ISEF大赛侧记,学霸的世界你永远不懂-克里焦点网

在美国举办的2015年英特尔国际科学与工程大奖赛上,全球学霸拿出了闪瞎人眼的科研、创新项目。来自中国学霸们的科技创新项目可圈可点,这些走出国门的中学生都在研究什么?来看焦点中国驻硅谷记者陈琛的现场报道:

全球规模最大、最富盛名的中学科学研究竞赛——2015年英特尔国际科学与工程大奖赛在美国匹斯堡举行,来自全球70多个国家和地区的1700名中学学霸们汇聚一堂,分享展示了他们在机器人技术、计算机软件、环境工程、生物等众多前沿领域的创新成果。这其中也包括了42名来自中国的学霸们。

大赛期间,焦点中国记者跟随中国记者代表团逐一走访了这些学霸们,最大的体会就是“自己17、18岁的时候都干什么去了!”学渣永远不懂学霸的世界,当普通的高中孩子还在为应试教育烦恼、早恋的时候,已经有一批世界顶尖级学霸开始了自己的创新研究和创业项目,更令人吃惊的是,相比硅谷很多成人的早期项目,很多高中学霸们的研究项目竟然技术门槛更高、更有用也更有趣。

高技术门槛项目随处可见

“基于无源RFID的室内定位系统”、“牡丹离体对活体的微嫁接体系构建”、“蝙蝠仿真耳对空间目标定位的研究”、“相机可拓展快门线及配套功能模块的研制”、“永磁原理汽车制动能量再生器研究”、“多个无通讯机器人推运物体的协作策略研究”……仅看题目,很难想象这是一些由中学生主导的科研项目,但在全球最富盛名的中学生科学竞赛Intel ISEF 2015展览上,这样高门槛的项目随处可见。

黄逸然是北京顺义国际学校的一名中学生,17岁的他已经拥有了同龄孩子所没有的成熟和得体,又由于较好的外表被记者团戏称为中国代表队的“小鲜肉”。黄逸然此次的参赛项目是《基于图像显示技术的心脏移植排异反应计算机检测技术》,用机器学习的方法帮助医生快速定位出心脏发生排异反应的部位。

黄逸然告诉记者,自己的梦想是用编程技术造福人类。半年前他发现,全球每年有53万人申请进行心脏移植手术,其中只有5000人可以成功的拿到心脏,但术后扔会有13%的患者因为排斥反应而最终去世。当排异发生的时候,能够快速地定位出排异部位对于及时救助患者至关重要,但目前,医生想要从40M大小的心脏照片文件包中快速找到具体的排异部位的照片是非常费时费力的,于是黄逸然就希望运用编程技术让计算机帮助医生快速找到排异部位的图片。

“通过机器学习技术,不仅能快速找到排异的部位,而且可以准确地判断排异反应的级别,帮助医生进行有效的后续治疗。”黄逸然表示。据悉,黄逸然的项目此次也受到了大赛评委的认可,荣获了计算生物与生物信息学的三等奖,他本人也代表中国队向四位出席ISEF的诺贝尔获奖者提问。

编程不再是男生的专利

本届大赛上,记者还发现,不论是理工科科研还是编程,女高中生都撑起了半边天,绝对称得上巾帼不让须眉。

杨可涵是来自北京师范大学附属实验中学的参赛选手,她自主研发的基于Wi-Fi控制的爬壁侦察机器人获得了美国联合技术集团奖项,并受三十米望远镜网站邀请参加太平洋天文学与工程峰会。据了解,这款爬壁机器人由一款手机App控制,控制范围约50-100米,主要在恐怖分子绑架现场、地震等灾区等代替人进行侦查任务,此外,还可以爬到较高的墙面上执行裂缝检查任务。

杨可涵告诉记者,从有创意到做出整个机器人系统用了8-9个月的时间,主要利用课余时间在北航导师指导下完成,爬壁机器人机身由3D打印制作,移动端App主要自主研发。本届大赛后,杨可涵还计划将这款机器人运用到实际灾区救援中进行检验,并继续优化它的功能。

中国代表团另一位备受瞩目的女选手是来自中国人民大学附属中学的林家宁,她凭借《智能手机大气能见度测量方法》荣获系统软件学科三等奖、美国气象学会一等奖。

“2014年寒假,北京频繁出现的雾霾天让我对大气监测产生了兴趣,考虑到大气能见度是一个影响人们正常出行的指标,我就开发了这一款用户拍照即可得出大气能见度的App,帮助普通人快速准确地获得能见度结果。”林家宁告诉记者。

据了解,林家宁主要利用红蓝光强差和光强与大气能见度的相关关系,设计出了一个计算能见度的二元二次函数公式,并自己学习了JAVA编程,完成了这个App的研发。目前这款大气能见度App已经有100个用户下载,并获得了第一批用户的普遍好评。

国外参赛项目创意更胜一筹

本届ISEF赛事汇聚了来自全球78个国家和地区的1702名高中生,如果对比中国代表队和其它国家的参赛项目,还是可以看出特点略有不同。

“中国的参赛项目,尤其是中国大陆地区的项目,很多都源于大学实验室的项目,比如北京的后备人才计划项目,可以让中学生自主选择偏好的大学实验室和导师,然后中学生可以在导师研究方向的基础上自由发挥,”来自北京四中道元班的杨建钊告诉记者,“而国外高中生的项目更多来自于解决生活中的痛点,自由度更好,创意性也更强。”

对此,本届大赛的评委之一北航秦曾昌教授也向记者表达了相似的观点,“中国孩子的项目很多都是以工作量取胜,比如高中生做了大学生的事情,但是论创意地解决问题方面还略微不如外国的孩子”。

不过,就记者观察,在中国代表团中,来自中国各个国际学校的学生项目已经显露出了较好的创意性和对于实际痛点问题的关注。比如来自上海美国学校的三个孩子,做了一个可以安抚自闭症孩子的手环,他们告诉记者,做这个项目的初衷就是对于自己周围亲朋好友自闭症患者的关注。据悉,自闭症患者在发病时喜欢做出甩手的动作以安慰自己,但这种突然爆发的甩手动作往往会吓到正常人。而通过可以发出相同震动频率的手环,自闭症患者可以不甩手而获得同样的安慰,帮助他们更好地同普通人一起正常生活,同时该手环还可以实时监控他们的心率。

中国代表团硕果累累

经过了几天激烈的角逐,5月15日,本届Intel ISEF大赛结果揭晓。最终,来自加拿大的华裔学生Raymond Wang凭借《飞机舱内空气质量的改善和遏制疾病传播新的进气系统》项目获得了今年英特尔国际科学与工程大奖赛最高奖项——戈登·摩尔大奖。

本次大赛共有42名来自中国大陆、香港和澳门地区的青少年科学家。其中,16名中国学生凭借12个创新项目,获得包括一项顶级奖项、一项同类最佳奖、一项二等奖、两项三等奖在内的个人和团体共计17个奖项。这也是中国大陆学生连续第二年在这项大赛中摘得学科“同类最佳奖”。

其中来自山东省实验中学一名学生郝若尘,凭借《蝙蝠仿真耳对空间目标定位的研究》项目荣获物理与天文学学科同类最佳奖、物理与天文学学科一等奖、菲利普斯瑞奇纪念奖。

来自香港中华基督教会谭李丽芬纪念中学的黄深铭、李键邦,凭借《自洁门柄》项目获得材料学科二等奖;来自香港英皇书院的朱逸浩、叶梓峰、姚诚鹄,凭借《利用粗提取叶绿素辅以茄子衍生的多孔碳催化剂及水电解质的染料敏化太阳能电池》项目荣获化学学科三等奖;来自北京顺义国际学校的黄逸然,凭借《基于图像显示技术的心脏移植排异反应计算机检测技术》,荣获计算生物与生物信息学三等奖;来自中国人民大学附属中学的林家宁,凭借《智能手机大气能见度测量方法》,荣获系统软件学科三等奖、美国气象学会一等奖。