从少年学霸获国际大奖，看中国式创新到底有何不同？

少年学霸是这么炼成的：在你追动画片的年纪，他们已经在编程做实验打造机器人了

文|Vicky Xiao

当来自北京八中、今年才17岁的刘果夫以很快的语速告诉我们，他的项目叫做 " 等温等离子体辅助催化发光传感器对乙烯的监测 " 时，我们的反应都是这样的：&*……&%&……￥%*%……。

然而这种 " 明明每个字都懂但是放到一起完全不知道他们在说什么 " 的茫然，其实变成了我们一群科技记者在英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）上的常态，因为，这些还在念高二高三的学生们，他们的项目名字通常叫做用 " 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 "，或者 " 关于两种布尼亚病毒核蛋白转录复制复合体的结构研究 "，以及 " 中华草龟（Chinemys reevesiis）芳香化酶基因（Aromatase）的扩增及其功能探究 "……

不由得默默感慨一句：这才是真 · 学霸的境界。

这场汇集了全世界科学和工程领域的少年天才们的比赛，也被称作全球最大的高中生科学竞赛，每年 5 月，自全球的数千名中学生会带着自己的科研项目来到 美国参加总决赛，角逐总奖金超过 500 万美元的大奖，而这其中，已经走出了 8 位诺贝尔奖获得者，科学家、企业家、工程师等不计其数。

坦白说，一开始很难想象，这些脸上还明显带着稚气的高中生们已经开始进行这么深奥的课题的研究，但是在随后的采访中，我们才意识到，这些才 15、 16 岁的少年少女们，其实很多早都已经在和清华、北大等一流大学的导师指导下，研究这些项目很久，而和大多数还在做着文山题海、等待高考升学的同龄人不 同，他们即将走上完全不一样的路。

从 Coursera 自学到目标斯坦福大学

黄逸然来自北京顺义国际学校，和大多数同龄人相比，他看起来更成熟一些——自信的神态和良好的风度，让他还获得了 " 小鲜肉 " 的外号。

　　和我们普遍认为的少年天才更为类似，黄逸然的优势是在计算机方面，他参赛的项目就是把机器学习应用到医学、尤其是心脏移植手术中，帮助医生在更简单地找到心脏发生排斥反应的部位，甚至可以自动识别到底是什么样的排斥，从而可以更好地救助病人。

他的爷爷就是在心脏移植手术之后出现了排斥反应，没有得到有效抢救去世了，所以黄奕然总感觉自己应该做点什么。一个夏天的时候，他在 Coursera 上面听了一堂斯坦福大学的教授、也是 Coursera 联合创始人 Andrew Ng 讲授的一堂关于机器学习的课，对他而言，一扇新的大门被打开了。于是，他决定自学编程，想把机器学习应用到医学上来。

黄逸然喜欢编程，对于才念高二的他来说，编程就和其他人打球、看漫画一样，充满了欢乐。在定下目标之后，他自己编程、学习算法，另外还得找医生的论文看，去了解技术怎么和医学结合得更好。半年之后，他就做出了基本的检测模型，并且在这次大赛中获得了计算生物与生物信息学科三等奖。

黄逸然是在加拿大出生的，父母都是跨国企业的职业经理人，就像大部分拥有中西方家庭背景、在国际学校念书的孩子一样，他的思维非常活跃，而且表达很好，双语能力更是不在话下，甚至和其他诸如来自北京四中、人大附中这些 " 名校 " 的中国参赛的选手们相比，你也能明显地感受到不同。他甚至已经练了12 年的小提琴，还在斯坦福大学表演过。

在这次大会上，他就被选中向四位诺贝尔奖获得者提问，提问时的他表现得相当淡定，但是聊到当时的感受时，他才表现出和年龄相符的一丝紧张，他说， " 我当时也挺紧张的。不过，不全是因为面对的是诺贝尔奖获得者，而是因为在座还有很多未来的获奖者——我相信我们当中的很多人将来都会得奖。"

对于未来，黄逸然也有很清晰的思考，他说，他计划大学到美国来念书，继续学习计算机专业，而他的梦想学校，就是斯坦福大学。

扛着爬行机器人去灾区

北京师范大学附属实验中学的杨可涵是一个动手小达人，她的项目是一个基于 Wi-Fi 控制的爬壁侦察机器人。

尽管看起来有点像一个扫地机器人，但是杨可涵的机器人可以吸附墙面行走，并且有一定的过障能力，配合手机应用，可以对机器人进行远程控制，而机身安 装的两个摄像头会将拍摄图像同步传输到 APP 中。根据她的介绍，爬壁机器人可以应用在灾区、用来侦查被困的灾民，也可以检查高墙上的裂缝，甚至还可能帮助 侦破恐怖袭击案件。

杨可涵的这个项目大概进行了 9 个月，尽管还有大学导师和研究生学姐在带她。不过，她一手设计和制作了机器人：外壳是3D 打印的，零部件是网上买了自己组装起来，甚至手机应用，她也参与了开发。她甚至带着这个机器人去过汶川当志愿者。

杨可涵的这个机器人获得了美国联合技术集团奖项，并将受邀参加太平洋天文学与工程峰会。而和黄逸然一样，这个小女孩的大学目标，也是斯坦福大学。

三个月就学会了编程

与黄逸然和杨可涵相比，林佳宁和传统的 " 学霸 " 形象更接近一些。聊起自己的生活时，她言简意赅、没有太丰富的表情；不过，当她开始切换到英文模式介 绍自己的项目时，之前的害羞形象便被颠覆了，瞬间气场全开。林佳宁同样来自名校人大附中，参赛项目是可以检测大气能见度的 App。

据林佳宁介绍，过去几年北京空气质量很差，而其实通过分析能见度，可以得知空气质量的好坏，所以她决定让更多人可以通过智能手机检测能见度。用户只 要通过她的 APP 拍摄天空的照片，然后就可以自动用公式计算出能见度，误差在两公里到三公里之内。她说，其实也有一些其他应用可以实现类似的效果，但是没有她的应用这么准确。

杨可涵、林佳宁的项目最终获得了系统软件类三等奖、美国气象学会一等奖。不过，她更开心的是，现在已经有 100 多个人在应用商店里下载她的应用，也有 一些比较好的评价，" 别人下我的 App，其实开始我很惊讶的，因为能见度是比较专业的角度，我以为别人不感兴趣。" 她说，用户还给她提供了一些意见，之后她会继续把服务器给建立起来，可以让更多人可以利用这个 App。

会选择这个课题，应该说也有些 " 家学渊源 "。林佳宁的父亲在大学里担任环境科学方面的工作，也是科学家。" 不过他更喜欢说自己是工程师，" 林佳宁说，" 我的妈妈也是大学教师。"

而她高一开始，就在科学实验班研究自己的课题，学校的科研办公室会帮她们联系导师，每周二下午给她们一整个下午的时间去研究，培养科学思维，还要求她们阅读科技文献、探究科研方法等，甚至会专门上这样的课。所以，在选定这个方向后，她在北京大学的导师教会了她 Java，她现学现用学了三个月，就把 App 开发了出来，但是整个项目的研究，却进行了一年。出乎意料的是，这个看起来很文静的女生，最喜欢的业余活动就是打篮球看 NBA，不过由于时间比较紧，她也没有参加学校的球队——她周六周日的时间，几乎都分配给了项目开发和研究。

林佳宁说她会把奖金存起来，大学的时候用。" 因为我想来美国念本科。" 林佳宁小声的说，" 我最想要念 CMU（卡内基梅隆大学）。"

黄逸然、杨可涵、林佳宁，他们其实只是这一群孩子中的缩影。这一届英特尔国际科学与工程大奖赛结果揭晓后，有 16 名中国学生凭借 12 个创新项目，获得了顶级奖项、学科和专项共计 17 个奖项。

他们是有很多可能让同龄孩子们艳羡的地方，比如他们都来自良好的家庭，都在师资优渥的学校，可以接触到很多同龄人接触不到的东西，然而，更加不可忽 视的是他们自己的努力，对他们而言，把闲暇全部投入到代码 / 实验中去，都是习以为常的事。而即使是对那些来参赛却没获奖的孩子，他们对自己将来要做什么， 却也无比清晰。

做化工安全检测项目的刘果夫已经高三了，和其他把目标定在国外名校的孩子不同，他很快就将面临高考，但是却毅然决定现在跑来参赛。他自己也承担了很 多的压力，比如他的家里就很不支持这一举动。他告诉我们，他一天要在实验做四五个小时，周末和寒暑假也都在做实验，这类科学研究，虽然不能直接转化为高考 分数，但是却让他 " 站在了更高的层次看高中 "。

来自北京四中的杨健钊，参赛的项目就是研究蜱虫叮咬之后的疾病问题。还在念高中的他，却对自己的整个人生之路有了清晰的规划。他告诉我们，他高中的精力都花在实验室上，寒暑假以后也会继续这方面的研究。" 我想要在大学四年再继续做这方面的研究，但是只是以这个为起点，提供一个研究的方法。未来我真正要做的，是癌症方面的研究。"

嗯，这才是真 · 学霸的世界。

延伸阅读1：

中国式创新到底有什么不同？从孩子们的比赛上就可以看出来

文|Vicky Xiao

这个世界已经是他们的天下了。

在参加完英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）后，看着这些才16、17岁，来自各个国家的少年天才们，我深深这么觉得。

那么，在这个学霸、天才们聚集一堂的地方，中国孩子们到底有什么特点呢？

我们遇到了北京航空航天大学的副教授秦曾昌，他已经连续四次担任大赛的评委，也是这次大会计算机学科的评委之一。尽管每年都有中国孩子获得不错的奖项，但是，对他来说，他却觉得还很不够。

“中国学生在计算机这方面，还是只能达到国际平均水平。”秦曾昌说。在他看来，中国参赛学生的特点就是项目难度高，完成的比较严谨，但是国外的孩子们，虽然项目难度低，但是在创意新颖却远胜于中国孩子。

其实翻翻名单也可以发现，中国孩子们往往倾向于“多个无通讯机器人推运物体的协作策略研究”、或者是“基于无源RFID的室内定位系统”这样听起来相对艰深、成熟的项目，但是，问题在于，这些项目往往是他们在大学实验室的导师的指导下完成的，到底哪个部分是完全基于他们自己的想法和探索，还很难说。

但是很多国外的参赛项目，虽然技术比较简单，却听起来要更加有趣的多。

比如让秦曾昌印象深刻的是，有一个美国小孩开发了一个手机应用，技术非常基础，就是基于蓝牙通讯技术来进行定位——只要有人手机运行着这个应用，就可以检测到周围的其他用户，记录相互的距离和接触时间等等。

简单吧？但是，让所有人都惊喜的是，那个小孩对于这个应用的巧妙定位：他用这个应用来记录传染病的传播途径 ，并从传染病的监控这个角度对应用进行了优化。

“这个让所有评委都觉得非常的有创意！”秦曾昌说。尽管它也会引起隐私上的担忧，而且技术门槛实在不高，但是这种别出心裁的想法，几乎得到了全部评委的肯定。“对于有经验的评委来说，一眼就可以看出它是来源于参赛者自己的想法，而非大学的某个研究生导师的课题。”

不仅仅是美国孩子，秦曾昌还记得，有个罗马尼亚的孩子以前做了一个项目，角度同样非常新颖——用舌头去“看”物体。

这个项目是怎么回事呢？人正常看东西是光刺激视网膜，但是盲人来说就没法做到。于是他们设计了一款产品，让摄像头后面连着芯片，芯片上有一个一个点阵可以放出电流。所以只要把这个设备放到舌头上，当摄像头扫描到物体时，电流就会做出相应的变化，从而描绘出外部物体大概的轮廓，让盲人可以感知到。

同样的，这个产品背后的技术并不复杂，而且事实上，那个孩子制作出来的设备也并不成熟，只能识别出基本的几种物体，但是那个孩子的想象力和创造力，让秦曾昌非常难忘。

而事实上，和大学实验室里那种大部分时间都得绑在同一个项目上不同的事，这种自己琢磨出来的项目，更灵活得多。秦曾昌说，那个孩子差不多连续三年都在参赛，每次都是带着自己的不同产品，而且越做越好，在最后一年的时候，居然还拿上来一个无人驾驶的项目，得了最大奖，而且进步非常明显。“那个孩子高一的时候开始参赛，到最后，有了大学毕业生的水平！”他说。

这样的例子还有很多，比如有两个尼日利亚的小姑娘，觉得自己国家的很多人上厕所都“不规矩”，就开发了一个手机应用帮助人们找附近的厕所；而一个美国孩子讨厌别人作弊，于是发明了抄袭监测仪……

这些都是很有趣的创意，而且更多的是孩子们在自发地想要解决这些问题，并且找出巧妙的办法，用秦曾昌的话说，“他们做的更加像是符合这个年纪的事情，所以会更有耳目一新的感觉。”

但是，中国的孩子们，用秦曾昌的话说，“选题窄，没有那么多领域交叉的机会，所以大部分都以工作量来取胜。也就是说，胜在提前性，让小学生做高中的事，高中做研究生的事。”秦曾昌说，“其实这个事到了那个年纪，自然就会做了，只是让一个孩子做出来，显得有些不同。”

（不知道多少人在看到这段话时会想起自己小学和初中上过的奥数班……）

其实，对于这个问题，中国的很多小选手们自己也意识到了。

在谈到和其他国外的参赛者的不同之处时，来自北京八中的刘果夫就对我们说，“我们是跟大学实验室，大多数跟导师的题目走，在导师的题目上再发展，所以会更高级一些；但是国外的参赛者自由度更高一些，很多人就是在高中完成的实验，所以更贴近生活，创意更强。”

而来自北京四中的杨建钊显然也有相同的感受，他说中国的参赛项目是很多科研的计划，看起来成熟一些，但很多并不是直接来源于学生的想法，而是加入到其中；国外很多项目尽管没那么精致，却是实实在在源于学生自己的想法。

除了创意来源以外，在实现过程中，这个分化也很明显：由于大多是教授指导下的前沿的项目，中国孩子们自己“倒腾”的会少一点，而美国的孩子们的项目大多是很多自己“闷头”折腾出来的，所以很明显会比较初级，但都带着自己的痕迹。

这个情况，哪怕是同样来自中国，在普通学校和国际学校的学生之间，差异也很明显。

我们在大赛上也遇到了一个来自上海国际学校的团队，他们做的是针对自闭症患者的研究。三位参赛者都有朋友或者亲人患有自闭症，他们告诉我，自闭症的孩子在陌生的环境下会有压力从而大吵大闹，所以他们一起做了一个针对自闭症孩子的手环，可以依据心率和动作，在自闭症的孩子们产生压力的时候进行震动，提醒他们，也可以帮助他们更好地融入到普通孩子当中。

这个手环还比较简陋，复杂程度也远远不能和现在市面上的大部分手环相比，但是，当你看到三个还很稚气的小孩，已经为了自己的朋友亲人做这种努力的时候，还是会觉得他们非常棒。

这样看，似乎也就不难理解秦曾昌在最开始做出的大多数参赛的中国孩子们只能达到“国际平均水平”的评价了，而原因呢？秦曾昌说，尽管总体水平在稳步提高，但是中国在教育方面还是落后一大截，尤其在固化思维的一方面，对孩子们的自由发展还是有很大束缚。

除了参赛项目，或许还有别的也能证明这一点。

有人对我们说，“中国孩子穿的和其他孩子不一样，穿的都土一点，过于规矩了，有一点被束缚住。”

这一点，真的是不能再赞同。

当看着一张张本该张扬的小脸，被统一藏在白衬衫、黑色外套和西装裙背后，表现出波澜不惊的表情时，再看着隔壁其他国家的女孩子们颜色鲜艳的裙子和夸张的欢呼——似乎多少也会让他们觉得有点遗憾。

延伸阅读2：

和高中生的奇妙对话：这些诺贝奖得主们，真是天下最可爱的老头儿

文|Vicky Xiao

英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）是全球最大的高中生科学竞赛，又被称为”中学生诺贝尔奖”。每年5月，自全球的数千名中学生会带着自己的科研项目来到美国参加总决赛，角逐总奖金超过500万美元的大奖。

不过，与其说是比赛，它更像是一场盛会。在参赛之余，英特尔还请来了四个诺贝尔奖获得者，和已经像模像样的“准科学家们”聚在一起，回答他们的提问。这次来的，就包括诺贝尔化学奖获得者Martin Chalfie和Sir Harold Kroto，诺贝尔生理学或医学奖得主H Robert Horvitz，以及诺贝尔物理学奖得主John Mather。台上四个乐呵呵的老头，和台下几千名稚气尚存但又努力想表现出老成的中学生在一起，也是很有趣的画面。

面对四位诺贝尔科学家，在场的中学生们问了现在很有些天马行空的问题，比如，在只能活两年的章鱼和另外一种可以活四百年的动物（实在没听清是什么）之间选择，他们会希望做哪一个。科学家们都选择了章鱼——为什么？John Mather说，因为章鱼是多面手嘛！（他的原话是章鱼有很多手，所以可以同时做很多事。）

（前排的男生就穿着“科学、技术、工程、数学”缩写的T恤）

不过，John Mather没有在吹牛，好像这几位诺奖获得者都挺多才多艺的。比如Martin Chalfie就非常擅长游泳，还曾经担任哈佛游泳队的队长，而Sir Harold Kroto还是学校杂志的艺术编辑，以及网球达人，两次杀进学校的网球总决赛。

另外一个有意思的问题是，如果把人生看做一座博物馆，他们会在礼品商店里卖什么，H Robert Horvitz的答案最有趣：画着虫子的领带。这位因为发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因而获奖的教授，对虫子格外热爱，他的诺贝尔演讲题目就是：虫子，生存和死亡。

虽然有像上面提到的这样古怪有有趣的问题，不过，大部分学生还是问的是他们自己的故事。

即使是对他们而言，成为科学家也不是那么简单的事。Martin Chalfie在学化学一段时间之后，强烈的挫败感让他转向了法律、戏剧和俄国文学专业。而他哈佛毕业后，还曾经在父母的服装厂里卖过衣服、当过高中老师——然而，当他发现自己热爱的仍然是化学后，他选择回到哈佛，念完了化学专业的博士。

H Robert Horvitz则分享了自己小的时候的故事。他说，在自己才几岁的时候，有一次趁家人不在，于是大胆地去开自家手动档的汽车，结果把家里的车库撞了一个大洞——当时他非常害怕，于是给爸爸打了个电话，说要离家出走，再也不回来。

幸好Horvitz的爸爸劝住了他，不然这个世界上可能就多了一个流浪汉，而少了一位诺贝尔奖得主。等到他爸爸回到家的时候，并没给Horvitz任何惩罚。这件事给Horvitz的影响极大，因为他从中学会了一件事，而这件事可以说成为了他一生的信条。那就是——永远都不要逃避。

想要把你的小孩也培养成为科学家甚至是诺奖获得者吗？除了要像Horvitz的爸爸一样宽容，可能你还得额外努点力。

在大会结束后，获得诺奖的天体物理学家John Mather和PingWest在内的几家媒体简单聊了一下。谈到在什么时候发现自己在科学上的天赋时，他告诉我们，“我6、7岁的时候，就意识到我和其他小孩的不同了。我的父亲是一个科学家，外祖父也是一个科学家，所以我很小的时候，就了解科学是什么。周围的小孩都是农场的孩子，我住在一个农业实验田旁边，我父亲就是研究那个的，我发现我慢慢成为了学校里唯一一个对科学感兴趣的小孩。”

不过，他也补充说，随着现在科技的进步，家庭、环境的影响已经在变小。他说，“我见了这么多年轻人，他们很想要做一些事情，即使是在很偏远的地区，他们有网络，就可以在高中的时候通过网络学习大学的课程，机会越来越大。有学生和我们说，‘我的父母不知道我在干吗，我的老师也不知道我在干吗，我就自己靠着互联网来学习的。’这太棒了，和我们以前完全不一样，你接触到的不再是身边的人，而是全世界的人！”

那作为一个诺奖得主，他怎么看待诺贝尔奖呢？John Mather非常认真地说，“这是一个团队的工作，而不是我个人的，在我的书背后，我提到了有10万人在这个项目上工作。所以这并不是我一个人的荣耀。”

不过，他也表示，可以看到自己的名字和爱因斯坦的出现在一个列表上（诺贝尔奖获得者名单）是很有趣的，他开玩笑说，“我获得了诺贝尔奖，至少这点和他（爱因斯坦）很相似了！”

看到他的领带了吗？上面都是印的太阳等天体，正是John Mather研究的领域。联想起H Robert Horvitz关于虫子领带的玩笑——看来这些科学家们，还真喜欢把自己研究的东西印到领带上！

不过，在整场对话中，除了逗趣儿和讲讲自己的糗事，几位诺奖得主还是分享了很多正能量。他们说：

做你热爱的事情，并且要做的最好；

和人们交谈，向他们寻求帮助；

但不要在乎别人怎么评价，做自己认为最重要的事情。