文╱陳韻涵
閱報秘書
雷傑納隆科學獎 獎勵最聰明的頭腦
雷傑納隆科學獎（Regeneron Science Talent Search）是「科學與大眾協會」（Society for Science & the Public）1942年創設的獎項，為美國歷史最悠久且聲明最顯赫的高中科學與數學競賽。
西屋（Westinghouse）電氣公司1942年成為該競賽第一個贊助商，電腦巨擘「英特爾」（Intel）1988年到2015年9月接棒贊助，2016年5月起由雷傑納隆藥廠（Regeneron Pharmaceuticals）接手。
往年約有1900名學生參賽，今年則增至3千名學生，提交關鍵科學領域的初始研究，並由各領域專家組成的評審團隊評選決賽，最後選出優勝者。
雷傑納隆科學獎聚焦發掘、啟發並接觸最有潛力的年輕科學家，希望學生的創意點子能解決社會上最急迫的挑戰。
這項科展競賽獎勵最聰明的頭腦，鼓勵學生朝STEM（科學、科技、工程及數學）領域發展，期望未來為世界帶來正向影響。
對於聰慧的青少年而言，發現問題可能造就有意義的研究，並獲得豐厚獎金。美國製藥公司「雷傑納榮製藥」和美國「科學與大眾協會」7月底公布2020年「雷傑納隆科學獎」（Regeneron Science Talent Search）得主，17歲的莉莉安．彼得森（Lillian Petersen）發明一種可在糧食成長之際，便能預測採收時間的簡單工具，對抗非洲糧食供應不穩定的問題，她擊敗40位強勁的決選入圍者，抱回25萬美元（約台幣744萬元）首獎。
受新冠肺炎影響，美國名聲最顯赫的高中生科學與數學科展78年來首次透過線上方式遠距競技，並舉行虛擬頒獎典禮，以確保學生、家長、學者專家及工作人員的健康。
40名進入決選的高材生總共獲得超過180萬美元（約台幣5356萬元）的獎學金，學生作品根據科學嚴謹程度、獨樹一格的解決問題能力，以及成為科學領袖的潛能等項目評比。
科學與大眾協會（Society for Science & the Public）主席兼執行長瑪雅．阿吉梅拉在今年的線上頒獎典禮中說：「恭喜2020年雷傑納隆科學獎得主，像莉莉安．彼得森這樣的學生們，是我們未來的管理者。目前的新冠肺炎疫情凸顯科學對促進人類福祉有多麼重要。」
阿吉梅拉說：「有了這些決選者的先驅科學與工程發現，我知道，我們的未來掌握在可靠的人們手中，他（她）們解決了世界上最棘手的問題。」
第一名
可預測採收時間 解決供糧不穩定
17歲的莉莉安．彼得森發明了一種在作物生長季之初，便可預測採收時間的簡單工具，協助農人規畫糧食配送，並為生活在糧食供應不穩地區的人們提供穩定的糧食供給來源。
莉莉安首先分析每日衛星影像，以可靠模組觀察農作物的健康狀況，再比對現有的糧食數據，驗證她發明的預測工具準確度；接著，她利用此工具分析非洲國家的糧食數據，成功以高準確率預測農稼收成時間，提高當地農作物採收量。
第二名
研發學習演算法 讓電腦學新觀念
18歲的巴帝亞（Jagdeep Bhatia）研發兩種機器學習演算法，讓電腦程式在指導員（可以是電腦或人）的教導下，試著學習新觀念，贏得17.5萬美元（約台幣521萬元）獎金。
巴帝亞的演算法不只會隨機提問，且只會問正確的問題。他的人工智慧演算法可以更快速、簡易地協助訓練機器人和其他自動化裝置。
第三名
高效混合燃氣爐 降低對環境衝擊
18歲的克羅帝（Brendan Crotty）設計建造高效率的混合燃氣爐，可以協助減少發電及原料製造等工業對環境的衝擊，獲得15萬美元（約合台幣446萬元）獎金。
比起現行的工業燃氣爐，克羅帝設想的燃燒系統在較高溫的環境運作，其有毒的二氧化氮排放量少19%。為實現這個混合燃氣系統，克羅帝必須專精電腦設計軟體、金屬鑄造，以及機械加工。
第四名
設計一套數學理論 探索代數基礎結構
17歲的魯伯特．李（Rupert Li）設計了一套數學理論，解決關於「阿貝爾沙堆模型」（abelian sandpile model）的抽象代數問題，藉此探索一個代數群的潛在基礎結構，獲得10萬美元（約合台幣298萬元）獎金。
魯伯特發揮創意，定義特定形式的數學模組圖形。研究類似問題的數學家也認為，魯伯特的理論很有幫助。
第五名
自然殺手細胞 有望成治癌新方
18歲的安娜．托馬斯（Anaiah Thomas）調查受癌細胞影響的「自然殺手免疫細胞」CD56bright和CD56dim，有朝一日可能成為新的癌症療法，獲得9萬美元（約合台幣268萬元）獎金。
「CD56bright自然殺手細胞」阻止「CD56dim自然殺手細胞」攻擊健康的組織，但當托馬斯利用癌症衍生的「纖維母細胞」（fibroblast cells）一起培養CD56bright和CD56dim時，就能刺激兩種自然殺手細胞，根據所處的微環境改變攻守機制。
第六名
生酮飲食減緩癲癇 咖啡因則加劇癲癇
17歲的卡薩琳．喬治（Katherine St George）利用果蠅研究飲食和和咖啡因對癲癇的影響，獲得8萬美元（約台幣238萬元）獎金。
她發現，高脂、生酮飲食可以減緩特定神經傳導物質（neurotransmitters）不平衡造成的癲癇，而咖啡因則會增加特定神經傳導物質對癲癇造成的影響。
她也觀察到，如果讓果蠅吃生酮飲食，則比較不會由於咖啡因而引起癲癇，或許能成為人類癲癇病患的飲食參考。
第七名
平行切割演算法 改善特定運算速度
17歲的韋斯特弗（Alek Westover）想出平行切割演算法（parallel partition algorithm），改善特定運算速度，獲得7萬美元（約台幣208萬元）獎金。
韋斯特弗把自創的演算法，與其他人過去研發的4套演算法做比較，結果發現他的演算法至少一個方面，比其他4種演算法的表現還要優異。這種理論框架可用來改善許多電腦應用，例如輔助資料庫查詢。
原文出自《好讀周報》582期
