羅朝猛

2013年，美國《紐約時報》記者伊?！ず郎矫麃淼矫绹~約州奧思寧高中，正值午飯時間，學(xué)校的門廳內(nèi)吵吵嚷嚷，不斷聽到來自體育館的口哨聲，在學(xué)生們重新回到課堂之前，他們在盡力爭取利用好最后一分鐘的自由時間。與此同時，丹·麥奎德卻和他的兩位理科老師埋頭于圖書館，外面的騷動和嘈雜的說話聲沒有引起他們?nèi)硕↑c兒注意，他們在那里討論丹的有關(guān)癌癥研究的課題。

一、選取挑戰(zhàn)性的課題是產(chǎn)出創(chuàng)新成果之石

丹，這位17歲的高中生，他從全美300個獲得半決賽資格選手中脫穎而出，是入圍美國2013年“英特爾科學(xué)獎”決賽的40人之一。在最后獲獎的10名選手名單出爐之前，當(dāng)記者問起丹是否有任何壓力時，其中的一位名叫安吉洛·皮西尼羅的老師接過了話茬，他說，丹已經(jīng)贏得了足夠的榮譽：他是奧思寧高中第一個闖入決賽的學(xué)生?！皬默F(xiàn)在起，一切將是意外之財?！逼の髂崃_微笑著補充說。毋庸置疑，是丹的老師慷慨的鼓勵助推丹走上了今天這個平臺。

與其他高中一樣，奧思寧高中也有學(xué)生們專注的研究項目，為此，學(xué)生們在10年級時就已經(jīng)開始投入其中。因為參與此研究項目，自2001年以來已產(chǎn)生出了45個參加“英特爾科學(xué)獎”大賽的半決賽者。2010年，該校就有8個學(xué)生進入了半決賽，這是當(dāng)年全美在一所學(xué)校中闖入半決賽人數(shù)最多的學(xué)校?？上?，沒有選手能進入最后的決賽?！皬哪撤N意義上說，今年，丹就是我校的宇航員尼爾·阿姆斯特朗?！?丹的顧問老師皮西尼羅說，“以前我校從未登上‘月球?！?/p>

該校另一位老師瓦勒莉·福爾摩斯說，丹參與的那個研究項目鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)跟他們個人有某種聯(lián)系的研究課題。對丹來說，那就是醫(yī)學(xué)研究，因為他剛上高一時就失去了一位身患轉(zhuǎn)移性肺癌的表哥。

KLF6是一種蛋白質(zhì)，在許多癌癥中都起著抑制癌癥的作用，丹說，然而“里面蘊含的量太少。” 想知道為什么，他便加入了位于曼哈頓在西奈山醫(yī)院實驗室所進行的相關(guān)研究工作，在那里研究生和醫(yī)院研究人員正從事于識別蛋白質(zhì)退化背后的因素研究工作。福爾摩斯女士說，研究項目的部分意義在于教給學(xué)生堅持的品質(zhì)。丹和他的研究顧問差不多接觸了30～40個潛在的導(dǎo)師，直到最后他現(xiàn)在的導(dǎo)師才答應(yīng)收在他的麾下。

當(dāng)記者問他前往華盛頓最大的期待是什么時，丹突然冒出一句，“見奧巴馬?！卑凑铡坝⑻貭柨茖W(xué)獎”比賽規(guī)程，美國總統(tǒng)和副總統(tǒng)一般都會接見英特爾大賽決賽選手。

在很多方面， 摩瑜利·斯瑞德哈和其他17歲高中生并無異樣。今年2月末的某天早上，一場大雪過后，朵朵雪花點綴著位于紐約長島金斯帕克她的家鄉(xiāng)，她正在為考駕照煩惱?！拔覟榭v列式停車擔(dān)憂。”她說。

但在其他方面，她有諸多與眾不同的地方。她在書包里裝有身份認(rèn)證設(shè)備，可把她的筆記本電腦連接到一臺置于田納西州大學(xué)名為“克拉肯 ”的高級電腦上。

在紐約州立大學(xué)石溪分校， 摩瑜利在其導(dǎo)師卡洛斯· 西姆爾靈化學(xué)教授指導(dǎo)下，開始了在抑制腫瘤方面能發(fā)揮重要作用的蛋白質(zhì)研究。

摩瑜利發(fā)現(xiàn)，單個氨基酸的突變引起了p53 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果再也不能“捆綁”在DNA上，所以不能充當(dāng)抑制腫瘤的角色。通過精準(zhǔn)的計算機模擬，摩瑜利還發(fā)現(xiàn)，不是“能量約束”阻止了蛋白質(zhì)“工作”，而是基本結(jié)構(gòu)的改變。

作為印度人的后裔，摩瑜利出生在新加坡，作為移民或移民的子女闖入英特爾決賽，人們不禁要追問，是先天遺傳還是后天培養(yǎng)在起作用，因為她的姐姐，是2008年入圍決賽者之一。

二、實驗室里走出的青年科學(xué)家

有很多年，紐約市的蒂文森高中和布朗克斯科學(xué)高中不均勻地有學(xué)生入圍英特爾大賽。他們的霸主地位一方面得益于它們建立起的以科學(xué)課程為核心的課程體系，另一方面要歸結(jié)為它們所選取的有金字招牌美譽的研究課題。此外，不少入圍決賽的這些選手很小就參加像英特爾這樣的比賽。

喬納森·蓋斯特爾，一名蒂文森高中科學(xué)教師兼研究協(xié)調(diào)者，他認(rèn)為參加研究課題本身要比純粹獲獎對學(xué)生更有益處，學(xué)生可能不會把從事科學(xué)研究作為他們有望實現(xiàn)的職業(yè)生涯路徑。他說，“他們也許認(rèn)為科學(xué)家就是那些待在實驗室里長著卷曲頭發(fā)的人。他們可能被誤導(dǎo)什么是科學(xué)家，即科學(xué)家就是一個下決心要去解決世界上一些重大問題的人?！?/p>

喬納森老師的熱情打動并說服了杰米· 李· 索利馬諾一個17歲的翩翩少年，他發(fā)現(xiàn)了那些亟須闡明問題中的其中一個問題。與其他入圍選手不同的是，“英特爾科學(xué)獎”是她參加的第一個科學(xué)比賽項目。作為一名藝術(shù)家的女兒，杰米在曼哈頓出生與長大。她完成并提交參與英特爾比賽的項目是檢測細(xì)胞信號。她是當(dāng)年僅有的一位來自紐約市入圍“英特爾科學(xué)獎”的高中生。

杰米說，她的興趣源于某個夏天在科爾德斯普林實驗室所做的研究項目，諾貝爾獎獲得者詹姆斯·沃森曾在此實驗室做了大量的實驗。在蒂文森高中，她繼續(xù)探索被她描述成“跨學(xué)科研究”的研究。

在哥倫比亞大學(xué)的某個實驗室，她能看見當(dāng)一個細(xì)胞初級纖毛被一個外來物分裂時所發(fā)生的情形。她的研究，有可能僅僅是通過利用超分辨率顯微鏡來診斷和防止出生缺陷與基因缺陷。

“其中最大的挑戰(zhàn)就是如何向普通大眾解釋分子生物學(xué)?！彼诟鐐惐葋喆髮W(xué)實驗室接受采訪時說，“就是要讓人們明白他們不能看見和與之互動的東西。”

三、把著力點放在最有影響力的研究領(lǐng)域

許多英特爾科學(xué)大賽的入圍選手都在一流的大學(xué)附屬實驗室和研究中心做過長時間的研究，而來自新澤西州莫利斯頓的凱瑟琳·王，相比他們要幸福得多，她的研究大多是在學(xué)校端莊的教室和自己家里完成的，在那里她“折斷了許多材料?！?她的研究成果主要聚焦于遠(yuǎn)程醫(yī)療，即通過手機把患者的經(jīng)過數(shù)字化的心電圖傳輸?shù)结t(yī)生那里進行診斷。

凱瑟琳現(xiàn)就讀于莫利斯頓高中，對于遠(yuǎn)程醫(yī)療的興趣，是當(dāng)她在曼哈頓庫珀休伊特觀看了一個名為 “為其他的 90%所設(shè)計”的展覽后萌生的，此展覽旨在鼓勵人們?yōu)榘l(fā)展中國家的人民開發(fā)更多的設(shè)備。

此后，她自學(xué)了手機軟件編碼和電氣工程技術(shù)。“‘工程是最具影響力的領(lǐng)域，”她說：“她選擇該領(lǐng)域，是因為它影響大，而且還必須在發(fā)展中國家?！?/p>

凱瑟琳是今年入圍英特爾半決賽和決賽中的“局外人”， 因為提交工程研究項目成果的82%是男孩。為此，有人擔(dān)心在科學(xué)領(lǐng)域性別平等的問題。其實， 在英特爾大賽過去的10年中，8年進入決賽的選手40%～50%都是女孩。

凱瑟琳為她的研究成果申請了臨時專利，她目前正在自學(xué)視網(wǎng)膜攝影，這也同樣是在發(fā)展中國家有很大潛在影響力的另一領(lǐng)域，因為可以借助成像通過遠(yuǎn)程醫(yī)療幫助診斷糖尿病。

四、發(fā)現(xiàn)科學(xué)領(lǐng)域未來的領(lǐng)軍人物

對于和丹一道參加“英特爾科學(xué)獎”決賽的學(xué)生來說，入圍“英特爾科學(xué)獎”決賽僅僅是剛剛開始。如果蒼天能夠預(yù)言，他們其中的一些青年男女有一天終將名聲大震。此項科學(xué)比賽肇始于1942年，“西屋科學(xué)獎”是它的前身。在榮獲過“英特爾科學(xué)獎”的選手中，其中的七名后來獲得了諾貝爾獎，十一位獲得了麥克阿瑟“天才”獎。

“英特爾科學(xué)獎”比賽由美國科學(xué)與公共協(xié)會主辦，由英特爾公司的英特爾基金贊助。15年前，當(dāng)“西屋科學(xué)獎”停止贊助后，英特爾公司捧起了接力棒。該基金會執(zhí)行主任溫迪·霍金斯說，舉辦此項賽事主要是“改變關(guān)于在美國青年科學(xué)家之間的對話。”

為了改變科學(xué)家就是土包子加心不在焉的教授這種刻板形象，霍金斯女士補充說：“我們想致力于支持與頌揚科學(xué)家們把畢生的精力都投入在正在或?qū)⒁龅哪芨淖內(nèi)祟惷\的事業(yè)上?！?/p>

英特爾首先要改變的就是要大大增加獎勵金額?！板X真正能喚醒人們的注意。” 霍金斯女士說?！拔覀兿霝殛J入英特爾獎決賽的選手在他們的學(xué)校為他們召開慶賀大會，就像祝賀體育與娛樂明星一樣氣派?！?/p>

在華盛頓，英特爾獎最終十名選手的角逐與勝出，由來自全美大學(xué)的科學(xué)家擔(dān)任評委。有個有趣的現(xiàn)象就是，許多參賽選手所掌握的科學(xué)知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了評委們自身領(lǐng)域之外的知識。這一點也是評委門所希望看到的，他們希望參賽選手所掌握的知識不僅局限于他們所做的研究項目。“我們的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)科學(xué)領(lǐng)域未來的領(lǐng)袖?！?伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)和電腦科學(xué)教授、評委會主席大衛(wèi)·馬克說。

在4個15分鐘的與每組中的三位評委面談中，評委們不僅要詢問他們研究項目的情況，而且還要測試他們基礎(chǔ)的科學(xué)知識。馬克博士說，他們可能被問“如何圖解某種植物細(xì)胞并解釋其細(xì)胞器的功能”等問題。

有些問題是參加決賽選手事先無法提前準(zhǔn)備的?！捌渲凶钍芮嗖A的一個問題是來自于以前的一個評委所問的問題：‘告訴我關(guān)于宇宙?！?馬克博士說，“另外有可能問他們?nèi)绾晤A(yù)測報業(yè)的未來?！逼涑踔跃褪窍氲玫健八麄兪侨绾嗡伎嫉囊恍┖圹E”。

五、青年科學(xué)家的成長與激勵時時相伴

“激勵”是一個經(jīng)常用于英特爾科學(xué)比賽的詞。亞利桑那大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授安得魯·耶格爾博士，退休后擔(dān)任“英特爾科學(xué)獎”比賽評委主席，他說，英特爾“是一種我參加過活動中最鼓舞人心和有意義的活動。”《紐約時報》專欄作家托馬斯L.弗里德曼在寫在2010寫道：出席英特爾比賽頒獎晚宴是他生活在華盛頓20年中“最鼓舞人心的夜晚”。

在美國，那些不知曉這些獲獎的男女青年科學(xué)家有著過人的聰明才智的人，也常常被他們的故事所感動。去年，一個來自長島入圍半決賽的選手薩曼莎·蓋麗，當(dāng)她得知自己所獲榮譽時，她還生活在一個臨時棲居處。

今年入圍大賽有個名叫萊恩·貢德曼的選手，是芝加哥大學(xué)實驗學(xué)校的一名高中生，他的興趣在光合作用的發(fā)展。僅在六年前，他和他的家人還無家可歸。

鏈接：有著“小諾貝爾獎”別稱的“英特爾科學(xué)獎”（Intel Science Talent Search）是全美公認(rèn)含金量最高的高中科學(xué)研究競賽，它吸引了那些出類拔萃、擁有遠(yuǎn)大理想的年輕科學(xué)家們。每年都有來自全美各州的上千名高中生報名參賽，展示他們原創(chuàng)性的科研作品。大賽由各領(lǐng)域的知名科學(xué)家擔(dān)任評委，評選出300人進入半決賽，之后再選出40人入圍決賽，最后公布前10名學(xué)生的名單。

莎拉·沃爾茲是一名科羅拉多州科羅拉多斯普林斯市的17歲高中生，她的項目是在她的床下培植藻類，這為她贏得了今年頭獎和10萬美元的獎金。最后10位獲勝者獲得20，000 至100，000美元的獎金；其余30人獲得7，500美元的獎金。

（作者單位：中山大學(xué)附屬中學(xué)）