在非洲牛圈里摸爬滚打 他可能是最接地气的少年科学家
2019年8月9日的深夜，参加完草原上马赛部落的篝火晚会后，我拖着疲惫的身躯回到简陋的草屋，躺下睡觉。右手边的肯尼亚男子早已沉入梦乡，如雷的鼾声此起彼伏。霎时间，一声低沉的狮吼撕破夜幕，不远处传来密集的狗吠声，我感觉狮子离草屋越来越近了……这是在肯尼亚的所有夜晚中，让我印象最深刻的场景。
我叫范铂雨，是北京四中国际部的一名学生。今年夏天，我只身一人来到了肯尼亚，通过我的努力，改进了非洲当地人目前正在使用的防兽灯，让困扰他们的”人兽冲突”问题得到了一定程度的缓解。你一定觉得我一个高中生也太“离谱”了，居然能在遥远的非洲，参与当地的野生动物保护事业，还能做出自己的“小贡献”。
▲铂雨在肯尼亚
其实我想说，我只是把我喜欢和擅长的东西，用在了正确的地方而已。我为非洲带来的改变甚至小到可以忽略不计，不过这段非洲的经历却真真切切地改变了我。
（想了解我在非洲的故事？快点击视频吧！）
在非洲，人兽冲突已经无法避免
小时候的我，对动手实践充满着浓厚的兴趣。一次偶然的机会，我看到了肯尼亚马赛部落男孩Richard Turere的TED演讲。他在9岁时，通过自己的聪慧与努力，发明组装了防兽灯，成功驱赶了常来村里捕食家畜的狮子，保护了自家和乡邻的牛羊。
▲日暮下的大草原 摄影 | Echo
Turere的故事，一直刺激着我内心那热爱发明与实践的神经，我了解到在广大的非洲地区原来人兽冲突问题比想象中的还要棘手。而一次偶然的经历，我看到了中南屋创始人黄泓翔老师的分享，发现原来中国青年也可以“走出去”做很多有意义的事情。于是，对防兽灯有浓厚兴趣的我，决定在今年夏天前往Turere的家乡肯尼亚，去了解这项发明的实际运用情况，也期待着能与这位志同道合的“朋友”Turere相见。
在肯尼亚，人与野生动物之间的生活环境没有明确的界限，60％以上的野生动物生活在国家公园外面。而随着人口的增长和人类活动范围的扩大，野生动物的栖息地被不断压缩，人类与野生动物之间的冲突越来越严重。
饥饿的狮子捕食牛羊、愤怒的大象踩踏庄稼、机灵的狒狒偷窃食物……如此这些景象在非洲各地每天都在上演，给当地农民的生活带来极大的影响。“最近三个月，狮子在一个羊圈里整整杀死了七头羊，这是我的全部财产啊！”马赛部落居民Isalah Olekango垂丧着脸对我说。
▲当地人家饲养的牛 摄影 | Echo
而在当地，为了保护自己赖以生存的牛羊家畜，人们往往奋起反抗。在人类愤怒的弓箭、长矛和砍刀之下，再凶猛的野兽也一一倒在血泊当中。肯尼亚当地野生动物保护组织内罗毕国际公园之友（Friends of Nairobi National Park）的项目经理Reinhard Nyandire无奈地说：“在2012年，一个月内就有32头狮子被人类杀死，当年年末内罗毕国家公园只剩下了9头狮子。”
我也了解到，为了减轻人兽冲突导致的两败俱伤的结果，人们采取了各种各样的方法试图来缓解人兽冲突。最传统的方法当属在牛圈、羊圈外建造高围栏，防止野兽跃入，但此方法在非洲很多地方并不可行。
由于成年狮子可跳五、六米高，因此围栏必须筑到此高度以上才能达到防狮效果。然而，非洲大部分地区为草原，放眼望去只有草丛和灌木，并无法提供现成的高大木材，而从外地运送木材则成本高昂，一般农户承担不起。因此，目前肯尼亚农村里的牛圈、羊圈基本都还是用着一米多高的木头围栏。
▲马赛人家的羊圈 摄影 | Echo
我还看到，非洲当地一些NGO帮助当地人尝试用电围栏来防止野兽靠近，但电围栏的成本更高。根据非洲野生动物基金会数据显示，肯尼亚阿伯代尔国家公园周围修建的3.3米高的电围栏平均每米造价高达20美元。
如果说木围栏和电围栏是物理隔离法，那第三种方法则更像是生物方法。在当地，非政府组织Save the Elephant（保护大象）发现，大象非常害怕蜜蜂，于是灵机一动，想到了在农田四周饲养蜜蜂来防止大象入侵农田，不过由于养蜂需要很高的专业技术，农民饲养起来也并不轻松，这种方法无法被广泛推广。
于是，近些年来的缓解人兽冲突的新方法出现了，那便是一开始提到的防兽灯。它的原理很简单：在农场周围安装会闪烁的灯泡，夜晚闪烁的光源会让野生动物误以为是人类在活动，从而使它们远离农场。
充满智慧的小灯，也能“打败”野兽
此次的肯尼亚调研之行，在中南屋导师的带领下，我终于如愿以偿地见到了防兽灯的发明者Richard Turere。2009年，他用旧的车用蓄电池、摩托车转向灯指示器和废弃的手电筒灯泡组装出了最初版的防兽灯，成功防止了野兽入侵牛羊圈，并因此登上了TED的讲台，向更多的人分享他的成果。
▲Richard Turere版本的防兽灯示意图
作为学生，Richard Turere在防兽灯后期的推广和改进上遇到了很大的局限，不过他的想法和创新方案，为当地缓解人兽冲突提供了新的思路。目前，在肯尼亚另外两位防兽灯专家研发出了相对更完善的产品，并且已在肯尼亚及周边国家的农村广泛应用，有效地缓解了当地人兽冲突。
▲我拜访了Richard Turere的家，我俩背后是第一版防兽灯
在调研过程中， 我有幸认识了著名的狮子专家David Mascall。出于保护狮子的初衷，他从2012年开始研究防兽灯，希望可以帮助减缓人狮冲突。目前的他，已经为300多个肯尼亚农户安装了防兽灯。
David的制作的防兽灯由一个太阳能面板、一个电池和约十个灯泡组成。白天，太阳能面板吸收太阳能，并为电池充电。晚上，电池为防兽灯供电，即便是在3英里（将近5公里）之外都可以看到闪烁的灯光。
▲我和David一起在当地马赛人家的牛圈里安装David版防兽灯
不过，由于整套系统全部在户外运行，防水功能变得非常重要，为此，David下足了功夫。他将防兽灯进行了改进，即便有雨水进入管道，防水的粘合剂依然可以保证电路不进水。这样一来，David的防兽灯系统可保证正常运作至少两年。
“但是，David的防兽灯系统的运营维修既复杂又昂贵。并且，由于所有灯串联在一起，如果一盏灯灭了，整个系统都将无法工作”，肯尼亚野生动物基金会的工作人员说，而且由于肯尼亚农村地广人稀、交通不便，每次维修David都要亲自开车数小时到农户家，“这样的费用太高了”。
▲David和Michael版本的防兽灯示意图
不过，在肯尼亚还有另外一位防兽灯专家Michael Mbithi。他从2011年开始研究防兽灯，现在他的产品已更新至第九版。为避免David版本的运营维护问题，从第五版开始，Michael的防兽灯便是相互独立的，如果一盏灯坏了，其他灯仍然可以继续工作。独立的防兽灯还便于拆卸与携带，十分适合马赛部落这样的游牧民族。
▲安装在当地马赛人家羊圈里的Michael版防兽灯
在最新版的防兽灯中，Michael增加了无线红外传感器（PIR），让防兽灯有了一个“硬核”的功能：当野兽走到距离防兽灯8米时，防兽灯会发出另一个持续15秒的强光，就像是有人发现了野兽并打开手电筒，这对野兽来说更具威慑力。
虽然Michael的防兽灯看起来似乎很完美，但寿命短是它的硬伤。此外，防兽灯有时并不适用于鬣狗，Michael希望增加的PIR功能可以帮忙对付鬣狗，不过PIR的效果还有待测试。
▲我与Michael和当地牧民的合影，背后是我正在测试的中国版防兽灯
但就算如此，防兽灯发展到现在，已经被证明是非常有效的防兽方法了。Turere也对自己的这项发明颇为自豪：“用过防兽灯的居民都认为防兽灯比以前所有的防兽方法都更有效。”
“在安装了防兽灯后，只要它正常工作，就没有一只牲畜受到过攻击”，当地马赛社区居民Isalah Olekango开心地说到。只是，防兽灯昂贵的成本对当地人来说仍然是一个的巨大的障碍。
我想，我一定可以做些什么！
根据我在当地的了解，通常一个牛/羊圈大约需要安装8-10个灯，费用为160-200美元。然而，目前肯尼亚近一半的家庭平均月收入不到10000先令（不到100美元），防兽灯高昂的费用，当地人基本无法承担。
而目前，几乎所有已安装的防兽灯都是由非政府组织赞助的，这些资金对于非政府组织来说也是不小的负担。非洲动物保护联盟（Africa Network for Animal Welfare，简称ANAW）的野保活动负责人Catherine Chumo指出，防兽灯昂贵的价格极大地阻碍了ANAW这样的非政府组织将其推广应用到更多的社区。
▲大草原上，斑马在自在地奔跑 摄影|Echo
于是，我开始思考能否设计出性价比更高的防兽灯。经过多次基于现有版本的实践尝试，我终于设计出了同样有效但价格更低的防兽灯。
我改进的防兽灯保留了最基本的频闪功能，灯泡用的是3个0.75伏的LED灯，可视范围为4英里（约6.4公里）。为了延长防兽灯使用寿命，我用镍镉电池代替了锂电池。
另外，为了进一步增强防兽效果，我还额外添加了一个小型超声波发射器，能发出4万赫兹的声波，这样的声波人类和牛羊等牲畜听不见，但狮子和鬣狗等野兽却可以听到刺耳的声波，并且这种超声波发射器的价格比PIR便宜很多很多。
▲我改良的防兽灯，从左至右依次是：内部构造、实拍图、示意图
除此之外，这个暑假我跑遍了北京和内罗毕的电子市场，在线上、线下联系了数十家中国制造商和中非跨境物流公司，构建起一套从中国到非洲、从生产到运输到安装的完整供应体系。
最终，在我的方案中，为一个牛/羊圈安装一套防兽灯仅需61美元，仅为Michael或David版本的1/3。目前，我已经收到中南屋的第一份订购申请。并且，中南屋还将与非洲当地野保组织（如：ANAW等）合作，把我改进后的防兽灯安装到更多需要帮助的非洲农户家里。
虽然我不确定自己做的小小改进能在多大程度上改善非洲的人兽冲突状况，但作为一名中国青年，我可以尽我所能成为非洲人兽冲突问题解决方案的一部分，我感到非常高兴。
要说起这件事情对我有什么影响，那便是我意识到想要真正做出一个成功的产品，不能只关注技术本身，因为技术最终都是为了解决问题而生。在技术改良的过程中往往需要考虑社会文化等各种因素，这对于像我这样的理工科学生，很有启发。
▲铂雨在全是牛粪的牛圈里，为安装防兽灯的电缆挖坑道。
在肯尼亚的短短几天中，我走进了肯尼亚的城市和乡间，我遇见了形形色色的人：有的人悉心经营着自己清贫简单的日子，有的人用智慧创新改变着他人的生活，有的为了野生动物保护事业奉献一生……所有的这些人、这些事，都让我不断内省自身，让我更加明确自己未来的道路，也给了我进一步探索世界的智慧和勇气。作为青年人，我也可以有更大的空间来实现自己的价值。
当朝阳缓缓升起，狮子已经远去，看着一望无际的非洲大草原，我感慨万千。这是我第一次前往非洲，也是我第一次独立接触社会。或许，我为非洲带来的改变小到可以忽略不计，但这段非洲的经历却真真切切地改变了我。
写在最后：
在肯尼亚，中南屋创始人黄泓翔老师和铂雨朝夕相处，见证了这位少年在短时间内的迅速成长与蜕变。
黄老师说：“有能力的同时愿意将能力应用在真实世界的问题中，有想法的同时愿意脚踏实地去做，希望让世界变得更好的同时不以善小而不为、知道从小的事情做起的价值，在铂雨身上，我看到了未来让这个世界变得更好的科学家的样子。”
★铂雨的英文作品《Designing “Lion Lights” for Kenya: a Beijing High Schooler”s Dream for Conservation》，已经发表在国内知名公益平台中国发展简报上，点击文末“阅读原文”即可查看。
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