项目:世界上的STEM。后院的解决方案

在南卡罗莱纳州斯图尔特

在匹兹堡Omni William Penn酒店(建于1916年)的一间华丽的会议室里，24名年龄在12-14岁之间的年轻科学家在博通基金会(Broadcom Foundation)总裁葆拉·戈尔登(Paula Golden)的指导下，正在进行他们的“电梯演讲”。他们来自遥远的南非、印度和中国，作为博通硕士国际项目的一部分，旨在为天才学生提供为期一周的跨学科STEM活动，以及首次参加英特尔ISEF竞赛。

所有人都对他们项目背后的科学充满信心。但是，对于大多数人来说，英语是他们的第二语言，所以他们在演讲技巧上得到了快速的提升——美国方式:学习如何在房间里工作，拿着麦克风，与观众保持眼神交流，用设置、实验细节和令人满意的结论来传达一个结构清晰的故事。

“我们今年的主题，”宝拉说，“是在你的世界里扎根因此，我们要求他们研究在健康、环境和其他影响他们的家庭、社区和整个地球的问题上具有挑战性的解决方案。”

使阀杆数

这些项目从个人问题，到当地社区问题，再到全球解决方案。来自英国的妮可·赫斯特患有嗜睡症，所以她发明了一种汽车坐垫和头套来保护她在远足时不受伤害。她的工作已经引起了英国国家广播公司BBC的一些兴趣，她正在寻求创业指导。“我想自己创业，”她说，“也许我可以先把这个产品推向市场。”创新是没有年龄限制的——无论在哪个领域。

来自北爱尔兰的艾娃·坎尼开始关注日常食品和饮料中使用的合成染料的具体数量。“我看了看周围的年轻家庭成员，比如我的表亲们，觉得多动症和这些化学添加剂之间可能存在联系，”她说，并以一个个人故事开始了她的电梯演讲，以吸引观众。然后，她详细介绍了自己的实验，用从学校科学系借来的光谱仪，观察光通过不同的分离染料，测量波长，以确定每种产品中染料的确切百分比(制造商通常只列出成分，而不列出数量)。

“这太令人震惊了，”想长大后成为一名化学工程师的艾娃总结道。“我正在考虑发表我的研究，帮助人们了解他们吃的食物中都有什么。”

社区治疗

有些项目从个人经验或家庭观察，转移到整个社区。来自印度的Lalitha Pingali从事公民科学以造福她所在的地区。她对与会代表说:“我建立了一个‘臭味地图’，帮助我的社区识别与环境中的化学污染物、垃圾过剩和空气污染有关的难闻气味。”“这样他们才能采取行动。”

我正在考虑发表我的研究，帮助人们了解他们吃的食物里都有什么。

来自新加坡的艾玛·陈(Emma Tan)也关注社区问题。她的项目提出了一种食物垃圾再利用方案，将香蕉皮和甘蔗(这两种在她的国家都很常见)转化为微生物燃料电池的基质，提供急需的低成本能源。

来自墨西哥的Mariana Varela Maldonado以类似的方式对废弃的花生壳进行了实验，她指出:“这些花生壳不易降解，所以不能作为肥料回收，但它们可以变成一种坚固而稳定的建筑材料。”玛丽安娜希望这种新物质可以用来制作家具——尤其是为她的学校，因为学校需要新桌子，而且要尽快。

应对气候变化

有几个项目涉及气候变化及其对本国脆弱生态的影响。来自印度尼西亚的Ardilla Ayu Syahmina在最近的一场霉病爆发严重损害了该国的苹果作物之后，试验了一种更有效、更环保的生物杀菌剂。

来自印度的阿莫加·纳拉亚纳(Amogha Narayana)也着手制作类似的东西:“用kokum提取物和肥皂坚果，”他说，“在植物上进行测试后，我发现我可以制造出一种新的生物友好型除草剂。这减少了20%的劳动力成本，而且不会对土壤造成伤害。”来自泰国的Teerapat jeeppetch也想保护他国家的农作物。“粉蚧会破坏我们的甘蔗，”他解释说，“所以我研究了一种从植物提取物中提取的驱蚊剂。”

鉴于世界资源日益减少，他们的工作对今后几代人来说是无价的。

谈农业的时候，德宣布谈到了她在家乡台湾深入研究棉籽树根部的经历:“因为我祖父有一个水果农场，我们想知道为什么这种植物这么容易折断，但两周后又长回来，到处都是。我想了解这种植物的茎部结构，这样我们就可以更容易地控制它的效果。”

对于一些代表来说，需要尽快通过科学解决问题。在撰写本文时，克劳迪娅·伦塔·奥尔蒂斯(Claudia Renta Ortiz)的家人在飓风“玛丽亚”(Maria)过后仍然生活在波多黎各，她动情地讲述了环境变化日益恶化的影响。

克劳迪娅的项目研究了一种叫做虫黄藻的海洋生物及其对气温升高和珊瑚白化的反应之间的关系，她指出，她的国家有:“地球上最具生物多样性的生态系统——珊瑚礁。”“珊瑚礁对我们的社区很重要，”她解释说。“它们为海水提供氧气，是保护我们海岸免受侵蚀的屏障，也是成千上万海洋生物的家园。随着漂白，它们会慢慢死亡。”

这套是美国

当然，也有很多以技术为重点的项目，包括来自加拿大的罗翰·梅塔(Rohan Mehta)，他创造了一种动能收集器。该项目使用可穿戴线性发电机收集人们走路时产生的电能，然后为5V电池供电。在讲台上，罗翰指着他的幻灯片，展示了他用C+和Arduino的代码编写的网络是如何运行的，他说，在测试中，他证明了:“45分钟的步行可以让手机从零充电到100%。”

来自韩国的Jeesung Lee也创造了一个网络解决方案。他注意到，当人们盯着自己的手机时，首尔发生了大量的事故，并在人体上建立了一个局域网，包括一个嵌入传感器的手环，它与手机通信，以及在用户的鞋子中安装传感器。“当有障碍物时，”他说，“警报就会响起，告诉他们路上有障碍物。”

展望未来

随着项目报告的结束，博通大师国际代表们获得了宝贵的展示技巧——以及其他中学年龄的科学家所取得的成就。这是一个令人印象深刻的阵容。

博通基金会总裁Paula Golden表示:“我们希望探索他们的激情，并庆祝他们对社区的承诺。”“鉴于世界资源日益减少，他们的工作对后代来说是无价的。我们今天在这里看到了我们的大师们的无限潜力。”