2021美國(guó)科學(xué)天才獎(jiǎng)STS發(fā)榜，前10強(qiáng)獲獎(jiǎng)案例

2021美國(guó)科學(xué)天才獎(jiǎng)發(fā)榜，獲獎(jiǎng)的40名高中生中，華裔學(xué)生有16人，超過(guò)了總數(shù)的1/3。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)歷史悠久，華人生物化學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主錢(qián)永健也曾獲得過(guò)。來(lái)自全美各地的1760名高中生（高年級(jí)）帶著自己獨(dú)立完成的完整實(shí)驗(yàn)和報(bào)告參賽，研究涵蓋了數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域，最終有40名入圍決賽，角逐總額180多萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。

推薦閱讀：

《2022美國(guó)再生元科學(xué)天才獎(jiǎng)STS新賽季-比賽時(shí)間-申請(qǐng)流程》

2021年STS前10強(qiáng)

第一名
第一名是Yunseo Choi，獎(jiǎng)金25萬(wàn)美元，來(lái)自全美頂尖高中菲利普斯埃克塞特學(xué)院（Phillips Exeter Academy），她的研究項(xiàng)目關(guān)于為無(wú)數(shù)的事物或人扮演理論上的「媒人」。項(xiàng)目研究了適用于有限對(duì)偶的匹配算法，并確定了哪些重要性質(zhì)仍然適用于無(wú)限對(duì)偶。匹配理論在現(xiàn)實(shí)生活中有許多應(yīng)用，包括器官捐獻(xiàn)者與受贈(zèng)者的匹配、指派醫(yī)學(xué)院申請(qǐng)者輪換以及在約會(huì)應(yīng)用程序中為潛在CP配對(duì)。

第二名
第二名是Noah Getz，獲得了17.5萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，他來(lái)自Bronx Science(該校數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)科最為出名，培養(yǎng)出了8名諾獎(jiǎng)得主、8名普利策獎(jiǎng)得主)，他的研究調(diào)整了計(jì)算機(jī)模型識(shí)別有希望的藥物化合物的方法，這可以加速新藥的發(fā)現(xiàn)，成本也更低。這一方法將分類(lèi)視為一個(gè)信息檢索任務(wù)，類(lèi)似于瀏覽器搜索的排名結(jié)果。在進(jìn)行模型測(cè)試時(shí)，Getz發(fā)現(xiàn)有兩種藥物可以顯著降低與阿爾茨海默癥和新冠有關(guān)的炎癥標(biāo)記物的水平。

第三名
第三名是Eshani Jha，獲得了15萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，她來(lái)自加州圣何塞的公立高中Lynbrook High School，她開(kāi)發(fā)的生物炭過(guò)濾系統(tǒng)可以去除飲用水中的塑料微粒、藥品、殺蟲(chóng)劑和重金屬(如砷、鎘、鉛、汞)。生物炭具有類(lèi)似于木炭的特性，但由于可以從生物廢料中提取，因此更具可持續(xù)性，價(jià)格也更低廉。Jha發(fā)現(xiàn)，通過(guò)增加其表面積和碳含量，以及通過(guò)添加某些化學(xué)修飾來(lái)提高其隔離污染物的能力，可以提高其有效性。而且這一過(guò)濾器每月花費(fèi)不到一美元。

翰林有方擅長(zhǎng)基于學(xué)生的個(gè)人興趣，定位研究方向
量身設(shè)計(jì)科研課題，制定長(zhǎng)遠(yuǎn)學(xué)術(shù)規(guī)劃路線！
想了解STS，快來(lái)添加翰林顧問(wèn)老師免費(fèi)咨詢(xún)吧~

第四名
第四名是Gopal Goel，來(lái)自波特蘭市Krishma高中，獲得了10萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，他的數(shù)學(xué)研究將兩個(gè)關(guān)于隨機(jī)性和概率的學(xué)科聯(lián)系起來(lái)。之前的研究表明，這種聯(lián)系是存在的，但Gopal指出，這種聯(lián)系在本質(zhì)上要普遍得多。他相信他的工作對(duì)核物理、量子場(chǎng)論和氣象學(xué)領(lǐng)域的研究人員會(huì)很有幫助，并希望能幫助尋找量子引力的真正本質(zhì)，也就是大家所熟知的「萬(wàn)物理論」。

第五名
第五名是Timothy Qian（錢(qián)承磊），獲得了9萬(wàn)美元的獎(jiǎng)勵(lì)，他來(lái)自蒙哥馬利布萊爾高中，他研究如何利用量子力學(xué)來(lái)提高電場(chǎng)或磁場(chǎng)等物理量的測(cè)量精度，實(shí)現(xiàn)字段屬性(Field Properties)的最優(yōu)化測(cè)量，可用于醫(yī)學(xué)和化學(xué)的納米級(jí)核磁共振成像等領(lǐng)域。

第六名
第六名是Vetri Vel，獲得了8萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，他來(lái)自緬因州Bangor高中，他設(shè)計(jì)了一個(gè)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其免提檢測(cè)系統(tǒng)能夠區(qū)分不同的圖像來(lái)識(shí)別倒下的人，平均準(zhǔn)確率為98% 。在一個(gè)鄰居獨(dú)自在家倒下后，他開(kāi)始了他的計(jì)劃。跌倒是導(dǎo)致老年人致命傷害的主要原因。

第七名
第七名是Alay Shah，來(lái)自Plano West Senior HIgh School,獲得7萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，他開(kāi)發(fā)了一套通過(guò)追蹤眼動(dòng)來(lái)識(shí)別神經(jīng)障礙的診斷工具，并希望這套工具可以成為核磁共振（MRI）的低成本替代品。在對(duì)帕金森氏癥、癡呆、多發(fā)性硬化癥和多動(dòng)癥患者的臨床試驗(yàn)中，Alay 發(fā)現(xiàn)了與每種疾病相關(guān)的獨(dú)特的眼睛模式。

第八名
第八名是Wenjun Hou（侯文駿），來(lái)自Jesuit High School，獲得了6萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。他利用量子計(jì)算解決計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域眾所周知的「背包問(wèn)題」(knapsack problem)，他不僅自己寫(xiě)出一套新的量子算法，還設(shè)計(jì)了量子硬件用于其算法的中心組件(central component)，該作法此前從未有過(guò)。

第九名
第九名是Vivian Yee（余穎琪），來(lái)自International Academy，她獲得了5萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，她研究紐約市新冠病毒在各區(qū)傳播與感染的不平等，利用建模傳播率、治愈率、死亡率，綜合住房、教育和就業(yè)狀況等因素，發(fā)現(xiàn)新冠病毒在社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件較差的社區(qū)傳播率和死亡率更高；她的研究結(jié)果已被納入國(guó)會(huì)新冠行動(dòng)小組(Congressional Coronavirus Task Force)的「共識(shí)備忘錄」(Consensus Memorandum)，可望指導(dǎo)未來(lái)公共衛(wèi)生方面的政策制定。

第十名
第十名是Sam Christian，來(lái)自?shī)W斯汀的Liberal Arts and Science Academy，獲得了4萬(wàn)美元獎(jiǎng)金。獎(jiǎng)勵(lì)他從眾多天文臺(tái)和美國(guó)宇航局的 TESS 望遠(yuǎn)鏡中尋找和觀察69個(gè)寬雙星系統(tǒng)中的行星運(yùn)動(dòng)，這些系統(tǒng)是相隔一光年的雙星系統(tǒng)。他指出，這些系外行星的軌道在很大程度上與其雙星系統(tǒng)的軌道一致。他的發(fā)現(xiàn)，如果應(yīng)用到更大的樣本中，可能會(huì)進(jìn)一步闡明行星是如何形成和演化的。??除了前10名之外，其余30位選手都將獲得2.5萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。

獲獎(jiǎng)華裔生獲哈佛提前錄取

在今年40位獲獎(jiǎng)選手中，有16名華裔，占比40%，延續(xù)了亞裔在考試、比賽上的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。?其中，獲獎(jiǎng)學(xué)生Jessica Zhang，中文名張濟(jì)杭目前她已經(jīng)獲得哈佛大學(xué)的提前錄取。

Jessica Zhang
她的研究課題是「緊切觸幾何在實(shí)心環(huán)上的分類(lèi)」（Classification of Tight Contact Structures on a Solid Torus）。?張濟(jì)杭就讀于舊金山私立學(xué)校Proof School，這是一所專(zhuān)注于數(shù)學(xué)教育的小學(xué)校。她現(xiàn)在是12年級(jí)生，即將在今年畢業(yè)。她表示，學(xué)校很小，整一個(gè)年級(jí)只有11人。因?yàn)閷W(xué)校平時(shí)專(zhuān)注于數(shù)學(xué)的教育，一般整個(gè)下午都會(huì)上數(shù)學(xué)課，上午則是其他科學(xué)、文學(xué)、歷史等課程。?據(jù)了解，因?yàn)檫@所高中以數(shù)學(xué)教育聞名，在申請(qǐng)的時(shí)候，學(xué)生不一定要數(shù)學(xué)成績(jī)多優(yōu)秀，但是學(xué)校會(huì)希望入學(xué)的學(xué)生要熱愛(ài)數(shù)學(xué)。?她的父母是北京大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，留學(xué)美國(guó)之后來(lái)到灣區(qū)工作便留下。

歷史悠久的科學(xué)天才獎(jiǎng)，錢(qián)永健曾獲此獎(jiǎng)項(xiàng)

科學(xué)天才獎(jiǎng)是非營(yíng)利組織「Society for Science & the Public」旗下項(xiàng)目，是美國(guó)歷史最悠久的高中生科學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)，距今已有76年歷史。?科學(xué)天才獎(jiǎng)有著「少年諾獎(jiǎng)」之稱(chēng)，從這一項(xiàng)目中走出了13個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)、13個(gè)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?個(gè)突破獎(jiǎng)、22個(gè)麥克阿瑟基金會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金和2個(gè)菲爾茲獎(jiǎng)獲得者。

據(jù)調(diào)查，在近兩年500多名半決賽入圍者中，50-57%入圍者最后都進(jìn)入了「哈耶普斯麻」五校，70-76%進(jìn)入全美排名前15名的學(xué)校。
早先「科學(xué)天才獎(jiǎng)」分為「基礎(chǔ)研究」(Basic Research)、「全球福祉」(Global Good)和「創(chuàng)新」(Innovation)三個(gè)領(lǐng)域，三領(lǐng)域取前三名學(xué)子頒發(fā)25萬(wàn)至15萬(wàn)美元不等的獎(jiǎng)金。從2017年起，再生元制藥成為這一獎(jiǎng)項(xiàng)的第三大贊助商，持續(xù)十年，并拿出1億美元作為獎(jiǎng)金，再生元取消了之前的分類(lèi)，改為40名決賽選手取前十名，前三名依次發(fā)放25萬(wàn)美元元、17.5萬(wàn)美元、15萬(wàn)美元獎(jiǎng)金；第四名獲10萬(wàn)美元，之后獎(jiǎng)金按名次遞減1萬(wàn)美元。

1942年西屋公司(Westinghouse)成為該學(xué)術(shù)活動(dòng)首個(gè)冠名贊助商，1988年英特爾接棒，直到2015年9月宣布停止贊助，2016年5月再生元制藥接手。 老布什總統(tǒng)曾評(píng)價(jià)英特爾科學(xué)獎(jiǎng)「是科學(xué)界的超級(jí)杯」。許多著名的科學(xué)家都曾獲得該獎(jiǎng)，包含羅德·霍夫曼、戴維·芒福德、謝爾登·格拉肖、沃特·吉爾伯特、錢(qián)永健等人。