紫牛头条｜学霸父亲和13岁儿子自建家庭实验室，“手搓”多个微缩版大国重器，成了科普好搭档
扬子晚报
2026-09-28 07:3
·扬子晚报官方网易号
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近日，在上海科技馆一楼舞台中央，立着一台涡喷发动机实验装置，叶片旋转的嗡鸣声与加力燃烧室喷出的火焰交织在一起；旁边依次陈列着十余件手工打造的涡喷、涡扇、涡桨发动机剖面模型以及风洞设备……前来参观的孩子们踮起脚尖、伸长脖子，惊叹声此起彼伏。站在这些大国重器模型旁从容讲解的，是上海市进才中学北校初二学生段砚觉和他的父亲段昌志。
2025年9月29日，扬子晚报曾报道过这对“父子兵”，报道刊出后，他们受到很多网友的关注。今年8月，父子俩受邀成为上海科技馆首批家庭志愿者，开展了一场《航空发动机科学实验秀》，为现场数百名观众揭开“ 大国重器 ”的奥秘。他们的故事，不仅被人民海军拍成专题片，还被央视新闻报道。
“手搓”缩微版大国重器的“父子兵”
兑现承诺，做出了涡扇发动机
“我们花了一年时间做了航空母舰电磁弹射器，它的主要部分是加速系统，由启动系统触发后，依靠100个电磁线圈依次加速，弹射后能量回收系统负责将剩余的电能回收利用……”此前在接受扬子晚报紫牛新闻记者采访时，段昌志和儿子已做出了缩微版的电磁 弹射器 ，并表示，接下来将做涡扇发动机模型。
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段砚觉在做实验
如今，这项工程也完成，他们还做出了一个系列，涡扇、涡喷、涡桨发动机等模型……
段昌志毕业于同济大学，主修通信工程和法学专业，还自学了天体物理知识。这些让观众赞叹的模型，全部出自他家63平方米居室里辟出的10平方米“家庭实验室”。这位“学霸”父亲告诉记者，“好多高科技原理我其实也不懂，我就和儿子一起摸索，慢慢摸到门道后，在实验中一点点验证。”
段昌志告诉记者，从段砚觉三岁起，他便开始对其进行科普启蒙，并带着孩子一起做 科学实验 。小学时，父子俩还一起给同龄孩子做天体观测和天体物理讲座，这时候是父亲讲一部分，孩子讲一部分。到了初中，两人立下约定：每年复刻一件大国重器模型，通过研究其原理与结构，逐步动手制作出一个可以真正运转起来的大尺寸模型。
从天文观测起步，到如今聚焦航空发动机，这些模型的外壳和零部件大多是他们在网上查资料、修改图纸后，用家用3D打印机打印而成，而最复杂的一台发动机，就需要上百个零件。
为了让孩子们看清内部结构，父子俩还专门制作了耐高温玻璃壳体的可点火带加力燃烧室的涡轮喷气式航空发动机，火焰燃烧间，叶片旋转、气流走向，一目了然。
连续两年斩获市级大奖
他们还受邀登舰参观
今年13岁的段砚觉动手能力和学习能力都很强。因为参与制作，他解说缩微版大国重器之时，信手拈来，自信满满。
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父子俩在上海科技馆展示并讲解大国重器模型
段砚觉自己录制的科普视频，也收获了全网点赞。比如，视频《科学小子带你认识航空发动机》单条抖音播放量即超过345万，获赞10万；他和父亲制作的科普视频，全网播放总量已超500万。
在2025年上海市科学实验展演汇演中，段砚觉一家凭借耗时近一年打造的长2.2米、重130斤的航空母舰电磁弹射器模型，以民间选手身份获得第三名；2026年，他们带着航空发动机系列实验再次出战，先夺得上海市浦东新区科学实验大赛第一名，后在市级决赛中以0.2分之差位居第三，再次站上领奖台。两次比赛的前两名，均为上海市的专业场馆。
这份影响力引起了多方关注。今年4月，人民海军官方专程来到段砚觉家的 家庭实验室 ，拍摄了专题片《我与人民海军的故事》，并在多个平台置顶发布。段砚觉也因此受邀登上导弹驱逐舰宿州舰、沂蒙山舰参观。因段砚觉需参加学校期中考试，父亲段昌志独自参加海军节舰艇开放日，登上导弹护卫舰阜阳舰和综合补给舰千岛湖舰，和舰上的官兵交流。这一幕也被央视捕捉到，并以“导弹护卫舰的特殊客人”为题在央视播出一分多钟；此外，“上海发布”也以段家“手搓”缩微版大国重器为主题，拍摄了专题片《家庭实验室的科技逐梦》。
热心公益科普宣传，惠及万人，
“家庭实验室开放日”异常火爆
虽然这对父子的实验室仅10平方米，但他们的科学梦并未局限于家中一隅。在过去的数年间，这一家人走进周边社区，开展公益科普讲座300场。
今年8月30日，段家的家庭实验室迎来了第二次开放日。从上午10点到傍晚6点，全天划分8个时间段，每个时间段接待5至6组家庭，共有40多组邻居家庭走进这间10平方米的实验室。