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羊城晚报记者 刘玮宁 通讯员吴晶平

保险柜中的光管发出彩光,美轮美奂
在今年举行的第110届巴黎国际发明博览会上,一位来自广东的名叫陈景莉的小姑娘,一鸣惊人。凭借她的发明“光信号保鲜柜”,陈景莉夺得了巴黎国际发明博览会上18枚金奖中的一枚。“我很震惊,没想到一位来自中国的中学生能创造出如此革命性的发明,在我看来,这枚金牌,意义重大!”博览会主席赞叹道。在12日结束的第九届广东省少年儿童发明奖优秀作品展上,陈景莉再次拔得头筹。


左图:常温保存时间较长的豆芽与新鲜豆芽相比较
右图:在光信号保险柜中保存相同时间的豆芽与新鲜豆芽相比较
光线下菜继续长
“在我国,蔬菜的采后损失高达30%,而美国仅有5%,西欧、日本则均在10%以内,也就是说,中国的菜农,辛苦劳作一年所得竟会有30%被浪费。”陈景莉,华南师范大学附属中学高二级奥林匹克班的一名学生,有感于我国严重的蔬菜采后损失,致力于寻找一种全新的保鲜方法。经过两年多的艰苦实验,陈景莉发现,低能脉冲光信号,对蔬菜的保鲜具有广谱的良好效果。从外观上来看,在陈景莉发明的光信号保鲜柜里,红色、蓝色、绿色的光信号交错闪烁,里面的蔬菜安静地躺着,新鲜而挺拔。“这是模仿太阳光信号特征的低能光信号。它们的波长都处于特定的可见光的频段,非常温和,不会伤害蔬菜。”陈景莉介绍道。
“在这种光信号的照射下,蔬菜能保持原有的生长惯性,慢速生长而不腐烂。瞧,菜心上还会长出细细的根须,说明,蔬菜放在光信号保鲜柜中,还是活着的!” 陈景莉的科学导师,陈愈教授介绍道。据了解,使用光信号保鲜柜保鲜蔬菜,能使蔬菜外形更挺拔、细胞结构更紧致、体内水分和营养物质含量更高。实验结果显示:经光信号照射后的蔬菜样品干物质量有所增加,单位干物质中抗坏血酸和叶绿素含量增加3倍以上,水分含量大大提高,并能使容易腐烂的叶菜保存时间延长 10-15天以上。在此保存的蔬菜,不仅外形挺拔,VC和叶绿素含量都可以增加3倍以上!陈景莉说,在实验过程中还发现,光信号保鲜柜可以降解蔬菜表面的残余农药,“用光信号来保鲜蔬菜,不仅使蔬菜更新鲜,营养含量更高,吃起来更健康;还能提高蔬菜产品的附加值,增加农民收入。”
环保新鲜又安全
光信号保鲜柜最大的优点,在于它不使用传统的高耗能的制冷设备,而是使用效果更好,也更加节能。陈景莉说:使用低能光信号对蔬菜进行保鲜,不仅安全有效,并且耗能极低。“保存时间可以延长10-20天,维生素C含量更可以增加3-9倍!”陈景莉介绍,运用不同的组合光信号,空气、水,光信号保鲜柜就能够实现蔬菜高品质、安全的保鲜。据了解,传统的蔬菜保鲜方法———冷藏法和化学保鲜剂法存在诸多问题。冷藏———耗能大,且易使蔬菜遭受低温冻害,破坏其细胞结构、降低营养含量;使用化学保鲜剂则有可能残留在蔬菜上造成污染,给人类的健康带来威胁。陈景莉发明的光信号保鲜柜中光照度仅有2001ux,是正午太阳光照度1500001ux的千分之一,它的耗电量仅为3摄氏度冷藏保鲜的10%,在降低成本的同时也减少了能源的消耗和二氧化碳的排放。“这是一种很纯净的物理方法,没有安全上的顾虑,也不像基因工程具有争议。”她说。
不过,由于实验中需要设定不同波长、不同光照度、不同数目和组合序列、不同频率、不同扫描周期间歇比的光信号参数,实验对象数目巨大,到目前为止被文献报道的研究光信号的实验少之又少,别说进行定量的实验了。课业繁重,能力有限,使陈景莉一个人并没有能力测算出适合每一种蔬菜的最优光信号参数。“只有知道最优的光信号,才可以实用化。”她解释道:“就如同微波炉一样,要解冻,还是烧烤、蒸煮,都需要不同的微波强度。用光信号保鲜,也应该有豆芽模式、菜心模式等。”
小发明轰动欧洲
陈愈教授告诉记者,陈景莉的发明在巴黎国际发明博览会上已经广受关注。目前,法国、美国、阿联酋的一些厂商已经联系她,希望可以进行产业化的推广运用。陈景莉介绍说:光信号保鲜柜可以制成不同的大小,可以广泛应用于家庭、工厂。使用光谱保鲜柜,既能减少在蔬菜保鲜上的费用支出,又能够获得良好的保鲜效果,减少资源的浪费。“若配合冷库一起使用,光信号蔬菜保鲜柜能更大幅度地延长蔬菜的储存时间。若把光谱保鲜柜应用在潜艇、远洋巡洋舰等装备上,还能减少对蔬菜补给的需求,提高军队的战斗力。”
据了解,此前,陈景莉的研究曾获得第26届广东省青少年科技创新大赛一等奖和专利申请奖。她的发明———光信号保鲜柜,由中国发明协会选送参加于今年4-5月举行的第110届巴黎国际发明博览会,获得金奖,是中国代表团3枚金奖及巴黎国际发明博览会所有18枚金奖中唯一一枚由中学生获得的。有专家表示:陈景莉的发明将会对整个人类食物的安全、营养和健康提供全新的理论和实用技术。

保鲜柜全貌
羊城晚报:实验的过程是不是很艰辛?
陈景莉:是的,主要是工作量特别大。因为整个参数的设置非常复杂,有波长、光照度、序列、频率、扫描周期等等需要调节,加上要测试很多种蔬菜,(目前做了十几种吧)实验对象数目巨大。每一个子课题的研究都要花费1个月以上的时间来做4次重复实验,以确保实验数据的有效性和准确性。(每次实验都要用掉5-10kg的蔬菜样品)目前,我仅实验的原始照片就有一万八千多张!由于课业很紧,我每天只能想方设法挤时间。早操后十分钟,午餐前十分钟,晚自习后的十分钟,都用来做实验。平时在学校,每天都会观测蔬菜样品,拍照记录,测量长度、直径,质量变化。蔬菜很容易腐烂,会有味道,还容易长虫子……好囧!
羊城晚报:研究的过程中,你最大的收获是什么?
陈景莉:我练就了5分钟洗澡的本领!(笑)通过整个实验研究,我学习了科学家们的工作方法和逻辑思维,提高学习能力和创造力,丰富高中阶段的生活,提前知道了科学工作的艰辛,也为今后从事科研工作留下了一笔宝贵的经验。
羊城晚报:你的理想是什么?
陈景莉:目前,我最现实的期望就是推广光信号保鲜法这一高效、安全、节能环保的保鲜方法。因为发明是从生活中来,也要为生活服务。只有产品真正应用到实际中去,才能实现它的价值。
--《羊城晚报》B07版