14歲少女，到紐交所敲鐘

少年姐妹花，

雙雙“科學(xué)家”。

美國有許多為中學(xué)生設(shè)置的科學(xué)競賽，其中3M青年科學(xué)家挑戰(zhàn)賽的影響力首屈一指，每年的冠軍都被各國媒體爭相報道。

今年的冠軍來了——14歲的華裔少女莉安娜·范（音，原名Leanne Fan）。她的撒手锏竟只是一款廉價耳機！

雖說廉價，但功能很強大：它可以讓你一邊聽音樂，一邊治療中耳炎。

而且人家要的就是廉價，因為這樣就可以讓所有人都治得起病。

紐交所敲鐘人

莉安娜·范來自美國加利福尼亞州圣迭戈市的西景高中（Westview High School），目前是一名高一新生。

據(jù)報道，她研發(fā)的這款耳機可以利用機器學(xué)習(xí)和藍光來檢測和治療少年兒童的中耳炎。她說，它能預(yù)防高達60%的聽力損失。

主辦方3M介紹，中耳炎是一種高發(fā)病，全世界每年感染的數(shù)量高達7億人次，其中2.1萬人因此送命。許多感染者是兒童和低收入群體，他們往往不能及時就醫(yī)，導(dǎo)致炎癥很難治愈。

她的發(fā)明無疑給億萬患者帶來了福音，不僅便宜，只需大約200美元，還方便，患者不用跑醫(yī)院。因此，她被授予“美國頂尖青年科學(xué)家”稱號。

“每個人都有平等就醫(yī)的權(quán)利，不管他是誰，他來自哪里，他掙多少錢。我相信我的耳機會是完美的解決方案。”范同學(xué)說。

她給耳機取名“芬森耳機”，以致敬醫(yī)學(xué)家尼爾斯·利伯格·芬森，丹麥?zhǔn)孜恢Z貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎得主（1903年）。

正是芬森研制出能殺死細(xì)菌的紫外線燈，并在狼瘡患者身上進行試驗，大獲成功。如今，紫外線殺菌技術(shù)被廣泛應(yīng)用。

當(dāng)被問及百年來最喜歡哪項發(fā)明時，范同學(xué)說，那就是光照療法。“光照療法在濕疹、痤瘡的治療上應(yīng)用也很廣泛，是一種不用服藥即可殺死細(xì)菌或治療疾病的方法。它具有廣闊的應(yīng)用前景，也啟發(fā)了我投身耳機項目。”

贏得今年的比賽，她得到了2.5萬美元獎金，打算利用部分獎金為耳機申請專利，并對她的耳機進行臨床試驗。目前，已有實驗室愿意幫助她做進一步研究。

她說，將來想成立一家醫(yī)療器械公司，向普通人提供他們負(fù)擔(dān)得起的醫(yī)療設(shè)備。

主辦方特意帶她到紐約證券交易所轉(zhuǎn)了一圈，讓她提前過了一把敲鐘癮。她還在紐交所的留言簿上寫下了自己的名字。

姐妹雙冠

范同學(xué)對科學(xué)的喜愛始于6歲那年。當(dāng)時，她的鋼琴老師的教室里擺放著一堆雜志。平時帶孩子來上課的家長如果覺得無聊，可以翻一翻這些雜志。

一次上鋼琴課間隙，范同學(xué)也翻起了雜志，發(fā)現(xiàn)一本科學(xué)類雜志上有明亮的色彩、生動的圖片，就品讀了起來。里面的文章對于一個6歲小孩來說，還難以消化，但始終激勵著她發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)更多的知識。

2019年，范同學(xué)11歲，她的姐姐卡拉·范憑借一款液體繃帶獲得了那年的3M青年科學(xué)家挑戰(zhàn)賽冠軍。

· 卡拉·范贏得了2019年度的3M“美國頂尖青年科學(xué)家”榮譽。

姐姐常和她說起參賽的奇妙經(jīng)歷，比如參賽者都很有想法、科學(xué)導(dǎo)師也很耐心，等等。她被深深地吸引，決定也要參加這個比賽。

姐姐當(dāng)年獲獎時也是14歲，研發(fā)的納米銀液體繃帶，只需在受傷處涂抹即可，用起來十分方便。

據(jù)美國相關(guān)部門數(shù)據(jù)，過度使用抗生素已導(dǎo)致抗生素耐藥性感染頻發(fā)，每年美國約有200萬人遭到此類細(xì)菌感染。如果任由抗生素過度使用，到2050年，這種耐藥性極強的“超級細(xì)菌”將會導(dǎo)致1000萬人死亡。也正是基于這種廣泛應(yīng)用的潛力，姐姐拿獎了。

“最初，我并沒有真正打算走科學(xué)路線。后來看著她在小培養(yǎng)皿中進行細(xì)菌測試，我就覺得這太酷了！我也就這樣開始了。我不僅想做我姐姐想做的事，我還想超越她。”莉安娜·范說。

· 卡拉·范（左）和莉安娜·范姐妹倆，雙雙獲得3M青年科學(xué)家挑戰(zhàn)賽冠軍。

那么自己搞個什么項目好呢？起初，她有3個想法。

首先想到的是生態(tài)系統(tǒng)的惡化。“我常常看到樹被砍倒，被拉去建房子。實際上，世界許多森林的面積都在縮減，原地建起了農(nóng)場。這對生態(tài)系統(tǒng)是致命的，許多物種會因此滅絕。”

接著，她又想到，濫用化肥導(dǎo)致水體藻類爆發(fā)，吸收了水中的大量氧氣，導(dǎo)致水體內(nèi)原有的一些物種生命堪憂，生態(tài)平衡遭到破壞。

第三個想法就是治療耳部感染。這跟自己的經(jīng)歷有關(guān)。小時候，她就遭受了耳部感染帶來的痛苦，哭喊聲整個街區(qū)都聽得見。她發(fā)現(xiàn)，好多小孩去看醫(yī)生都是因為耳部感染。

她的媽媽也總是受到耳部感染的困擾，還讓女兒把精油放進自己耳朵里，但效果甚微。

這些刻骨銘心的經(jīng)歷讓范同學(xué)選擇了第三個想法。

她的父親大衛(wèi)·范是一名軟件項目經(jīng)理，為幫助兩個女兒搞科研，專門為她們建立了一個家庭實驗室。

今年夏天，莉安娜·范向主辦方提交了芬森耳機視頻，并據(jù)此和其他9名參賽者進入決賽。主辦方給每人配一名科學(xué)導(dǎo)師，幫助他們把想法變成現(xiàn)實。10月，他們展開了角逐。最終，范同學(xué)折桂。

常青藤苗子

“青年科學(xué)家挑戰(zhàn)賽”以前稱為“探索頻道青年科學(xué)家挑戰(zhàn)賽”（DCYSC），創(chuàng)建于1999年，5至8年級的學(xué)生可以參加。比賽的宗旨是：在對科學(xué)的興趣普遍下降的時代，培養(yǎng)新一代的科學(xué)家。

最初，參賽者需通過參加國際科學(xué)與工程專業(yè)的科學(xué)博覽會獲得資格，并由老師或?qū)I(yè)人士提名。2008年，比賽形式更簡單了，不再需要提名，學(xué)生只需提交1–2分鐘的視頻剪輯即可參賽。

比賽每年都會選出10名決賽選手與3M的科技導(dǎo)師一起在夏季進行1對1合作，最終評選出冠軍并授予“美國頂尖青年科學(xué)家”稱號。

這個挑戰(zhàn)賽吸引了不少有想法的年輕人參加，也激勵更多學(xué)生萌生自己的創(chuàng)意，范氏姐妹就是這樣的例子。

此外，2020年，得克薩斯州弗里斯科市的14歲印度裔少女阿尼卡·切布羅魯取得了冠軍，原因非常硬核：新冠肺炎的一種潛在治療方法。

在病毒侵染細(xì)胞的時候，血凝素蛋白能夠幫助病毒進入。她在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，找到了一種抑制該蛋白的方法，有助于阻隔病毒侵入細(xì)胞。在沒有特效藥的情況下，這不失為一種可用的治療方案。

· 阿尼卡·切布羅魯。

2021年的冠軍得主是來自佛羅里達州的13歲少女薩拉·帕克，她發(fā)明了一款設(shè)備，可借助人工智能、皮膚電反應(yīng)、光學(xué)體積描記術(shù)，通過音樂改善用戶的精神健康。她的故事還被寫進了中國廣東肇慶市高三模擬考試英語試題。

更早期的獲獎?wù)撸蠖噙€在繼續(xù)自己的興趣，有的已經(jīng)在哈佛大學(xué)等名校就讀或搞科研。

沒有拿到冠軍的參賽者，作品也很有意義。比如2022年這屆，另一名進入決賽的同學(xué)約翰·李，來自佛羅里達州的一名14歲中學(xué)生，帶來一種改良的制氫方法。

氫氣是一種清潔能源，但目前工業(yè)制氫過程中多采用化石燃料，這樣會產(chǎn)生二氧化碳，污染環(huán)境。而李同學(xué)帶來的這種電氣化學(xué)制氫法，使用了多種金屬催化劑，不產(chǎn)生污染，排放物只有水，實現(xiàn)了用清潔方法生產(chǎn)清潔能源。

其他選手還關(guān)注了卵巢癌、自閉癥、空氣污染、土壤結(jié)構(gòu)、新能源汽車等，理念可謂相當(dāng)前衛(wèi)。

亭亭少年，未來可期。（作者：田亮）

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監(jiān)    制： 張建魁

主    編： 許陳靜

編    審：蘇    睿

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