们立下了目标:每年复刻一个大国重器模型,通过研究其结构与原理,制作出能够正常运转的模型。从天文学观察到如今的航空发动机,他们使用网上查阅和修改图纸,利用家用3D打印机制作模型,这些复杂的发动机需要的零件超过上百个。为便于演示,父子俩还特意制作了一个耐高温的透明玻璃壳体的涡轮喷气式航空发动机,让火焰燃烧、叶片旋转、气流走向一目了然。
段砚觉目前13岁,动手与学习能力很强,因积极参与模型制作,他能够自信地为观众讲解微缩版大国重器。段砚觉还自主录制科普视频,广受欢迎,如《科学小子带你认识航空发动机》的播放量已超过345万,点赞数达十万。他和父亲联合制作的视频总播放量超500万。在2025年上海市科学实验展演中,他们凭借一款长2.2米、重130斤的电磁弹射器而荣获第三名;在2026年再次参赛时,带着航空发动机系列实验出战,取得浦东新区科学实验大赛第一名,并在市级决赛中以微弱差距再获第三,取得了两次比赛的优异成绩。
这对父子的影响力吸引了多方关注。今年4月,人民海军的官方团队拜访了段砚觉的实验室,拍摄了关于他们的专题片,段砚觉因此受到邀请参观导弹驱逐舰和其他军舰。由于他需要参加学校期中考试,父亲段昌志独自参加了海军节的舰艇开放日,与官兵进行交流,这一场景被央视捕捉并报道。
尽管家庭实验室仅有10平方米,但他们的科学梦想并未止步于此。在过去数年间,父子俩走进社区,展开了300场公益科普讲座。今年8月30日,他们的实验室迎来了第二次开放日。从上午到傍晚,接待了40多组邻居家庭。段砚觉作为讲解员,向参观者介绍航空发动机、风洞等大国重器的机制,同时融合了基础物理知识,确保每个科学原理都得到解释。现场通过生动的实验演示,孩子们不仅可以看到和听到,还能亲手触摸模型零件,有效实现了“在动手中学科学”。
为了帮助孩子拓宽视野,他们自费购置了口径280mm的高端行星望远镜和专业的太阳观测设备,投资近10万元,致力于打造一个更理想的科学探索环境。