牛娃如何冲击丘成桐科学奖

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四名中学生获奖者分享研究故事

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丘成桐科学奖被誉为中国青少年的诺贝尔奖，含金量非常高。上周本报报道了获丘奖金奖的3位学生，他们的研究题目对于普通人来讲，比较生僻冷门。昨天，南都记者采访了丘奖生物类的铜奖得主李雨涵，及物理类的优胜奖得主黄家和、梁田、张哲铭，他们的设计接地气，小小发明充满着生活的大智慧。尤其是李雨涵为血透病人设计的多功能保护服，获得评委的一致好评。一评委称，整件防护服不仅是科学的、严谨的，更是遍布了设计者对患者无微不至的关爱，该防护服不单单是一件有着“先进医术”的科研产品，更展示了设计者作为医学科研工作者的仁心。

华附高二大先班学生李雨涵

大方回应评委质疑

华师附中高二学生李雨涵在参加丘奖半决赛中曾经发生一个小插曲，有评委突然质问：“你的发明没太多技术含量，只是在病号服上开几个口子。”自信的雨涵大方地回应：“爱迪生当初也只是替换了小小的一根电灯丝，但却照亮了全世界。”此回答获得了专家们的肯定。她的“基于血液透析技术的多功能保护服的研发与拓展”获得了丘奖生物类的铜奖。

探病时萌发项目设想

谈起项目研究的初衷，雨涵表示源于初三的暑假，前往医院探望亲属时的所见所想。有位接受血液透析的患者在睡眠中不小心抓落导管，导致大出血，险些失去生命。由此，她开始关注血液透析技术中的相关护理工作。

“血透技术是治疗终末期肾功能衰竭的主要方式之一，所以保护服要‘对症下药’。于是我便查找大量文献，并向医院中相关医生和护士请教，一一对应需求进行设计；并制作出实物试穿，结合患者和医护人员的反馈再做修改。”雨涵告诉记者，从布料的选择，到透气口的开设，再到布条控制活瓣及保护服的开合等，都做了一系列改良。尤其是进入复赛后，雨涵更是在教授的指导下，借保护服的理念，结合了现代高分子材料技术，将药物与保护服结合，有望使用经皮给药的方式帮助病人治疗疾病。

雨涵设计的保护服历经了四代，在医院受到了极大的欢迎，不少病人争相试用，有的病人甚至仿照着做了一件病号服。作为铜奖的获得者，雨涵获得了6万元的现金奖励，日前，她已联系了广州当地一家医院，用奖金来做一批保护服，捐赠给医院。同时此设计已被国家专利局受理为国家实用新型专利，应用领域是医学-康复医学。

前往耶鲁大学夏校进修

作为华附大学先修班的学生，雨涵不仅理科成绩优异，曾在广东省地理奥赛、数学希望杯、华罗庚杯、物理竞赛等项目中多次获奖，在文科文艺方面也屡次获奖。在华附就读初中的时候，雨涵已多次在报刊上发表文章，作文获语文报杯（国家级）二等奖，并担任华附初中奥校作文集《不老泉》（30万字）主编之一。

今年在参加丘奖比赛前，雨涵在全球数万优秀高中生中通过层层筛选，被the 2016 Y ale Y oungG lobal Scholars Program （耶鲁大学全球青年学者项目）录取，今年暑假期间已前往耶鲁大学参加生物医学的专业学习。作为最著名的夏校之一，申请程序与录取率都与申请国外名校相近，在雨涵通过的生物学与生物医学专业，录取率只有4%.

自幼学习芭蕾、钢琴（十级）、声乐、国画并多次获省级奖项的雨涵在耶鲁大学的学习中找到了一群志同道合的朋友。雨涵回忆：我所认识的绝对不是一群只会学习的严肃工科男女，教授们平易近人，我的朋友们不仅生物专业知识丰富，课余时间也总能看到大家玩飞碟、美式足球的身影，在最后的才艺表演中，我表演了中国特色民乐葫芦丝，当我打开副管演奏时，全场跟着我的节奏欢呼起来，真是太棒了！

父母给她选择空间

学霸是如何炼成的？雨涵妈妈的方式很简单：教育定型人，兴趣可以引导。在读小学前，雨涵妈妈带着孩子接触各类新奇的玩意，“如钢琴、魔术、语言艺术、美术、芭蕾等，只要孩子有兴趣，我都带她去看去试。”雨涵妈妈称，曾经试过一口气给孩子报了七八个兴趣班，家里人都说她这是浪费钱，但她认为，即使是浪费也是浪费在孩子身上，有何不可？不让孩子多试试，怎么知道她真正感兴趣的是什么？“在小学前让孩子养成良好的学习习惯，那以后她的学习就会顺利很多。”雨涵妈妈的秘诀是，让孩子学钢琴可以培养孩子的定力，从15分钟到20分钟，到30分钟，逐渐加长孩子练习的时间，可以收到较好的效果。“给孩子快乐的童年不是什么都不学，而是有技巧、有选择性地去学，给予孩子较大的选择空间。”钢琴和美术是雨涵坚持至今的兴趣，跳芭蕾舞则从四岁开始坚持到了小学毕业。

“培养爱好单一的学霸，意义不大，孩子懂得自主学习外，还要关爱他人，奉献社会。”雨涵妈妈也有意识地让孩子参与公益事务，比如跟边远山区的孩子结对子，寒暑假到广州市残联做义工等。

获得丘成桐科学奖(物理)优胜奖的广东实验中学学生梁田、黄家和、张哲铭(从左到右)

30元做成了10万元的事

黄家和、梁田和张哲铭是省实高三的学生，他们在不同的班级里，却因为共同的项目走在一起，三位男孩组成物理组的“三剑客”，花了近两年的时间进行无线电信号源测向和定位，可谓“最长情的陪伴”。他们的项目获得了丘成桐科学奖大赛的物理类优胜奖（第七名），奖金3万元。

研究接收机灵敏度

这是一个强强组合。黄家和，曾是一名击剑手，初中时获得广州市击剑队世锦赛（重剑）第三名，也是一名物理迷，爱捣鼓计算机算法，通过计算机对物理模型进行仿真，是学校学生会信息部副部长；梁田，无线电测向国家青年队队员，一直专注于无线电测向技术的研究；张哲铭，机械小达人。一次偶然的机会，三人走到了一起，发挥各自的所长，旨在为无线电测向设备进行“升级换代”。“刚开始，我们的目标并不是为了参赛，而是大家想做点彼此都感兴趣的事情。”黄家和称，成立三人项目组并没有功利性的目的，到后来知道有丘成桐科学奖这个大赛时，才想到重新整理数据参赛。

提出这个项目的初衷源于梁田觉得中国在无线电测向中，设备有点落后了，如何提高定位的精准度成为他研究的主要问题。与黄家和、张哲铭一拍即合后，三人便潜心做起了实验。通常要获得精准定位的时候，信号源的体积便会较大。而三人所要研究的是如何让小体积信号源，就如放在蜜蜂身上的小信号源那样，也能提高接收机的灵敏度。在三人的研究成果中，就实现了半径40公里内接收到小信号源的信号。

手工制作设备获点赞

尽管方向一致，但在研究过程中，好兄弟还是有争论的时候。“我们有一次在计算信号反射、绕射模型时，各自得出了不同的结论，为此我们在宿舍里争论到凌晨两三点。”黄家和告诉记者，他们的研究很“接地气”，可以拓展到军事无线电的定位及野生动物的保护方面。

在接受记者采访中，三人一直强调实验设备“纯手工”制作，零件都是从淘宝上买回来的便宜货。“最贵的就是3000元左右的网络分析仪，而软件无线电的SD R设备则是自制的，成本才30块，但这个设备可以做的事情跟市场上10万块钱买回来的产品无异。”黄家和告诉记者在参赛中的一个小插曲：由于设备是他们自己焊接的，有个零件接反了，他们将错就错，也不影响设备的运作。而一位细心的评委发现了他们这个“小差错”，从而由衷地相信了这么复杂的设备是人工焊接，对他们称赞不已。

动手能力的培养不是一朝一夕的功夫，梁田从小学四年级就开始自学电路设计和制作。至今，他已完成了7代实验电源的制作，其中有一个实验电源目前还放在省实初中部作为教学使用。