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英特尔ISEF:中学生诺贝尔奖培育创新土壤

http://www.sina.com.cn  2012年05月24日 07:56  新浪科技微博
参加2012年英特尔国际科学与工程大奖赛的中国学生合影参加2012年英特尔国际科学与工程大奖赛的中国学生合影
中学生可以面向八位诺贝尔奖得主提问中学生可以面向八位诺贝尔奖得主提问
本次获得医药与健康类一等奖的上海华东师大二附中学生段沛妍已经是第四次参加ISEF的成都中学生薛来
已经是第四次参加ISEF的成都中学生薛来
本次获得医药与健康类一等奖的上海华东师大二附中学生段沛妍向观众介绍自己的项目

  新浪科技 郑峻 发自美国匹兹堡

  今年20岁的薛来是个小“正太”,眼睛特别亮。在记者拍照之后,他会笑着说:“我脸小很上相的,你要不要再拍几张?”脸上流露出一种少年特有的童趣。虽然看着满脸稚气,但这已经是薛来第四次参加英特尔(微博)国际科学与工程大奖赛(ISEF)了,只是前三次是以参赛者的身份登台领奖,这次则是以志愿者的身份参与其中。

  虽然年纪轻轻,但在中国参加英特尔国际科学与工程大奖赛的12年历程中,薛来绝对是个闪亮的名字。从2009年到2011年,这个成都国际中学的学生连续三年参加这项被称为“中学生诺贝尔奖”的创新大赛,连续三年获奖。去年他的“倾斜补偿电子罗盘与深度摄像头在交互增强现实中的实际应用项目”获得了计算机科学类别的一等奖和同类最佳奖。

  这个“交互增强现实”的项目实际上与今年引人瞩目的谷歌(微博)眼镜概念产品有着诸多相同理念和设计。戴上薛来设计的眼镜,设计人员就可以在三维图形中动手设计建筑模型。正因为如此,薛来的创新项目得到了韩国电子巨头三星(微博)的关注,双方正在商谈如何继续推进这个项目。

  对薛来来说,ISEF有着特殊的意义。正是通过这一赛事,这个在应试教育标准下无所适从的“非一般学生”发现了自己对科学研究的浓厚兴趣和出色天分,通过系列科研项目获得了自我肯定与超强自信,也找到了自己未来的发展方向。今年秋季,他就将来到本届赛事主办地匹兹堡最富盛名的卡内基梅隆大学进行大学学习。

  知识很性感

  ISEF前身是美国科学与公众协会(Society for Science and Public)在1950年创办的美国中学生科学博览会,1997年英特尔接替西屋电气成为冠名赞助商后,通过一系列支持活动推动这一赛事成为全球性的中学生科学大奖赛。这项赛事已经成为全球最大规模的面向中学生(初三至高三)的科学竞赛,竞赛学科包括了所有自然科学和部分社会科学项目。

  ISEF每年在美国不同的城市轮流举办,今年第63届的举办地是美国“钢铁之都”匹兹堡;来自全球65个国家的1500多名学生带着自己的科研项目来到这里参加比赛,与专业评委以及同龄参赛者交流。对这些少年人的发展来说,开拓视野的意义则更加重要,他们人生或许就此改变。

  “知识很性感”(Smart is new sexy),很多孩子都是美剧《天才大爆炸》(Big Bang Theory)的忠实粉丝,是那些聪明绝顶而又显得呆气的科学家的崇拜者。事实上,ISEF也很乐于看到年轻人因为这种文化引导而产生对科学研究的兴趣,在ISEF的赛会现场的纪念品商店就有《天才大爆炸》的T恤出售。

  “只要让孩子爱上科学,找到他们的人生乐趣, 为什么不呢?”一位赛事主办者对新浪科技表示。虽然获誉“小诺贝尔”,但从氛围和安排来看,ISEF更像是“小奥斯卡”。年纪在15-19岁的参赛者们走过红地毯,穿着正装或是民族服装,带着自信却又略带腼腆的笑容迎接媒体的镁光灯,在全场欢呼声和音乐喧闹中上台领奖,他们仿佛就是好莱坞明星。

  对话诺贝尔

  科学也可以很人性。赛会第二天,ISEF安排了诺贝尔奖得主与参赛中学生进行交流。台上坐着八位诺贝尔俱乐部成员:1986年化学奖得主杜德利·赫施巴赫(Dudley Herschbach)、1989年医学奖得主迈克尔·毕肖普(Michael Bishop)、1996年物理学奖得主道格拉斯·奥谢若夫(Douglas Osheroff)、2001年物理学奖得主卡尔·威曼(Carl Weiman)、2002年医学奖得主罗伯特·霍维茨(Robert Horvitz)、2006年物理学奖约翰·马瑟(John Mather)、2008年化学奖得主马丁·查尔菲(Martin Chalfie)、2009年化学奖得主阿达·尤纳斯(Ada Yonath)。

  在孩子的面前,这些白发苍苍的学术大师也变得异常风趣。首先他们要做一分钟自我介绍,自己从事什么研究,为什么获得诺贝尔奖,然后就是提问环节。上千名十多岁的孩子可以站在八位全球顶尖的科学家面前问他们想问的任何问题,可以寻找学术研究的建议和人生忠言,也可以肆无忌惮地追问这些德高望重者少年时候的少年糗事。谁年轻时没有冲动过?大师也是普通人。

  “除了科学研究,你们中学的时候还对什么感兴趣?”一位少年问。满头银发的毕肖普耸了耸肩,“足球,还有姑娘呗!”全场顿时哄笑,在中学生面前,这些学术泰斗似乎也回到了自己的不羁少年时代。他们的回答风趣,丝毫看不出在学术界已经登峰的地位。

  以色列女科学家尤纳斯是45年来首次获得诺贝尔奖的女性,也是以色列的民族骄傲。在主持人介绍她的时候,全场的欢呼声额外响亮。她在回答关于如何面对失败的问题时说:“惨痛的失败是通向伟大创新和思索的道路”,尤纳斯还尤为认真地回答了一位女学生关于怎样平衡家庭与科研关系的问题,从一个女性的角度鼓励女学生要追求自己的兴趣所在。

  鼓励第一

  ISEF的规则很简单:学生们带着项目简介或者模型成品,向八位指定的专业评委详细介绍自己的项目,而后尽可能地吸引非指定评委来到自己的项目展位,获取最佳的印象分。而上千名评委来自于各个专业研究领域,他们必须有专业博士学位和学术研究经验。

  值得一提的是,赛事主办方不会向这些评委支付参会费用,他们仅仅是出于对下一代科学家的关心才来到赛事,费时费力地进行选拔。对这些专业科研人员来说,数日的时间失去的或许是金钱与人力成本,但得到的却是更大的成就感。一位美国评委对新浪科技表示,他自己就曾在二十年前参加赛事并获得了奖项,现在做评委是想延续这个创新激励机制,帮助更多年轻人对科学创新产生兴趣。

  对评委来说,选拔出优秀的作品固然重要,但鼓励孩子在未来继续探索科学才更有意义。实际上,赛会对评委的基本要求之一就是用良好的态度、平和的语言鼓励参赛者延续科研兴趣。来自北方交大附中的巩炳辰此次凭借“手机Key”安全应用项目获得了计算机类二等奖。他告诉新浪科技,每位评委都会对自己的项目提出不同意见,但共同的一点是,他们都会面带微笑鼓励自己科研的勇气和精神。

  在一个大厅内,每个项目学生都有自己的展位。为了提高学生的独立能力,他们需要自己制作展板与简介。表达阐述能力是否是决定性因素?一位评委表示,语言能力好固然是一方面,但他们会综合评价项目的创新突破、前景明确、研究完整、技术全面等诸多因素,会耐心聆听一些非英语国家选手的表述,绝不会仅仅因为选手表达能力就做出偏向性评判。

  英特尔教育经

  中国科协的朱波对新浪科技表示,英特尔97年赞助ISEF之后,就与中国教育部门就参赛进行了诸多合作,中国从1999年开始赴展会观摩,并从2000年开始正式组团参赛。中国科协会对各个学校的科研项目进行初选,确定参加ISEF的选手后再进行为期数天集中培训,再组织来美国参加最后的决赛。这个过程中的费用,都是由英特尔赞助的。

  在资助教育方面,英特尔始终不惜巨资。这家1968年创办的公司有着浓厚的教育情节,英特尔三位创始人之一的安迪·格拉夫(Andy Grove)本是匈牙利移民,深感教育改变命运的意义。英特尔前董事长克瑞格·贝瑞特(Craig Barrett)自身就是斯坦福大学的材料工程学教授。

  创新是英特尔几十年来一直在市场竞争立于不败之地的秘诀。在自身创新之外,英特尔也非常重视对创新生态系统的投入,因为创新人才的培养关系到整个行业的发展,每年不惜投入上亿美元专门用于投资教育。以中国为例,英特尔一方面通过英特尔基金会组织中国学生参加ISEF等科学竞赛,另一方面还与教育部进行深层合作,在未来十年培训200万名普通教师。

  而这一切投入并没有实际的回报。参加ISEF的学生并不会因为英特尔赞助就在未来加盟这家公司,与中国教育部门的合作也更多的是公益活动,只有品牌文化培育的价值。或许,培养青少年对科学的求知欲,促使社会重视科学人才培养,这种创新生态体系的整体进步有利于整个IT行业,才是英特尔真正希望看到的。

  兴趣是关键

  无论是诺贝尔学奖得主,还是主办方美国科学与公众协会,还是参赛的学生,在谈到科学探索的话题时,都提到了兴趣这个关键词。是兴趣促使这些15岁-19岁的年轻人发现研究对象,推动他们开始短至数月、长则数年的探索, 而具体的参赛和名次推动力,则并不是那么重要。

  新浪科技在现场采访了几位美国参赛学生,虽然他们的研究项目差别巨大,但都有一个相同点:他们是自发对研究课题产生兴趣,这个过程中家长并没有带来影响,而研究过程也没有太多目的性,发现并解决问题本身就是一件乐趣,得奖与否远远没有参加ISEF与其他学生进行交流快乐。

  来自美国维京群岛的卡娜内斯(Canales)在电视上看到墨西哥湾原油泄漏事件,深感大自然环境遭到破坏的痛心。她因此决定在课余时间研究以有机材料化解外泄原油的课题。这位16岁的小女孩试验了超过10种材料,发现羽毛和椰子纤维是适合用来吸油的有机材料。“我的研究很小,但是我得到了很多乐趣”,她对新浪科技表示。

  美国科学与公众协会主席伊莉莎白·马里科拉(Elizabeth Marincola)表示,近年来越来越多的学生开始寻求项目商业化,甚至开始申请专利,他们的商业头脑有了明显的进步;但鼓励更多学生参与到科学探索,爱上科学,这才是ISEF最重要的目的。

  中国成绩出色

  12年来,中国学生凭借出色的科研创新能力得到了诸多奖项,单是过去几年就有6名学生获得同类最佳大奖,在所有国家中排名第四,而中国参赛学生的获奖比例(一等奖到四等奖)达到了53%,远远高于各国平均水平28%。 美国科学与公众协会主席伊莉莎白·马里科拉(Elizabeth Marincola)表示,中国学生的创新能力令她非常惊讶。

  在今年的大赛中,32名来自中国大陆的学生凭借18个创新项目,获得个人和团体共计22个奖项。其中,来自上海华东师范大学第二附属中学的段沛妍凭借“地黄抗糖尿病有效成分的作用初探”获得医药与健康类别一等奖,同时获得美国生理学会二等奖,来自安徽省蚌埠第三中学的徐毅华凭借“植物浸提液趋避蜜蜂防止农药对其毒害的研究”获得动物学类别一等奖。

  段沛妍对新浪科技表示,自己爷爷患有糖尿病已有十多年,因此一直非常关注相关研究。在放假回江苏常州老家时,她意外发现当地人一直用地黄泡酒来缓解糖尿病的相关症状,段沛妍因而猜测地黄中含有治疗糖尿病的有效成分,因而自发对这一研究课题产生了兴趣,花了两年时间进行探索。

  来自北京101中学的兰泽华进行的研究是“新型节水模式的诺干农田大棚智能管理系统。自从初一开始,他就为了这个项目不懈进行研究,而101中学的生物老师和计算机在这个求知过程中为兰泽华提供了专业指导与帮助。他打算出国读硕士,希望可以在加州大学伯克利分校延续自己的梦想。

  北方交通大学附中的巩炳辰此次的项目是“基于手机Key”的文件保密柜,最终获得计算机科学类二等奖以及安捷伦科技奖。他从6岁就开始接触计算机,一直以比尔·盖茨、乔布斯、图灵为学习偶像。他的研究是以手机为硬件加密钥匙,通过蓝牙及专用协议与电脑认证,将重要文件存在电脑的“保险柜”中。

  教育存问题

  中国学生不断在ISEF获奖是否代表中国整体科学教育已经走进世界前列?答案并不总是肯定的,中国科协的朱方承认,在ISEF上暂露头角的中国创新人才大多来自中国一线城市中的重点院校,这些学校有着更多的兴趣培养渠道,可以组织参加更多的创新比赛;最关键的是,特长突出的学生可以无须面对沉重的升学压力。以薛来为例,这个年轻人自己也承认,如果走国内的升学道路,自己只会是个平庸的学生。

  而在ISEF不断获奖的光环背后,国内科学基础教育还存在很多问题:小学没有科学课,没有科学课老师职称,很多科学老师都是其他学科半路出家;除了参加各种比赛获得名次荣誉,大部分学生依然忙碌于学业题海,应对千军万马走独木桥般的升学考试。

  中国参赛学生大多来自有着优厚条件的重点中学。段沛妍介绍称,华东师大二附中一个年级400多人,几乎每个人都有小课题。 而来自北京101中学的兰泽华也透露,他们中学有各种培养学生求知欲的课外课程。来自长沙长郡中学的许令炜在研究蜣螂控制血吸虫病的过程中也得到了学校老师的鼓励支持,他最后获得了医药健康类三等奖。

  课外科学探索活动会不会影响学习成绩?如果为了参赛,答案是肯定的。北京101中学的兰泽华研究农田大棚节水时有时会忙碌到凌晨1-2点钟,他承认第二天上课状态会因此下滑,但认为这种付出的肯定的。北方交通大学附中的巩炳辰也表示,为了ISEF这样的比赛花些时间准备,是完全值得的。

  此外,ISEF这样的比赛也能带来更多的激励。数位来自一线城市重点中学的参赛者都透露,得奖之后会对自己的保送大学带来非常直接的帮助,也能给学校带来所需的荣誉。一位北京重点中学的学生说:“我们校长说,如果我们得奖,他会亲自去北京首都机场接机。”

  在未来的求学方面,新浪科技对6名大陆参赛学生进行了小调查。结果有5名学生表示,会在国内上完本科之后再来美国深造,他们中的几位已经得到了保送;而上海的段沛妍的选择非常直接,她希望来美国上本科,美国医学领域久负盛名的约翰·霍普金斯大学是她心中的求学圣地。

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