少年科學(xué)家把名字“寫”在星空
少年科學(xué)家把名字“寫”在星空（附照片）
本報記者 錢鈺
“朱元晨星”、“屈銘志星”、“凌晨星”、“姚悅星”……當您仰望星空時是否知道，浩渺宇宙中，有些小行星以上海學(xué)生的名字命名。他們能夠獲此殊榮，都與一項大賽有關(guān)——素有全球青少年科學(xué)競賽“世界杯”之稱的“英特爾國際科學(xué)與工程大獎賽”（簡稱ISEF）。但凡獲該賽事二等獎以上的選手，都可以經(jīng)美國麻省理工學(xué)院林肯實驗室（小行星發(fā)現(xiàn)機構(gòu)），以自己的名字命名一顆小行星。
5月底，來自上海交大附中嘉定分校的高二學(xué)生姚悅，摘得了該賽事計算機學(xué)科的最高獎。按照慣例，星空中將有一顆小行星被命名為“姚悅星”。
從2000年至2014年，中國大陸學(xué)生在ISEF上，共獲得38個二等獎以上項目。其中，來自上海的項目占了15個席位，有20位上海學(xué)生得以命名小行星。他們，都是上海青少年科學(xué)社的會員。
A
人物：張逸中
畢業(yè)學(xué)校：控江中學(xué)
所獲獎項：第56屆ISEF計算機學(xué)科二等獎（2005）
項目名稱：構(gòu)造精確時及軟硬件嚙合的可重構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)核
現(xiàn)狀：華東師范大學(xué)博士，因強大的科研能力被破格提拔為華東師大軟件學(xué)院助理研究員；上海青少年科學(xué)社特聘專家，今年ISEF大賽計算機學(xué)科最高獎獲得者姚悅的指導(dǎo)老師
在華東師大理科大樓的申菲亞實驗室，張逸中和學(xué)弟們正在搗鼓一種新的可穿戴設(shè)備。
10年前，張逸中參加ISEF，以一票之差，和該賽事計算機學(xué)科一等獎擦肩而過。直到今年，他的“愛徒”——上海交大附中嘉定分校高二學(xué)生姚悅，為他圓了夢。
五六千個程序同開，電腦也不卡
張逸中動手能力超強，據(jù)說是得自爸爸的“真?zhèn)鳌薄３錾谝粋€普通工薪家庭，他受音響發(fā)燒友爸爸影響，從小愛拆裝各種電器。“有一次，我把家里的電視機全拆了，挨了一頓打。第二天，爸爸就帶著我買齊元件，把電視機重新組裝起來?！?div style="height:15px;">
初中時，張逸中就“搗騰”出一個履帶式墻壁繪畫機器人，這個作品獲第18屆上海市英特爾創(chuàng)新大賽的優(yōu)秀機器人創(chuàng)意設(shè)計一等獎。
玩機器人還屬于“小打小鬧”，真正為張逸中開啟廣闊天地的是一個演講?！把葜v人叫朱元晨，他曾兩次參加ISEF大賽，獲得一等獎?！睆哪且院螅瑥堃葜忻鞔_了自己的目標：把計算機科學(xué)從機器人這門綜合學(xué)科中精選出來，專攻此道。
說起當年的獲獎項目，張逸中展現(xiàn)出超強的科普能力?！澳阌袥]有這樣的體驗:電腦程序開多了，機器就會很卡，我的設(shè)計就是改造CPU，讓計算機即便開上五六千個程序，照樣很流暢?！碑敃r，張逸中還為它的項目設(shè)計了一句“廣告語”:你只需增加1美元的成本，就可以提高30%以上的性能。
2005年，美國亞利桑那州鳳凰城ISEF比賽現(xiàn)場，張逸中的展位前擺放了3臺電腦：一臺是普通電腦，一臺是改造過CPU的新電腦，一臺是數(shù)據(jù)監(jiān)視器。普通電腦，開不了幾十個程序就死機了。而新電腦，哪怕五六千個程序同時打開，仍在正常運轉(zhuǎn)?！皧W秘就在于，我在CPU上裝了個‘秘密武器’，可以將電腦浪費的性能收集起來，補充在會卡的地方，大大提高了運行效率。”張逸中說。
也正因此，張逸中的展位迅速遭到圍觀。“你是怎么想到的？”連評委都看傻眼了，連連發(fā)出驚嘆。
力挺爭議項目，十年夢終圓
憑借這個項目，張逸中獲得了計算機學(xué)科的二等獎。據(jù)說，這個項目當時離一等獎，只有一票之差。
10年前，ISEF給張逸中留下了一點遺憾。10年后，他把夙愿寄托在另一個人身上，那就是姚悅。姚悅剛剛獲得ISEF計算機學(xué)科一等獎和特等獎、歐盟青年科學(xué)家獎等諸多殊榮，這也是中國內(nèi)陸學(xué)生近十年來參加ISEF賽事獲得的最好名次。
張逸中結(jié)識姚悅，是在上海青少年科學(xué)社，作為科學(xué)社的特聘教師，張逸中應(yīng)邀為今年準備參加ISEF等國際大賽的項目“把脈”。對于姚悅的項目，張逸中記得很清楚，初審專家評分形成了兩個極端，最高90分，最低30分。
“30分，你能想象嗎？這是一個多么有爭議的課題！”張逸中說，當時有近一半評委認為，姚悅的項目沒有實用價值，太過異想天開，根本不是高中生可以駕馭的。但是，他和一部分專家認為這是一個很有價值的項目。
“其實，姚悅的經(jīng)歷跟我很像?！睆堃葜姓f，當年，他的項目也不被看好，甚至未被送入全國參賽，通往ISEF的大門眼看就要被關(guān)上。很多人勸他放棄做課題，一門心思準備高考?？蓮堃葜斜镒懔艘豢跉??！叭SEF的機會一輩子就一次，高考今年不參加，明年還可以再考?！?div style="height:15px;">
姚悅的境遇也很類似。盡管飽受爭議，但每一次否定，也讓姚悅變得強大。他花了半年時間，做好了實驗裝置，整理出完整數(shù)據(jù)。在今年的ISEF頒獎典禮上，第一天公布專項獎，姚悅顆粒無收；第二天的等第獎，從四等獎發(fā)到二等獎，仍沒有他的名字。直到5月17日凌晨142分，一直關(guān)注著ISEF實況的張逸中，在朋友圈發(fā)布了一條最新狀態(tài)：“小朋友得特等獎！等了10年了。大姚有你的！”張逸中興奮得一晚沒睡，凌晨3點，他約上姚悅的科技輔導(dǎo)員，兩人出門吃夜宵為他慶祝?！八麕臀覉A了一個積攢了10年的夢。未來，希望有更多的中學(xué)生能投入到這類基礎(chǔ)研究中。”
B
人物：屈銘志
畢業(yè)學(xué)校：復(fù)旦附中
所獲獎項：第52屆ISEF動物學(xué)科特等獎和一等獎（2002年）
項目名稱：水螅對化學(xué)污染反應(yīng)的定量化判別模式（第二階段）
現(xiàn)狀：加拿大女王大學(xué)在讀博士，研究領(lǐng)域為生物與環(huán)境的交叉學(xué)科
很難想象，一個在城市長大的孩子，會對一種名叫水螅的水生生物如此著迷，而且一研究就是6年。
幼時喜歡看《動物世界》的屈銘志，常跟著爸爸一起出入實驗室。初中時，屈銘志就迷上了水螅。屈銘志發(fā)現(xiàn)，水螅這小“家伙”很有趣，對水環(huán)境的變化異常敏感，尤其是在水質(zhì)惡化時，它就會表演“縮骨神功”，捕食能力減退，甚至是死亡。
這些現(xiàn)象引起了屈銘志的注意。須知，2000年前后，上海正大力倡導(dǎo)廢舊電池的回收。因為廢舊電池一旦隨處亂扔，它們在水體中會釋放出有害的重金屬物質(zhì)。這些重金屬無色無味，常人很難判斷水體中重金屬的污染程度。而要讓環(huán)保部門動用大型儀器建立常態(tài)化的檢測手段，當時也不具備這個能力。
能否找到一種快速、有效且廉價的輔助檢測手段？屈銘志萌生了一個簡單想法：何不利用水螅進行水污染的快速檢測。隨著研究的深入，水螅與水污染之間一座定量分析的“橋梁”搭建完成。
一年拍5000張照片編成“水螅寶典”
當時，屈銘志的研究引發(fā)了極大關(guān)注，各類創(chuàng)新大賽爭相發(fā)出邀請。可就在這時，現(xiàn)任上海科學(xué)教育中心主任的陳紅卻對他下了“死命令”：一年內(nèi)，暫停所有比賽，一門心思完善實驗。“他的確是這么做的，就這樣靜下心來，埋頭苦干了一年。”陳紅回憶說。
實驗中，屈銘志碰到最棘手的問題就是，如何將水螅的形態(tài)特征和行為“定量化”。他解釋說，在濃度越高的鉻離子水體下，水螅的觸手就會縮得越短，可能就是那么一瞬間的變化。只有將變化先“定格”，然后才能做進一步的分析。
當時，為了屈銘志的實驗，他的父親買了一臺數(shù)碼相機，還找人定制了接口，使相機能直接拍攝到顯微鏡的畫面。“具體拍了多少張，我記不清了，保守估計起碼有5000張?！鼻懼菊f。
“盡管沒有高精尖的發(fā)現(xiàn)，但也就是這部極具科學(xué)參考價值的《水螅觀察寶典》，再加上大量的完整數(shù)據(jù)，讓他獲得了所有評委的盛贊?！痹陉惣t看來，屈銘志做了很多科學(xué)家都未能完成的工作。樸實無華的實驗，一年的執(zhí)著堅守，讓他的項目脫穎而出。
高中生做科創(chuàng)，不要總想著“高精尖”
為了專心做實驗，當時的屈銘志還選擇休學(xué)一年。其中的風(fēng)險可想而知：如果做不出什么成績，那無疑就等于浪費一年。
這期間，屈銘志也曾想過放棄。但好在有科學(xué)社作為“后盾”。每次從科學(xué)社回來，他就像打了雞血一般充滿斗志，然后在枯燥的實驗中消磨斗志，直到下一次再去……如此循環(huán)往復(fù)。
“印象最深的是，當我的研究碰壁時，科學(xué)社老師帶著我到大學(xué)四處‘拜師’?！鼻懼痉Q，由于是跨學(xué)科研究，自己和指導(dǎo)老師都存在不少知識盲點?？茖W(xué)社定期聘請不同學(xué)科背景的老師為他輔導(dǎo)，屈銘志與“智囊團”之間碰擦出靈感的火花。
如今的屈銘志，在加拿大女王大學(xué)攻讀博士，研究方向是水污染（藍藻水華）治理。他的這個研究興趣點，和中學(xué)時代的經(jīng)歷密不可分。而他在讀大學(xué)本科時做實驗的基本思路和方法，也和高中的科創(chuàng)研究是一脈相承的。
作為過來人，屈銘志對中學(xué)生科創(chuàng)活動有自己的心得?！昂芏嗤瑢W(xué)都希望開展高精尖研究，但這脫離了中學(xué)生科創(chuàng)的本義”。中學(xué)階段，科研項目的質(zhì)量高低并不取決于項目本身的難度，也不取決于結(jié)果對科學(xué)界的影響力?！安捎脛?chuàng)新的方法去解決一個普通問題，也能成為一個非常好的項目。”
C
人物：凌晨
畢業(yè)學(xué)校：進才中學(xué)
所獲獎項：第55屆ISEF植物學(xué)科二等獎（2004）
項目名稱：馬齒莧抗衰老作用的實證研究
現(xiàn)狀：2012年獲得美國佛羅里達大學(xué)遺傳學(xué)博士學(xué)位，已成為該校研究助理教授，并受邀擔(dān)任國際ISEF評委
2004年，凌晨帶著他的馬齒莧項目參加ISEF。比賽當天，從早上8點到下午5點，幾乎每隔15分鐘，他就要接受一位評委的問題“轟炸”。
凌晨不曾想到，7年之后，他又能重返ISEF舞臺。只不過，這一次自己的身份有所不同——從大賽選手變成了評委，而且一做就是4年。
重頭實驗現(xiàn)場被砍仍獲大獎
從小對中草藥感興趣的凌晨，抱著研究開發(fā)中草藥的想法，將目光投向了一種俗名為“長壽菜”的植物——馬齒莧。通過無數(shù)次果蠅和小白鼠試驗，他發(fā)現(xiàn)馬齒莧能夠有效延緩衰老，延長生物壽命。比如，果蠅是一種壽命比較短的生物，平均存活天數(shù)僅在60天左右，但是通過給與從馬齒莧中提取的培養(yǎng)基，凌晨發(fā)現(xiàn)果蠅壽命延長了9.8%。
帶著這些發(fā)現(xiàn)，凌晨信心滿滿地準備參賽。不過，這個過程卻是一波三折。2003年初，中國爆發(fā)SARS疫情，當年所有的中國學(xué)生都未能獲準出境，凌晨無奈地與ISEF擦肩而過，只好等來年再戰(zhàn)。
1年后，當凌晨出現(xiàn)在美國波特蘭市第55屆ISEF賽場上時，一個小插曲又讓他險些被拒之門外?！八脙山M小白鼠進行對照試驗，其中一組是服用了含馬齒莧的‘靈丹妙藥’。但如何能證明它可延長壽命？形象點打個比方，難道要讓小白鼠‘拼命跑’，看誰先‘跑死’。”陳紅說，比賽近在眼前，出于對動物保護的考慮，大賽的倫理道德委員會對小白鼠實驗提出質(zhì)疑。
若就這樣打道回府，實在太可惜。陳紅帶著凌晨與主辦方據(jù)理力爭，最終，他的項目經(jīng)過質(zhì)證后被允許參賽，只不過有個條件——必須刪除小白鼠實驗。
現(xiàn)場臨時改方案，這意味著什么？相當于原來制作好的展板上的內(nèi)容要被砍掉一大半。帶著“殘缺”的項目參賽，連凌晨自己都對獲獎不抱希望了?？勺罱K，由于果蠅實驗同樣出色扎實，數(shù)據(jù)可信、完整，凌晨還是摘得了大獎。
做評委力挺符合中學(xué)生特質(zhì)的好項目
2008年，在凌晨攻讀博士學(xué)位時，他收到了一封充滿驚喜的郵件，希望博士生們能支持ISEF高中生比賽，擔(dān)任佛羅里達地方賽事的評委。
帶著對大賽的感恩和懷念，凌晨愉快地接受了邀請。做了三年地方賽事評委后，凌晨正好博士畢業(yè)，符合國際賽事對評委的相關(guān)要求，他又報名ISEF評委并入選，此后四年，他連任ISEF醫(yī)藥與健康或微生物學(xué)評委。
或許是有過選手經(jīng)歷，此番當評委，凌晨有個偏好，他會盡最大可能“力挺”那些非高精尖、但完全是出于自身興趣，符合高中生知識水平的項目。
2012年，一個土耳其的參賽項目就給凌晨留下深刻印象。這個參賽學(xué)生家里有個養(yǎng)蜂場，他們把蜜蜂放進盒子里，做成耳機給耳鳴患者攜帶，并提出假說，通過蜜蜂翅膀的振動，起到改善耳鳴的作用。“這個想法非常有趣，沒有高深的分子水平研究，完全是一個屬于高中生的項目?！绷璩扛嬖V記者，盡管這個研究還存在不少漏洞，最后，在自己的力爭下，項目還是獲得了四等獎。
從科學(xué)研究到求學(xué)，再成為評委，凌晨一路走來，積累了不少經(jīng)驗。今年1月份，他參加了中國科協(xié)組織的ISEF初評，了解了一些項目。“到5月份，當我在ISEF上再次見到這些項目時卻驚訝地發(fā)現(xiàn)，它們沒什么進展和變化?！绷璩扛锌?，實際上，4個月是非常關(guān)鍵的，可以補做很多實驗，不斷改進自己的課題。因此，對于懷揣科學(xué)夢想的中學(xué)生，他只給出了一條建議：“一份耕耘，一份收獲。如果你真的喜歡，就要堅持去做，不停地去做?！?div style="height:15px;">
姚悅 上海交通大學(xué)附屬中學(xué)嘉定分校用光色疊加實現(xiàn)三進制運算的新方法及其數(shù)學(xué)證明（ISEF計算機學(xué)科一等獎等）
