🇨🇦 Evan Budz

Evan Budz在安大略湖西端的安大略省伯灵顿长大,童年时光充满远足、划独木舟和户外活动。他的项目背后的理念源自父母的教诲。2026年5月他对《大众科学》表示:「我的父母用这样一种原则教育我,那就是我访问的每一个地方,我都应该让它比我发现时更好一点。」当他在一次露营旅行中看到一只鳄龟游过时,他正积极寻找实践这一理念的方法。

他说:「当我看到那只鳄龟时,它是如此优雅、流畅,而且对周围环境基本没有干扰。我想,尝试在机器人中复制它的自然游泳运动学会非常有趣。」这一直觉最终演变成一篇严肃的工程论文。正如他所说:「目前大多数水下技术都会产生诸如螺旋桨噪音或非常高压的水流之类的东西」,这些会侵蚀环境。他的结论直截了当——「我不想伤害我希望保护的各种地方。」

建造过程始于研究而非焊接。Budz观看了海龟游泳的影像资料,并与当地水族馆的专家交谈,了解到海龟用它们巨大的前鳍提供推进力,用较小的后肢进行转向和保持稳定。他在SolidWorks这款专业三维计算机辅助设计软件中建模了原型,然后亲自制造了零件。最终成果——他称之为BURT,即仿生水下机器海龟(Bionic Underwater Robotic Turtle)——采用相同配置的四个鳍状肢,一个容纳电子设备的主丙烯酸管,以及一台运行机载AI模型的Raspberry Pi微型计算机。

其规格属于实用仪器而非演示样品。BURT重约十一磅,其中大部分是刻意添加的金属,以便机器人克服浮力并保持深度。Budz解释道:「为了在水中实现中性浮力,我需要让海龟基本上比推动它上浮的浮力更重。」它配备了用于位置跟踪的GPS模块、前置摄像头、深度和危险传感器,以及用于浑浊水域的灯光和超声波换能器。它靠锂电池运行八小时,由太阳能电池板延长续航,巡航速度约为每小时半英里——真正的海龟速度,可通过改变鳍状肢摆动频率进行调节。

大部分测试在他祖父母家的后院游泳池中进行,水深略超过八英尺。他说:「我基本上出去用3D模型创建了一个模拟珊瑚礁装置」,对机器人进行编程以识别珊瑚白化和入侵物种的样子,「然后海龟在它们周围游动,模拟它在真实世界环境中的行为。」在该装置中,BURT以96%的准确率检测到复制的珊瑚白化现象。它自主遵循预定的搜索网格,无需传统水下无人机所需的系缆。他还在安大略湖本身进行了测试。

荣誉早在ISEF之前就开始了。BURT在2025年拉脱维亚举行的欧盟青年科学家竞赛中获得一等奖,并通过加拿大全国科学博览会获得认可,该赛事的决赛选手来自约25,000名参赛者的全国网络。然后,在2026赛季,Budz增加了一项全新功能:一个全息成像设备,记录悬浮在水中的微小颗粒的结构特征和形状,输入一个定制训练的神经网络,将每个颗粒分类为微塑料或非微塑料——精确到100微米。

这一升级赢得了凤凰城的胜利。在2026年5月举行的第76届Regeneron国际科学与工程博览会上——超过1,700名决赛选手,奖金总额超过700万美元——Evan Budz获得了五万美元的Gordon E. Moore未来世代积极成果奖,这是ISEF授予被评为最有可能大规模改善生活的项目的奖项。他还被评为环境工程类别优胜者,并获得两项特别奖,这是加拿大青年科学组织加拿大队十五项大奖收获的一部分。

他明确表达的雄心是建立舰队。他说:「我已经研究了珊瑚白化、入侵物种和微塑料,但这可以应用的地方还有很多很多。」眼前的工程问题是深度等级和浊度——BURT能安全到达多深,以及成像在真正浑浊的水中能保持多好的效果。这两者都是海洋机器人技术中的常见问题,这正是重点所在:从一个青少年在露营旅行中的观察开始的东西,已经成为一个与任何专业勘测平台面临相同开放问题的仪器。