从保护焊接工人的毒气过滤头盔、用挂车尾气即可驱动的节能空调，到帮助残疾运动员重返赛场的高性能运动义肢，以及“不惧危险”的棒球式搜救探测仪，美国著名科技杂志《大众科学》（Popular Science）的年度发明创造奖榜单上，这些针对特殊人群和特殊场景的新发明，处处都闪耀着人性的光辉。

　　不仅如此，在与普通人生活相关的发明中，也不乏亲民之作。约翰·麦金尼（John McGinnis）父子在他们的小作坊内制造的私人飞机已经初具雏形，美国艺术家泰德·苏泽尔（Ted Southern）和俄罗斯退役宇航员尼古拉·默谢夫（Nikolay Moiseev）联手研制的单层太空服有望为普通的太空旅行者提供低成本服务，而以色列工程师伊扎·格夫尼（Izhar Gafni）用硬纸板制作的自行车售价甚至不超过30美元。

　　“这些走亲民路线的新发明在今年集中亮相并不奇怪。追溯它们的发明，几乎都是在2008年金融危机之后。金融危机改变了科技发明者的思路，现在正是成果迭出的时候。” 《大众科学》主编雅各布·沃德（Jacob Ward）用务实、亲民、廉价三个关键词来形容本年度获奖发明。“而且，与以往相比，这些发明在面世时已经具备了相当的成熟度。我们有理由相信，它们会以更快的速度融入到大众的生活中。”

　　平民的天空

　　昂贵的价格，注定了私人飞机目前只能为少数富豪所有。当约翰决定在他的小工作室里重新设计私人飞机，身边的朋友都认为他疯了。但约翰却相当冷静，“我知道这是个烧钱的发明，但是我打心底里觉得私人飞机其实可以更便宜、更省油。”

　　要改变经典的设计，必须反复实验。所以，约翰走的第一步就是买一辆私人飞机作为改造原型。这花去了他一大笔钱，以至于整个发明过程中，资金常常捉襟见肘。为了节省开销，他找来了自己的父亲、儿子，以及20多名对飞行抱有梦想的志愿者一起帮忙。这些人窝在约翰的小作坊里，奇迹般地完成了约翰设计的高难度改造方案。

　　按照约翰的设想，如果机翼能折叠起来，做成盒子框架形状，就可以大幅减少飞行时空气的阻力。同时，将左右两个机翼的上半部分稍稍倾斜，与机身尾部平行，也可以替代尾翼，起到平衡和增加飞行稳定性的作用。此外，出于减少飞行噪音以及增加飞行推进力的考虑，约翰果断去除了飞机头部和尾部的悬挂式螺旋桨，取而代之的是尖锥造型。约翰解释说：“因为螺旋桨会产生龙卷风一样的漩涡，浪费了不少燃油。所以，我刻意将飞机的头和尾做成了尖锥（形），把推进器安置在尾部，这种造型不仅省油，而且在空中进行滑翔时，速度也很快。”经历数年改造和无数次的方案修改，约翰的私人飞机在天空中初露锋芒。但最关键的是，这种飞机在燃料利用率方面，达到普通私人飞机的三倍。在总结心得体会时，约翰坦言：“经典设计也有很多可改进之处，只要你愿意用心发掘，并且大胆试验。”

　　和约翰相比，同样怀揣飞行梦的泰德与尼古拉，则把目光聚焦到了外太空，在发明的道路上走得更远。他们两人是在2007年NASA主办的太空装备设计大赛中一见如故的。在金融危机之后，他们在纽约布鲁克林成立了公司，旨在一起研发舒适、时髦、相对廉价的太空服。事实上，在2011年，他们就用双层高密度材料制造出了一种黄色的宇航服，引起了业界的极大关注。亚特兰蒂斯号的宇航员还特意前往他们的公司，鉴赏了两人的作品。“按年代来说，我们今年获奖的太空服是第三代作品。所以，我们将它取名为3G。”泰德说，两年前的太空服是双层的，还没有完全达到他们想要的轻巧、时髦的效果。这次，他们将一种柔韧性更强的尼龙聚氨酯涂层面料严丝合缝地拼接起来，然后在其中安装轻盈的金属框架，成功地制作出单层的3G太空服。“很明显，在充气之后，这种单层的太空服能让人更大程度地保持身体的灵活。”泰德说，由于尼龙聚氨酯不透气，他们特意在太空服内部植入了管型材料，能在太空服内部进行空气循环时为其有效降温。最让泰德感到骄傲的是这套太空服的成本和售价。“我们为这套太空服制定的市场价是5万美元，只是一般的太空服的几分之一而已，也许能为平民太空游时代来临助助威、加加油。”

　　廉价日用品

　　回到日常出行的话题，既环保又能健身的自行车，成为人们日渐喜爱的交通工具。不过，用纸板制作自行车，听上去就像用巧克力制作茶壶一样不靠谱。而伊扎·格夫尼却偏偏这么做，并且获得了成功。

　　用伊扎的话来说，他觉得那些商品的硬纸板外包装具备的潜力常常被人所忽视。“其实，把它们做成特定的形状，它们的承重能力会成倍增加，表现出难以置信的坚韧特性。”抱着这个想法，伊扎做了各种力学试验。最终，他发现，把这些用再生纸做成的硬纸板内部制成蜂巢结构，就能让它的承重力最大化。于是，他向纸品制造商定制了一批具有这种内部结构的再生纸硬纸板，根据手工折纸的原理将它们做成了自行车的零件再进行拼装。踏脚板的曲柄则用回收来的塑料瓶制作。为了达到美观和防潮的目的，伊扎还在拼装好的自行车外部刷上一层清漆，整部自行车就大功告成了。

　　掐指算来，伊扎制造这样一辆纸质自行车的成本不过12美元，他制定的市场价也仅有30美元。或许，对于买不起钢铁自行车的偏远地区居民来说，伊扎的发明将是他们的福音。伦敦的产品设计师吉姆·瑞夫斯（Jim Reeves）与他的同事马丁·瑞迪夫特（Martin Riddiford）也有与伊扎类似的想法。

　　2008年，当吉姆和马丁得知在一部分发展中国家的偏远地区，由于供电不稳定，电费相对来说是一笔不小的生活开销，居民们仍在使用煤油灯照明。“煤油燃烧后会释放有害气体，而且很容易引发火灾。”吉姆说，从那时起，两人决定为这些地区的居民寻找一种廉价而安全的照明工具。

　　“偏远地区不一定有水力，能够使用的资源也不多。”在研发伊始，他们曾为照明的能源发愁。偶然看到老式落地钟摆，引发了马丁的联想。“下落的重物产生的能量能够驱动这种巨大的钟摆，为什么不能用这种能量来照明呢？”于是，吉姆和马丁在自行车上安装了一个发条式手电筒，然后将重物悬挂在车轮上使其旋转，结果，手电筒亮了。

　　“踩着车轮为手电筒供电并不稀奇，但是悬挂重物也能点亮手电，这恐怕是第一次。”吉姆对实验的初步成功兴奋不已。但很快，迎接他们的是枯燥的四年。在这四年中，他们和一支研发团队的业余时间统统在一间地下室里度过。尽管，人们现在看到的重力灯只是一个雏形产品，但它对能源的利用率仍令人震惊。用石头、土或者其他重物填满特制的布袋后，将它挂到一条打孔带上。接着，将布袋提到一定高度突然放手，下落的布袋就会拉动打孔带，穿过重力灯的塑料轮毂，驱动一个小型马达。整个过程不足两秒，但这些重力产生的能量，却能令一盏LED灯持续点亮30分钟。来源：第一财经日报