14歲少女，到紐交所敲鐘

少年姐妹花，

雙雙“科學家”。

美國有許多為中學生設置的科學競賽，其中3M青年科學家挑戰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。

據報道，她研發的這款耳機可以利用機器學習和藍光來檢測和治療少年兒童的中耳炎。她說，它能預防高達60%的聽力損失。

主辦方3M介紹，中耳炎是一種高發病，全世界每年感染的數量高達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，導致炎癥很難治愈。

她的發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，患者不用跑醫院。因此，她被授予“美國頂尖青年科學家”稱號。

“每個人都有平等就醫的權利，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。”范同學說。

她給耳機取名“芬森耳機”，以致敬醫學家尼爾斯·利伯格·芬森，丹麥首位諾貝爾醫學或生理學獎得主（1903年）。

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

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

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，將來想成立一家醫療器械公司，向普通人提供他們負擔得起的醫療設備。

主辦方特意帶她到紐約證券交易所轉了一圈，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

范同學對科學的喜愛始于6歲那年。當時，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，范同學也翻起了雜志，發現一本科學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，但始終激勵著她發現和學習更多的知識。

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

· 卡拉·范贏得了2019年度的3M“美國頂尖青年科學家”榮譽。

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

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

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

“最初，我并沒有真正打算走科學路線。后來看著她在小培養皿中進行細菌測試，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青年科學家挑戰賽冠軍。

那么自己搞個什么項目好呢？起初，她有3個想法。

首先想到的是生態系統的惡化。“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，原地建起了農場。這對生態系統是致命的，許多物種會因此滅絕。”

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

第三個想法就是治療耳部感染。這跟自己的經歷有關。小時候，她就遭受了耳部感染帶來的痛苦，哭喊聲整個街區都聽得見。她發現，好多小孩去看醫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。

這些刻骨銘心的經歷讓范同學選擇了第三個想法。

她的父親大衛·范是一名軟件項目經理，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，并據此和其他9名參賽者進入決賽。主辦方給每人配一名科學導師，幫助他們把想法變成現實。10月，他們展開了角逐。最終，范同學折桂。

常青藤苗子

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

最初，參賽者需通過參加國際科學與工程專業的科學博覽會獲得資格，并由老師或專業人士提名。2008年，比賽形式更簡單了，不再需要提名，學生只需提交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“美國頂尖青年科學家”稱號。

這個挑戰賽吸引了不少有想法的年輕人參加，也激勵更多學生萌生自己的創意，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。

在病毒侵染細胞的時候，血凝素蛋白能夠幫助病毒進入。她在導師的指導下，找到了一種抑制該蛋白的方法，有助于阻隔病毒侵入細胞。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，她發明了一款設備，可借助人工智能、皮膚電反應、光學體積描記術，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。

更早期的獲獎者，大多還在繼續自己的興趣，有的已經在哈佛大學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約翰·李，來自佛羅里達州的一名14歲中學生，帶來一種改良的制氫方法。

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

其他選手還關注了卵巢癌、自閉癥、空氣污染、土壤結構、新能源汽車等，理念可謂相當前衛。

亭亭少年，未來可期。（作者：田亮）

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