【量子位 2025年12月6日讯】在纽约，14岁华裔少年迈尔斯·吴（Miles Wu）凭借一项创新折纸设计，从近2000名参赛者中脱颖而出，斩获赛默飞科学青少年创新挑战赛（JIC）最高奖及2.5万美元奖金。这位没有专业导师、仅在自家客厅完成实验的少年，对经典“三浦折叠”结构进行优化，研发出可承受自身重量10000倍的新型折纸，其承重能力相当于一辆出租车车顶可承载4000多头大象，惊艳全球评委。
从兴趣到创新：六年折纸“工龄”催生突破
迈尔斯与折纸的缘分始于8岁，如今已是拥有六年经验的“资深玩家”。起初，他仅将折纸作为闲暇爱好，折出的昆虫、动物作品细节满满；而真正让他将爱好与科学结合的，是对自然灾害中应急救援痛点的关注。2024年美国东南部飓风“海伦”夺走201条生命、2025年初南加州山火烧毁超1.8万栋建筑——目睹这些灾难后，迈尔斯开始思考：“折纸能否用来救人？”
他发现，传统应急避难设施（如帐篷）始终面临“可靠性-便携性-部署速度”的“不可能三角”：结实的设施往往笨重，轻便的又难以快速展开。而日本东京大学教授三浦公亮发明的“三浦折叠”结构，凭借“单轴拉伸即展开、反向推压即收拢”的特性，以及高压缩比、低机械损耗的优势，给了他灵感。这种曾被用于日本卫星太阳能板、NASA可折叠太阳能阵列的结构，成为迈尔斯创新的起点。
客厅里的“硬核实验”：54种变体解锁承重奇迹
没有专业实验室，迈尔斯就把家里的客厅改造成临时研究空间——角落堆满各类纸张、砝码和健身哑铃，地板上铺满记录数据的表格。为找到最优方案，他围绕“三浦折叠”设计了4项关键变量：三种平行四边形宽度、三种折痕角度、两种结构高度，搭配三类不同材质纸张，最终衍生出54种手工折叠变体。
实验过程严谨得堪比专业实验室：他用切割机统一制作折痕，将所有样品固定在护栏间确保测试条件一致，再通过叠加书籍、哑铃逐步增加重量，直到结构出现首次损坏。令他意外的是，部分折纸模型的承重能力远超预期——家里所有书籍叠放的重量都无法将其压垮，最后只能求助父母添置健身哑铃完成测试。
经过108组重复实验，迈尔斯锁定了最优方案：看似普通的复印纸，在特定折痕角度与结构组合下，展现出惊人承重能力。测试数据显示，这种新型三浦折叠结构的强度-重量比（STW）大幅提升，可轻松承载自身重量10000倍，远超传统折纸结构，也打破了他最初“小尺寸、小角度板材更结实”的假设。
不止于获奖：用折纸打造应急避难所
“这项技术不该只停留在实验室。”获奖后仅一个月，迈尔斯已着手将创新落地。他计划基于新型折纸结构，研发可快速展开的应急避难所——这种避难所将继承三浦折叠的三大核心优势：
-
单自由度操作：无需复杂组装，沿单一方向拉伸即可瞬间展开，解决传统避难设施“部件多、易故障”的问题；
-
整体受力设计：由连续平行四边形单元构成，展开后形成整体承重结构，避免“一根支架断裂即整体坍塌”的风险；
-
超高压缩比：桌面大小的避难所折叠后仅为一个小平行四边形，可轻松装入应急箱、直升机，适配灾害现场快速运输需求。
迈尔斯的想法得到评委高度认可。JIC评委不仅赞赏其技术突破，更对他的“领导力”印象深刻——在决赛答辩中，他清晰阐述技术原理与应用场景，展现出超越年龄的全局思维。“如果能使用专业设备，实验会更精确。”面对荣誉，迈尔斯保持谦逊，已开始规划用奖金进一步优化设计，推动应急避难所从概念走向现实。
经典结构再焕新：三浦折叠的“二次创新”之路
迈尔斯的突破，离不开对“三浦折叠”这一经典工程结构的继承与优化。1980年代，日本学者三浦公亮发明的这种折叠技术，凭借“展开面积大、折叠体积小、机械损耗低”的特性，先后应用于日本卫星太阳能板、NASA火星探测器折叠阵列，其初始放缩比达25:1，后经优化提升至81:1，2006年更被评为“日本百大发明”之一。
而迈尔斯的创新，在于通过调整折痕角度、结构单元尺寸和纸张材质，进一步挖掘了三浦折叠的承重潜力。传统三浦折叠更侧重“便携性”与“展开效率”，迈尔斯则通过108组实验，找到了“强度与重量”的最优平衡，使其在保持原有优势的同时，具备应对应急救援、建筑临时支撑等高强度场景的能力。
如今，这位14岁少年用一张纸证明：科学创新从不局限于实验室，只要有对问题的关注、对兴趣的坚持，平凡的爱好也能绽放改变世界的力量。随着迈尔斯对“折纸应急避难所”的持续研发，未来，这种源于东方智慧的折叠技术，或许将在全球灾害救援中发挥重要作用。
