“创新英雄”的未来之战

　　英特尔基金会执行总监温蒂·霍金斯才毫不迟疑地说，“英特尔之所以支持ISEF，是因为这项大奖赛鼓励数百万学生利用他们的技能进行创新，并针对全球挑战开发出有前景的解决方案。”

　　EE073展台被团团包围，奥斯汀·拉塞尔不得不高声回答围观者不断抛来的问题。他正在讲解自己的研究项目：远距离无线传输能量——通过聚合红外线束传输能量，能量传输1万公里只损耗3%。美国国家航空航天署（NASA）已经决定为他的项目在太空安装太阳能电池板，实现太阳能向地面接收站传输能量的开创性实验。

　　泰勒·威尔逊今年已经是第二次参展了。去年他的项目是基于核设施检查的极低剂量和超灵敏度的侦测技术，这个项目获得了当年5万美元的英特尔青年科学家奖。在PH055展台上，这位年轻科学家今年带来的项目是一种新型医用放射性同位素生产流程。实际上，公开的秘密是，他以一己之力用廉价材料制造了一座小型核反应堆。这项可怕的发明甚至引起了美国军方的注意。

　　这只是全球最大的高中生科学竞赛——第63届英特尔国际科学与工程大奖赛（IntelISEF）1549名参赛选手中，两位分别来自美国加州圣胡安市和内华达州雷诺市17岁高中生的故事。

　　5月14～18日在美国宾夕法尼亚州匹兹堡举行的总决赛中，来自全球包括中国在内约70个国家和地区的高中生们，展示了各自在17个科学学科领域不亚于拉塞尔和威尔逊的“高点子”（“Big idea”），角逐超过300万美元的奖学金、学费和实习机会，全场的“王冠”是7.5万美元的戈登·摩尔奖。

　　63年来，ISEF产生的不仅仅是类似“远距离无线能量传输”、“家庭核反应堆”这样令人炫目的创新型科研项目，正如多次以评委身份参加ISEF的中国医学科学院伦理学研究中心执行主任翟晓梅对《瞭望》新闻周刊所言，更重要的是，这1500多名全球高中生科技精英毫无疑问将走上世界科技创新最前沿并成为未来的主力军，“他们目前关注的非常可能决定着未来人类科学发展的主流方向。”

　　发现“桃叶珊瑚苷”之外

　　5月15日的戴维·劳伦斯会展中心，成了高中生们“科技盛宴”的狂欢地。正在布置展台的中国选手被邀请到本刊记者面前，胸前挂满五颜六色的交换徽章，暗示他们已经和其他国家选手们进行了热切交流。

　　兴奋溢于言表的段沛妍用“震撼”形容自己对ISEF的第一感观。其实这位17岁的小姑娘研究的项目同样够“震撼”。正在华东师大二附中读高三的段沛妍，她的“发现”动力源于帮助患糖尿病多年的爷爷。前年暑假回家看爷爷的时候，她发现当地人一直用地黄根泡的茶缓解糖尿病，她猜测地黄中含有治疗糖尿病的“黑匣子”，于是开始了两年之久的发现之旅。

　　段沛妍开始想提取地黄中的有效化合物，但试验后她发现，想在地黄的数千种成分中找到“有效”的那部分，再通过小鼠实验证明效果，无异于在森林中寻找一根针，更不用说所耗时间和资金之巨。

　　转机发生在2011年，在“国际化学年在中国”的一次讲座中，段沛妍接触到了生物信息学，尤其是这种利用计算机解决问题的方式，让一度沉浸在巨大失望中的段沛妍看到了曙光。

　　当然，华东师大二附中全国数一数二的创新实验室也给予了段沛妍很大的帮助，以及学校附近中科院上海药物研究所、华东师大以及上海交通大学等机构和高校，愿意为中学生研究活动开放自己的高端实验室。最终，段沛妍自己设计计算机模型，用计算机分子对接技术找到了地黄中的“黑匣子”——桃叶珊瑚苷。

　　“它最大的神奇不在于降糖，而在于能够随着患者身体机能需要将糖控制在合理水平，具有巨大的研究价值。”成果带给她的快乐和自信还不仅仅在此。在研究中已经深深迷恋上中医的段沛妍，特别希望自己用这种现代科学技术分析中药的方法，改变西方医学对中医的认识，“我一直想能不能通过中药现代化的手段，使中医和中药走出国门、走向世界。”

　　采访中，作为医疗健康领域的评委，翟晓梅对段沛妍的项目给出自己的评价，“这样的选题完全是博士生级别的研究。”

　　他们有强烈的社会责任感

　　令本刊记者印象深刻的是，小选手们的科研项目普遍具有强烈的社会责任感。

　　2008年汶川大地震和伴生泥石流带来巨大灾害，给来自四川成都的三位女中学生留下了深刻记忆。树德中学彭菁菁、石室中学田园和第七中学冯卓立组成一个研究小组，从泥石流形成原因出发，设计了一种自谐振渗透膜土壤水分监测传感器，使用该传感器，可以通过监测土壤含水量预警泥石流发生。这套无需供电、测位少、安装简便的预警系统成本只有4300元，对目前普遍花费高达6万元以上，且准确率很低的泥石流监测系统而言是一次开创性革新。

　　她们研究的最精彩部分在于如何找到传感器中检测泥土中水分的材料：这种材料必须能够稳定均衡地与土壤中的含水量保持一致。而解决这个曾折磨她们很久的难题的创意，完全缘于女性的敏感。彭菁菁告诉本刊记者，她们曾长久苦思不得，直到一个晚上，她看到自己的妈妈坐在沙发上做面膜那一刻，豁然开朗。面膜可以保持与皮肤水分一致的特点，让三个女孩子将客厅里的美容术，复制到了事关人类生命安全的严重地质灾害防治中。

　　类似的精彩思路遍及参赛选手的项目。比如，安徽省蚌埠第三中学的徐毅华，将驱蚊草、艾草和薰衣草三种具有特殊气味的植物浸提液添加到农药中作为驱避剂，来避免蜜蜂遭受农药毒害；湖南长郡中学许令玮在洞庭湖区发现神农蜣螂分解粪便同时破坏血吸虫卵活性的特点，提出通过保护和扩大蜣螂种群量，以达到阻断洞庭湖血吸虫病传播的崭新思路；北方交通大学附属中学的巩炳辰基于“手机KEY”的文件保密柜……

　　最终，今年的大赛，中国大陆代表队共派出19个项目27名学生参赛，有12个项目20人获奖，共获得16个奖项，在参赛国家和地区中排名仅次于美国和加拿大。其中，段沛妍和徐毅华获得了一等奖；彭菁菁团队和巩炳辰等五人获得了三个二等奖；许令玮等五人获得了三个三等奖；还有五人获得了三个四等奖。

　　采访中，中国参赛代表团团长、中国科协青少年科技中心副主任蒙星向本刊记者介绍说，自2000年开始，中国科协在英特尔公司赞助下，组织中国学生参加一年一度在美国举行的总决赛。迄今为止，共计365名中国学生的228个项目入选IntelISEF，并赢得了228个奖项，其中包括2004年获得的一项IntelISEF顶级奖项“英特尔基金会青少年科学精英奖”。

　　对此，ISEF组织机构美国科学与公众协会主席伊莉莎白·马里科拉向本刊记者表示自己毫不惊讶，在过去几年间有6名中国学生获得同类最佳奖，这在所有获得同类最佳奖国家中排名第四，而且相比各国平均28%的获奖率，53%的中国参赛选手获得了大奖，“中国在科学方面富有成就，看到中国的年轻人表现优异并不令人惊奇。”