2021美國科學天才奖榜單出爐！16位華裔少年入圍(組图)
新智元
有着「少年诺貝爾奖」之稱的美國「雷傑納隆科學奖」近日放榜！獲奖的40名高中生中，華裔學生有16人，超過了總數的1/3。這個奖項曆史悠久，華人生物化學家、诺貝爾奖得主錢永健也曾獲得過。

美國高中生都在做什么研究？

近日，美國最負盛名、曆史最悠久的高中生STEM竞賽奖「雷傑納隆科學奖」公布，来自全美各地的1760名高中生（高年级）帶着自己獨立完成的完整实驗和報告參賽，研究涵蓋了數學、計算機科學、生物學、化學、医學、环境科學、工程學、材料科學等領域，最终有40名入圍決賽，角逐總額180多萬美元的奖金。

今年的科學天才奖奖勵了學生在無限匹配算法，機器學习评估新藥和水過濾等方面的研究成果。
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少年诺奖前10强
第一名是Yunseo Choi，奖金25萬美元，来自全美頂尖高中菲利普斯埃克塞特學院（Phillips Exeter Academy），她的研究項目關于爲無數的事物或人扮演理論上的「媒人」。項目研究了適用于有限對偶的匹配算法，並确定了哪些重要性质仍然適用于無限對偶。匹配理論在現实生活中有許多應用，包括器官捐獻者與受贈者的匹配、指派医學院申請者輪換以及在约會應用程序中爲潜在CP配對。
第二名是Noah Getz，獲得了17.5萬美元的奖金，他来自Bronx Science(該校數學和科學學科最爲出名，培養出了8名诺奖得主、8名普利策奖得主)，他的研究調整了計算機模型识別有希望的藥物化合物的方法，這可以加速新藥的發現，成本也更低。這一方法將分類視爲一個信息檢索任務，類似于浏覽器搜索的排名結果。在進行模型測試时，Getz發現有两種藥物可以顯著降低與阿爾茨海默症和新冠有關的炎症標記物的水平。
第三名是Eshani Jha，獲得了15萬美元的奖金，她来自加州聖何塞的公立高中Lynbrook High School，她開發的生物炭過濾系统可以去除飲用水中的塑料微粒、藥品、杀蟲劑和重金屬(如砷、镉、鉛、汞)。生物炭具有類似于木炭的特性，但由于可以從生物廢料中提取，因此更具可持續性，價格也更低廉。Jha發現，通過增加其表面積和碳含量，以及通過添加某些化學修飾来提高其隔離汙染物的能力，可以提高其有效性。而且這一過濾器每月花費不到一美元。
第四名是Gopal Goel，来自波特兰市Krishma高中，獲得了10萬美元奖金，他的數學研究將两個關于隨機性和概率的學科聯系起来。之前的研究表明，這種聯系是存在的，但Gopal指出，這種聯系在本质上要普遍得多。他相信他的工作對核物理、量子場論和氣象學領域的研究人员會很有幫助，並希望能幫助寻找量子引力的真正本质，也就是大家所熟知的「萬物理論」。
第五名是Timothy Qian（錢承磊），獲得了9萬美元的奖勵，他来自蒙哥馬利布莱爾高中，他研究如何利用量子力學来提高電場或磁場等物理量的測量精度，实現字段屬性(Field Properties)的最优化測量，可用于医學和化學的納米级核磁共振成像等領域。
第六名是Vetri Vel，獲得了8萬美元的奖金，他来自緬因州Bangor高中，他設計了一個深度學习系统，其免提檢測系统能夠區分不同的图像来识別倒下的人，平均准确率爲98% 。在一個鄰居獨自在家倒下後，他開始了他的計劃。跌倒是導致老年人致命傷害的主要原因。
第七名是Alay Shah，来自Plano West Senior HIgh School,獲得7萬美元的奖金，他開發了一套通過追蹤眼動来识別神經障礙的診斷工具，並希望這套工具可以成爲核磁共振（MRI）的低成本替代品。在對帕金森氏症、癡呆、多發性硬化症和多動症患者的臨床試驗中，Alay 發現了與每種疾病相關的獨特的眼睛模式。
第八名是Wenjun Hou（侯文駿），来自Jesuit High School，獲得了6萬美元的奖金。他利用量子計算解決計算機科學領域衆所周知的「背包问題」(knapsack problem)，他不僅自己写出一套新的量子算法，还設計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。
第九名是Vivian Yee（余颖琪），来自International Academy，她獲得了5萬美元的奖金，她研究紐约市新冠病毒在各區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、教育和就业状況等因素，發現新冠病毒在社會經濟條件較差的社區傳播率和死亡率更高；她的研究結果已被納入國會新冠行動小組(Congressional Coronavirus Task Force)的「共识備忘录」(Consensus Memorandum)，可望指導未来公共卫生方面的政策制定。
第十名是Sam Christian，来自奧斯汀的Liberal Arts and Science Academy，獲得了4萬美元奖金。奖勵他從衆多天文台和美國宇航局的 TESS 望远镜中寻找和觀察69個寬雙星系统中的行星运動，這些系统是相隔一光年的雙星系统。他指出，這些系外行星的軌道在很大程度上與其雙星系统的軌道一致。他的發現，如果應用到更大的樣本中，可能會進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2.5萬美元的奖金。

獲奖華裔生獲哈佛提前录取

在今年40位獲奖選手中，有16名華裔，占比40%，延續了亚裔在考試、比賽上的傳统优势。

其中，獲奖學生Jessica Zhang，中文名张濟杭目前她已經獲得哈佛大學的提前录取。
她的研究課題是「緊切觸几何在实心环上的分類」（Classification of Tight Contact Structures on a Solid Torus）。
张濟杭就讀于舊金山私立學校Proof School，這是一所專注于數學教育的小學校。她現在是12年级生，即將在今年畢业。她表示，學校很小，整一個年级只有11人。因爲學校平时專注于數學的教育，一般整個下午都會上數學課，上午則是其他科學、文學、曆史等課程。

據了解，因爲這所高中以數學教育闻名，在申請的时候，學生不一定要數學成績多优秀，但是學校會希望入學的學生要熱愛數學。

她的父母是北京大學化學專业的同學，留學美國之後来到灣區工作便留下。

曆史悠久的科學天才奖，錢永健曾獲此奖項

科學天才奖是非營利組織「Society for Science & the Public」旗下項目，是美國曆史最悠久的高中生科學竞賽，距今已有76年曆史。

科學天才奖有着「少年诺奖」之稱，從這一項目中走出了13個诺貝爾奖、13個國家科學奖章、6個突破奖、22個麥克阿瑟基金會奖學金和2個菲爾兹奖獲得者。

據調查，在近两年500多名半決賽入圍者中，50-57%入圍者最後都進入了「哈耶普斯麻」五校，70-76%進入全美排名前15名的學校。

早先「科學天才奖」分爲「基礎研究」(Basic Research)、「全球福祉」(Global Good)和「創新」(Innovation)三個領域，三領域取前三名學子頒發25萬至15萬美元不等的奖金。從2017年起，再生元制藥成爲這一奖項的第三大贊助商，持續十年，並拿出1億美元作爲奖金，再生元取消了之前的分類，改爲40名決賽選手取前十名，前三名依次發放25萬美元元、17.5萬美元、15萬美元奖金；第四名獲10萬美元，之後奖金按名次遞減1萬美元。

1942年西屋公司(Westinghouse)成爲該竞賽首個冠名贊助商，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。

老布什總统曾评價英特爾科學奖「是科學界的超级杯」。許多著名的科學家都曾獲得該奖，包含羅德·霍夫曼、戴維·芒福德、谢爾登·格拉肖、沃特·吉爾伯特、錢永健等人。