文／陳韻涵輯
美國加州8年級學生貝克勒（Heman Bekele）研發出一款治療黑色素瘤的肥皂，贏得3M青年科學家挑戰賽的「美國頂尖年輕科學家」稱號，並抱回2萬5000美元（約台幣81萬元）獎金。
這項科學競賽挑選10名參賽者進入決選，每人都會分配到一名指導老師，協助參賽者實踐理念並製作原型作品，這些發明包括結合機器學習和多重要素驗證以強化網路安全的機制、偵測癲癇發作的手套，以及改良版的觸覺電子點字顯示器等，最終再選出一名優勝者。賽事官網列出優勝者與晉級決選者的研究理念，以及這群年輕科學家15年後對自身的期許。
●優勝者／治癌肥皂 修復免疫細胞
黑色素瘤是一種皮膚癌，每年奪走將近8000名美國人的性命，目前的治療方法之一是增強病患對癌細胞的自體免疫反應。貝克勒的肥皂就是依據這個理論，加強人體的防禦力。
這款肥皂含有能刺激免疫系統的分子，使用期間便能幫助修復皮膚的免疫細胞，進而對抗黑色素瘤。這項理論早已用在其他皮膚癌療法上，其中最常見的便是最初為治療「生殖器疣」所研發的外用乳膏。
衣索比亞出生、4歲隨家人移居加州的貝克勒當初挑選參賽研究主題時，意識到皮膚癌雖然是一種可治療的疾病，許多人卻無法負擔高昂的醫療費。貝克勒估計，他的肥皂每20塊的製作成本不到10美元（約台幣324元）。
如今獲獎，貝克勒希望利用這筆獎金，向美國聯邦食品與藥物管理局（FDA）提交申請審核，讓這款肥皂上市銷售，成為平價的治療方法。待肥皂成功上市後，貝克勒放眼非營利領域，企盼盡可能幫助更多人，從只專注於癌症治療，轉向去氧核糖核酸（DNA）等研究主題。
貝克勒表示，產品價格實惠，讓人買得起，是他投入研究的最大動機。貝克勒解釋，選擇做治療肥皂而非軟膏是因為肥皂成本效益高、易於使用，且容易取信於大眾。
貝克勒坦言，目前還有很多障礙需要跨越，但他期待應對所有挑戰。他說：「我肯定還有很多東西要學習，我迫不及待想看這一切，能帶領我走到哪裡。」
14歲的貝克勒表示，成功的電機工程師往往能為產業做出重大貢獻，他希望15年後能領導專業團隊，研發創新的電子系統，改變未來科技樣貌。他說：「有時候，邁向正確方向的一小步，可能是人生中最重要的一大步。」
●機器學習 強化網路安全
世界經濟論壇曾將網路安全漏洞評為嚴重風險，為解決這個問題，8年級學生柯薩拉朱（Anish Kosaraju）運用機器學習和多重要素驗證，強化網路安全。
印度裔的柯薩拉朱打造3個機器學習模型，並用4個變因偵測帳號登入活動是使用者本人合法登入，抑或駭客發動攻擊。若偵測為駭客攻擊，他建置的模型會主動封鎖駭客並避免帳號被盜，測試準確率達99.34%。
柯薩拉朱認為，他發明的工具效益無窮，每年不僅能替許多人省下數十億美元的損失，也能避免帳號被盜的受害者不至於承受心理壓力，還能為企業節省眾多搶救被駭帳號的資源。
14歲的柯薩拉朱期望自己15年後成為資訊安全專家，協助企業和個人改善網路安全，應對變化無窮且推陳出新的網路威脅。
●癲癇手套 靠手偵側症狀
華裔的6年級學生王莎拉（Sarah Wang）曾目睹祖母癲癇發作而決心發明研發癲癇偵測手套，這個手套可透過部正常的手部顫抖動作檢測癲癇症狀，包括俗稱「大發作」的「強直陣攣發作」，以及短暫的「肌陣攣發作」。
馬偕醫院官網指出，癲癇是僅次於腦中風，最常見的神經退化疾病。癲癇發作的原因，可能是先天性遺傳性的大腦代謝異常或發育異常，或後天造成的後腦細胞缺氧、腦部外傷、腫瘤、血管異常、中風、出血、感染或退化疾病，另有可能因為代謝的緣故而生病，如血糖異常、腎功能異常、電解質不平衡、藥物或酒精誘發病灶等。
病患基於不同原因，讓腦部異常放電而出現腦波變化，臨床表現症狀稱為「發作」（seizure），多次發作則稱為「癲癇」（epilepsy）。
強直陣攣發作（大發作）的症狀包括突然倒地、喪失意識、眼睛上吊、牙關緊閉、口吐白沫、四肢僵硬及抽筋，病人發作後會出現嗜睡、意識混淆及失憶的現象。
肌陣攣發作的症狀則為頭部、軀幹或肢體肌肉呈現短暫、不規律性且似觸電般抽動，這種不規則的動作經常發生在晚上剛入睡或早上剛清醒時。
12歲的王莎拉希望自己15年後成為精神科醫師，她對大腦有著濃厚的興趣，希望探索更多關於人體行為的知識。此外，正義感十足的她也想當律師，替她認為對的事情而戰。
●觸覺點字器 減閱讀負擔
印度裔的5年級學生耶爾（Ishaan Iyer）引述世界衛生組織（WHO）數據指出，全球目前約有2億8500萬人視力受損，其中3900萬人全盲，每年另有約130萬名兒童天生就看不到。
耶爾感慨視力損傷者的社交與學習能力落後，且盲文顯示器並不普及，遂決定發明「觸覺電子點字顯示器2.0」，此裝置可將英文字母編碼為「點字編碼」，再轉換為「觸覺字母表」，減輕視障者的閱讀負擔。
年僅11歲的耶爾立志成為火箭科學家，夢想打造經濟實惠又環保的太空梭，讓更多人有機會探索宇宙。
原文出自《好讀周報》744期
