今年5月，美国凤凰城聚集了来自77个国家和地区的1760名高中生。在刚刚落幕的全球顶级的高中生科学竞赛——2016英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）上，这些少年才俊进行了一番高手对决。其中，来自内地、香港、澳门的37名中国学生携30个项目参赛——规模仅次于东道主美国队。
“铁吸金胱”、“Sylvester-Gallai定理的推广与应用”、“用卡方（IAC）分析鉴定帕金森氏疾病相关的SNP-SNP交互作用”、“抛硬币的奥秘——基于动力学行为的二值决策公平”……这些看起来很像大学本科生、乃至博士生的研究课题，其实是来自中国高中生的参赛项目。在Intel ISEF，1000多名各国选手的参赛题目，看起来都是这样高大上。
这些学有余力的天才少年，尽管知识结构远没完善、年龄不大，却做着全世界科学家都在做的事情——试图在用自己所学的知识来改造这个世界。
接地气是全世界科学教育的发展方向
揭开高大上的题目外衣，这些高中生想解决的都是什么问题呢？
复旦附中宋翊蔚同学的项目是“利用基频下移方法对高频失聪患者听力恢复的可能性研究”。
因为爷爷是高频失聪患者，宋翊蔚经过研究发现，高频失聪患者不是听不到声音，而是听不到某一个特定频率的声音。她希望通过技术手段把这个特定的频率声音进行转化。市面上虽有现成的软件，但主要应用在电脑平台上，对老年人来讲，有很多的使用不便。于是，宋翊蔚用一年多的时间，把这款软件转化到了手机平台上。
“爷爷见到我在为他着想开始研究，感到很高兴。让他更开心的，当然是我喜欢科学。”宋翊蔚说。
宋翊蔚在体制内高中求学，现在已经成功地拿到两所国外名校的offer。在此次大赛上，宋翊蔚的研究获得了美国声学学会颁发的荣誉奖。下一步，她想做出助听器硬件，高频失聪者可以选择佩戴，也可以用手机。
上海中学蒋清轩同学的项目“Sylvester-Gallai定理的推广与应用”看上去深不可测，却源自一次普通的春游手工课。
那次，同学们一起跟工匠师傅学习做滚灯——一种江南常见的传统艺术品。爱数学、爱思考的蒋清轩发现一个问题：师傅们用的都是奇数的竹条，比如，五根竹条，每根竹条都可以交替出现。但是如果竹条变成偶数，它们之间就不可能交替出现，必然有两根竹条会平行。
为什么会这样呢？蒋清轩试图在这个传统的手工艺品中，寻找一种数学原理。他认为这种数学原理必定会应用到现实中：球状结构类似于卫星在太空中的排布，最终可以应用到卫星的轨道设计上。
蒋清轩喜欢数学，这次到美国参加比赛，使性格有些内向的他眼界更开阔了：以前，一直以为国外的数学教育没有国内的好，这次交流之后才发现，那只是对普通学生而言，其实，“对国外专门从事数学研究的同学而言，从小就学得很高端，有的甚至到了博士的水平。”
上海美国学校浦西分校的何浚炫、唐安顺、郑显同学项目--“未来城市的新型物流系统”则是源自一次不愉快的网上购物经历。
他们在网上买东西，过了一个星期还没有到货。原来是因为装载货物的卡车被撞，而导致的延误。于是这3个小伙子就想设计一个不受任何交通状况影响的物流系统。
“这是全世界科学教育的发展方向——接地气。科学与我们的生活密切相关，不是仅仅局限在象牙塔里所学的知识。”本次大赛评委、中国科协“做中学”科学教育改革实验项目教学中心的周建中老师说。
仅有热情和兴趣做不好科学
一个科研题目从脑海中的想法，到初步成型，这中间要走多久？
北师大实验中学王子川的参赛作品叫“基于图像识别和手势跟踪的透射式智能眼镜”。
因为对Google Glass很失望，他决定自己动手来做一副更好的智能眼镜。早在立项之初，王子川就知道，很多国际知名大公司也在做同类的项目。王子川不在乎，一个人跟一个又一个的团队开始赛跑。
因为入选北京青少年科技后备人才早期培养计划，王子川得以进入北京理工大学光电学院的实验室。在那里，他从最开始的懵懂无知，到对智能眼镜领域先进技术的逐渐了解，从基本不会写大程序到用VC++编写最后的大工程，克服了重重困难，快速实现了华丽跳转。
在搭建硬件平台时，他遇到了更为棘手的问题：项目所需要的关键零部件掌握在外国厂商手里面。王子川通过邮件和电话与对方多次沟通，对方一开始拒绝了他的请求，后来又对单个光学模块开价上万美元，而且要求以公司的名义购买，再后来发去的邮件也石沉大海了。
这些境况，对于作为高中生的他来说无疑过于苛刻。连当时北理工的导师也觉得这个项目对中学生来说太难了，便建议他放弃。最后，感动于王子川的执着，导师和他的团队费尽周折，帮他联系到了小批量生产类似光学模块设备的国内厂商，解决了这一难题。
那个暑假，只要有时间，王子川几乎都泡在实验室，在克服困难的过程中他渐渐发现了科研的乐趣。正是这种乐趣让他一次次优化现有的算法，一次次修正三维模型，一次次进行更为精确的标定，成功制作出了第二版基于3D打印镜架的智能眼镜。尽管在本次比赛上没有获奖，但是王子川觉得更重要的是在其中学到的坚持不懈、永不放弃的精神。
来自厦门第六中学的蔡炜桢和颜明同学的参赛项目叫“带碟刹无线蓝牙遥控电驱动滑板”。
平时两人喜欢玩滑板，玩得多了，便觉得滑起来太累，于是一个想法产生了：是否能改造一下自己的滑板，给滑板加上电机，变成电动滑板？
幸运的是，学校很支持他们的科技改造，并提供项目经费和场地。就这样，两个人，一个在高二实验班，一个在高三，每天写完作业，或者午休的时间，或者周末，就冲到办公室，做方案，搞设计。
在随后的一年多里，他们经历过很多次失败。但是，他们没有放弃，一直修改方案。经过多次迭代之后——第一、二代没有刹车，第三、四代是线刹，他们已经改造到第六代滑板产品：外表看起来与普通滑板一样，没有厚厚的凸起，电机内置在加拿大枫木加上碳纤维打造的板身内，刹车装置装在了轮子里，除了通过蓝牙遥控进行刹车、驱动，板身上也有刹车踏板。滑板速度最快能达到29公里/小时，在20公里/小时速度下的续航可以超过1个小时。滑板的重量也压缩在了8公斤左右。
现在，蔡炜桢和颜明发明的滑板已经通过了厦门检验检疫局的检测，还专门申请了两项专利。他们说：“我们也想要看有没有人愿意支持我们，把滑板真正做出来走向市场。”
见到孩子们的作品和在大赛中的精彩表现，英特尔中国企业事务部总经理朱文利表示：“本届大赛中，中国学生展现出的无限创意令人赞叹。他们向全世界展示了中国青少年对于科学、工程的热爱和探索精神。”
比赛是精彩人生的开始
本次大赛评委、华东理工大学教授安琦为中国的孩子们感到骄傲：
第一，经过几十年的发展，学生具备了从事创新项目所需要的条件。无论是家庭，还是学校，都有能力资助他们去参加各种国际比赛，参加各种学习，“我们的下一代有能力在国际舞台上可以平等地交流”。
第二，现在的科技发展非常快。以这次比赛为例，新开设了不少学科种类，这些新兴的科技方向和领域，中国的学生很多都有所涉猎。“未来的年轻人，可能有能力让我们国家在新兴科技方面有所发展，不会完全断档”。
参加Intel ISEF，对这些00后的科学少年来说，仅仅是人生中的一段小插曲。我们相信，他们的未来会更精彩！
文章来源：英特尔责任芯