奖值:250000美元
学校:洛斯阿拉莫斯高中，洛斯阿拉莫斯，新墨西哥州
项目名称:基于MODIS相对植被健康的作物产量实时预测:非洲全大陆分析

来自新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的17岁女孩莉莉安·凯·彼得森设计了一种简单的工具，可以在生长季节早期预测收成，从而改善粮食分配计划。她首先验证了她的工具，该工具使用公认的植被健康测量方法，在已知的国内作物数据上分析每日卫星图像。然后她在非洲国家进行了测试，并成功地根据报告的产量进行了高精度的预测。

奖值:175000美元
学校:沃雄山地区高中，沃伦，新泽西州
项目名称:基于随机反例的交互式机器学习简单快速算法

来自新泽西州格林布鲁克(Green Brook)的17岁的贾格迪普·巴蒂亚(Jagdeep Bhatia)为计算机程序开发了两种快速而简单的机器学习算法，这些程序试图在导师(计算机或人类)的指导下学习新概念。他的算法不仅问随机的问题，而且像一个精明的侦探一样，只问正确的问题。他的人工智能算法可以帮助训练机器人和其他自动化设备更快更容易。

奖值:150000美元
学校:Hickory Hill Academy Homeschool, Muskogee, OK
项目名称:一种创新的混合扩散燃烧器设计，在高温应用中减少氮氧化物，一项持续研究的第三年

来自俄克拉荷马州穆斯科吉的17岁男孩布伦丹·约瑟夫·克罗蒂设计并制造了一种高效的混合燃气燃烧器，可以帮助减少发电和材料制造等行业对生态的影响。他的专业燃烧器系统比目前的工业燃烧器工作温度更高，但排放的污染二氧化氮少19%。为了建立他的模型，布伦丹必须精通计算机设计软件、金属铸造和机械加工。

奖值:100000美元
学校:耶稣会高中，波特兰，OR
项目名称:沙堆群的相容循环恒等式与最大稳定构形

来自俄勒冈州波特兰市的17岁学生Rupert Michael Li提交了一个数学理论项目，解决了一个关于“阿贝尔沙堆模型”的抽象代数问题，以探索群体的潜在代数结构。他对定义在图上的一种特定类型的数学模型的创造性方法提出了一种新的方法，其他研究类似问题的数学家可能会发现有用。

奖值:90000美元
学校:卑尔根县学院，哈肯萨克，新泽西州
项目名称:体外利用骶纤维母细胞样滑膜细胞对自然杀伤细胞表型和功能的调控。

来自新泽西州蒂内克的18岁的Anaiah Bre Thomas研究了自然杀伤(NK)免疫细胞CD56bright和CD56dim是如何受癌细胞影响的，这项研究有一天可能会带来新的癌症疗法。cd56亮NK细胞阻止cd56暗NK细胞攻击健康组织。当Anaiah将这些NK细胞与癌症衍生的成纤维细胞一起培养时，她发现NK细胞可以根据它们的微环境转换类型。

奖值:80000美元
学校:约翰·肯尼迪高中，贝尔莫尔，纽约
项目名称:生酮饮食改善咖啡因对癫痫易感果蝇的影响

来自纽约麦里克17岁的凯瑟琳·琼·圣乔治用果蝇研究了饮食和咖啡因对癫痫发作的影响。高脂肪、低碳水化合物的生酮饮食可以减少由某些神经递质失衡引起的癫痫发作，而咖啡因会增加癫痫发作。凯瑟琳给果蝇喂食不同的食物，并让它们接触咖啡因。她观察到，喂食生酮饮食的苍蝇不太容易发生咖啡因诱发的癫痫，这可能为人类癫痫患者的饮食咨询提供了依据。

奖值:70000美元
学校:贝尔蒙特高中，贝尔蒙特，马萨诸塞州
项目名称:使用独占读写内存的缓存高效并行分区算法

来自马萨诸塞州贝尔蒙特的17岁的Alek Michael Westover创造了一种新的并行划分算法，他演示了这种算法可以提高某些计算的速度。他将自己的算法与此前开发的其他四种算法的性能进行了比较，发现他的算法至少在一个方面优于其他四种算法。诸如此类的理论工作可用于改进许多计算机应用程序，例如通过同时提供速度和鲁棒性来促进数据库查询的应用程序。

奖值:60000美元
学校:惠灵顿学校，哥伦布，OH
项目名称:来自RNA- seq的差异表达基因识别了玉米的RNA聚合酶IV和dicer样3独立调控通路，通过qPCR和新基因类的生物信息学分析进行了验证

来自俄亥俄州韦斯特维尔的17岁的Adriane Elizabeth Thompson在玉米植株中发现了新的调控途径，这可能有助于确定生长因子并预测这种重要作物的产量。通过记录使用酶关闭某些基因的主要途径中基因表达水平的变化，她推断出哪些基因不需要酶来维持抑制，从而表明它们使用了新的途径来调节基因表达。

奖价值:50000美元
学校:日落高中，波特兰，OR
项目名称:设计基于微生物燃料电池的原位土壤电导率监测系统，用于精准农业和水资源管理

来自俄勒冈州波特兰市的17岁的Rohan Mahesh Wagh开发了一种由细菌驱动的传感器系统，该系统可以无线向农民发送土壤湿度和营养状况的最新测量数据，这可以减少灌溉用水的浪费。他的设计包括作为传感器的微生物燃料电池模块，以及他编写的用来解释数据并生成土壤状况地图的算法。他相信他的系统可以改善用水，提高作物产量，每英亩约100美元。

奖值:40000美元
学校:加州尔湾大学高中
项目名称:通过教人工智能使用社交媒体中人类互动的语言洞察来对抗网络欺凌和毒性

来自加州尔湾的17岁的Arjun R Neervannan开发了一款人工智能软件，旨在识别仇恨或有毒内容(通常是网络欺凌的一种形式)，其偏见比目前的程序更少。带有内置偏见的算法会将毒性与种族、性别和其他此类身份术语联系起来，从而导致对富有成效的讨论进行不适当的审查。阿琼认为，他的可伸缩、自动化去偏过程产生了一个更准确、更公平的AI模型。

学校:密尔沃基大学学院，密尔沃基，威斯康星州
项目名称:开放式和腹腔镜阑尾切除术的成本效益比较的方法学论证:总费用vs住院时间

来自威斯康辛州Mequon的18岁的Amogh Bhatnagar比较了腹腔镜阑尾切除术(LA)和开放式阑尾切除术的成本效益，前者通过188bet金宝搏官网微小切口进行手术，而后者采用的方法可能适用于特定手术的任何一组选项。他发现洛杉矶的住院时间只缩短了半天，但花费却多了3600美元，他预计如果开放式阑尾切除术成为标准的话，每年可以节省超过12亿美元。

学校:约翰·肯尼迪高中，贝尔莫尔，纽约
项目名称:沼泽恢复:带肋贻贝(Geukensia demissa)作为一种重建纽约长岛海岸盐沼的复兴机制

17岁的安德鲁·约翰·布林顿来自纽约麦里克，他研究了海岸湿地的生态，这些湿地是抵御风暴潮的天然屏障。根据他的观察，他建议开始努力在长岛迅速侵蚀的湿地上播种肋贻贝，这似乎与健康湿地中的盐水网茅协同作用。他的工作可能有助于防止这些关键的陆海屏障进一步消失。

学校:加州圣何塞的哈克学校
项目名称:解码神经网络:使用新的基于序列的计算框架发现抗肿瘤B细胞受体基序

来自加州库比蒂诺17岁的辛西娅·陈(Cynthia Chen)开发了一种新的计算管道，可以解码用于癌症预测的深度神经网络，使人工智能在研究中得到更广泛的接受。她的框架使用了一系列算法来识别深度神经网络中隐藏的序列模式，这些神经网络是根据真实癌症数据训练的。利用她的系统，Cynthia发现并验证了13种常见癌症类型的65个抗肿瘤B细胞受体motif签名。

学校:荷兰叉高中，Irmo, SC
项目名称:血清miR-134预测并可能促进乳腺癌复发

16岁的Lauren Yuqing Chen来自南卡罗来纳的Irmo，她探索了microRNA分子在预测和可能促进乳腺癌复发方面的作用。她对复发和非复发乳腺癌患者的血清样本进行研究，发现了一种与肿瘤复发相关的分子，并改变了某些免疫细胞的功能，从抗肿瘤变为促进肿瘤。

学校:霍勒斯·格里利高中，查帕夸，纽约州
项目名称:利用CRISPR/Cas9调控胎珠蛋白水平在体外老鼠细胞系统

纽约基斯科山18岁的Holly Cheng发现了一个基因编辑的新靶区，这可能在未来镰状细胞病的研究和治疗中很有用。在使用CRISPR Cas9“分子剪刀”编辑来自骨髓的红细胞前体后，她发现编辑后的前体细胞中功能性胎儿血红蛋白表达增加，这可能是恢复红细胞功能的关键。

学校:签名学校，埃文斯维尔，IN
项目名称:水中痕量砷定量方法的改进

来自印第安纳州纽堡的18岁的Ankush Kundan Dhawan发明了一种检测饮用水中微量砷含量的方法，这种方法比目前用来测量微量砷含量的技术成本更低。通过改进之前开发的方法，他能够将检测极限降低到3.5 ppb，远低于美国环保局10 ppb的标准。他还开发了一种低成本的便携式可视版本，可在偏远地区使用。

学校:密歇根州格罗斯波因特伍兹的利格特大学学校
项目名称:基因可能驱动患TNBC的非裔美国妇女的健康结果差异

来自密歇根州底特律市的17岁的Maria Fields为非裔美国女性患三阴性乳腺癌的频率和死亡率高于欧洲裔美国女性提供了一种可能的基因解释。她发现，根据种族分类的患者肿瘤组织数据中的基因表达存在显著差异，并注意到控制细胞分裂机制的特定基因的这些差异。

学校:亨特学院高中，纽约，纽约
项目名称:蚯蚓机器人:受蚯蚓启发的具有自组装能力的机器人

来自纽约17岁的阿里·约瑟夫·费斯特设计、制作并测试了两种“WormBots可以通过狭窄的通道来帮助救灾。他的最新版本的蠕虫机器人可以拉长和收缩来移动，多个“机器人”甚至可以头尾相连地连接在一起，形成一个单独的长机器人，执行复杂的任务。阿里受到了泰国足球运动员被困在一个充满水的洞穴的消息的启发。

学校:托马斯杰斐逊科技高中，亚历山大，弗吉尼亚州
项目名称:利用脑电图信号熵统计分析确定神经系统疾病治疗的刺激选择参数

弗吉尼亚州阿灵顿市17岁的维多利亚·格拉芙(Victoria Graf)研究了音乐与人脑复杂神经反应之间的关系，并希望她的工作有一天能帮助患有阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease)等大脑复杂性活动减弱的疾病的人。维多利亚利用一项大学研究的数据，分析了参与者对音乐的脑电图(EEG)反应，以及音乐体验对这些反应的影响。她发现，根据听者的音乐历史量身定制的音乐刺激能更好地诱发复杂的大脑活动

学校:BASIS斯科茨代尔，斯科茨代尔，亚利桑那州
项目名称:索结变形的上界

亚利桑那州斯科茨代尔18岁的Zander Douglas Hill提交了一个关于环面结的数学项目，这是拓扑学研究的一部分。他的工作有助于扩展数学家对结理论的知识，可能有助于使这一众所周知的困难领域变得不那么复杂。尽管结理论的这一部分(以及结理论本身)是一个抽象的数学领域，但它在生物学和DNA复制方面有一些应用。

学校:格林威治高中，格林威治，康涅狄格州
项目名称:的控制瓦螨具有双重功能的散发百里香的蜂巢入口的侵扰

康涅狄格州河滨市17岁的Raina Jain设计并3d打印了一个新的蜂箱入口，以保护蜜蜂免受瓦螨的伤害，瓦螨是导致蜂群崩溃的主要原因。她的入口在路过的蜜蜂身上涂上百里香酚凝胶，这是一种对蜜蜂无害的瓦罗亚毒素。通过计算一只蜜蜂收集多少凝胶，以及在飞行中降解多少凝胶，她发现一只蜜蜂需要四天时间才能收集足够杀死螨虫的百里香酚。杀虫剂还会释放气体进入蜂巢，以保护从不离开的蜜蜂。

学校:弗莱姆伍德高中，德克萨斯州弗莱姆伍德
项目名称:一个负担得起的，机器学习辅助耳科诊断套件，用于自动检测中耳异常

来自德克萨斯州friendwood的17岁女孩Anushka Sameer Jetly发明了两种廉价的诊断工具，她希望能够减少世界上农村低收入地区儿童的听力障碍。她的智能耳镜可以直观地识别耳膜问题，她的智能耳膜计可以利用声波对不同类型的中耳感染进行分类。她的两项便携式发明加起来不到200美元，而传统设备的价格约为4800美元。

学校:布赫兹高中，盖恩斯维尔，佛罗里达州
项目名称:用于检测蒸汽、液体和固体中的化学物质的新型生物比色传感器

来自佛罗里达州盖恩斯维尔的17岁女孩海伦娜·江发明了一种易于观察的变色聚合物传感器，可以通过变色检测环境中的各种污染物。海伦娜的薄膜传感器可以通过改变颜色，方便且经济地向液体、气体甚至固体中的痕量污染物发出信号。她还创建了一个基于智能手机的移动平台来量化污染物。她最初的灵感来自于pH值纸，这种纸可以检测酸度，然后用颜色显示结果。

学校:阿克顿-博克斯伯勒地区高中，阿克顿，马萨诸塞州
项目名称:切割和粘合表面

来自马萨诸塞州阿克顿的18岁的Nithin Kavi通过应用组合学研究了拓扑学领域中一个相当抽象的问题，组合学是计算机科学中另一个经常用于研究算法的数学领域。尼辛展示了如何通过反复使用特定的切割和粘合操作，将两种颜色的带带状轮的任何平衡结构变成其他任何平衡排列。这一发现将对其他数学家和拓扑学家有用。

学校:卑尔根县学院，哈肯萨克，新泽西州
项目名称:酮类:糖尿病眼畸形的新疗法

来自新泽西州Englewood Cliffs的17岁的Olivia Rose Krivitsky研究了补充酮体对与高水平活性氧有关的糖尿病眼病的影响。当脂肪被用作能量时，会产生具有抗炎特性的酮体，一些糖尿病患者在服用酮类饮食后症状有所改善。奥利维亚的工作可能会使未来面临视网膜病变和黄斑变性风险的糖尿病患者受益。

学校:荷兰叉高中，Irmo, SC
项目名称:评价语音清晰度的房间声学

17岁的Caitlin Rita Kunchur来自南卡罗莱纳的Irmo，她发现了有助于理解语音的声学特性，这可能会为未来的听力环境设计提供信息，比如教室。当她在三个不同声学条件的房间里测试相似语音的可理解性时，她发现在说话者所在的位置更多的回响，以及在听者附近更多的吸音，有助于后者区分语音。

学校:北海岸高中，格伦黑德，纽约
项目名称:北大西洋热带气旋转换速度减缓与风暴降水增强之间的关系

Kyra McCreery, 17岁，来自纽约海崖。，explored slowdowns in the ground speed of cyclones and hurricanes in the North Atlantic and the resulting damage they cause. Her data analysis from 1,857 tropical cyclones suggests that their average ground speed has declined considerably over the past 165 years, while their frequency and intensity appear to have increased. She believes that continued global warming might result in storms stalling more often, thus increasing the accumulation of precipitation and flood damage.

学校:百年高中，埃利科特城，马里兰州
项目名称:过冷液体中的协同弛豫:Kadanoff块构和Wilson重整化群变换

马里兰州埃利科特市17岁的纳丁·迈斯特研究过冷液体，特别是金属玻璃——具有玻璃状分子排列的金属，由低于冰点的液体通过一种确保它们保持液体状态的过程形成。为了模拟这些过冷液体，纳丁将传统模型与一种用来解释接近气态平衡的液体性质的技术相结合。她的工作为过冷液体的动力学和热力学性质提供了新的见解。

学校:霍普韦尔谷中央高中，彭宁顿，新泽西州
项目名称:利用摇蚊科(双翅目)DNA条形码监测全球淡水供应状况的新方法

来自新泽西州泰特斯维尔的16岁的Sonja Morgan Simon Michaluk设计了一种测量地表水生态健康的方法，这种方法比目前的生物评估和监测技术成本更低，也更准确。通过对摇蚊幼虫的DNA进行条形码编码，摇蚊通常被称为湖蝇、湾蝇或非咬人摇蚊，Sonja能够识别和评估对水体的累积影响，包括生境改变和污染物。她的方法可能有助于制定全球淡水评估议定书。

学校:明斯特高中，明斯特，IN
项目名称:通过信号通路靶向癌症:利用差异基因表达、通过AI深度学习的热图分析和数学建模发现基因CCDC191的双代理功能的新方法

印第安纳州明斯特17岁的Annie Ostojic使用公共数据库来研究基因CCDC191在她专注于人类乳腺癌之前她研究了33种癌症。安妮的新方法使用人工智能深度学习来分析差异基因表达和逆向工程数学建模。她发现CCDC191作为一种双重作用剂，可导致两种相反的反应，要么失去控制的细胞死亡，要么失去控制的细胞生长，这两者都有助于癌症的发展和进展。

学校:峡谷冠学院，圣地亚哥，加州
项目名称:通过CRISPR-Cas9基因组工程提高水果产量的新策略

加利福尼亚州圣地亚哥18岁的Alina Virginia Pollner研究了两个调控基因子集的作用，称为迷你锌指(MZF)，在一个模型植物中。阿丽娜使用CRISPR Cas9，一种使用“分子剪刀”的技术，删除了MZF1该基因在早期的果实和花朵中高度表达MZF2来自植物DNA的基因。经过改良的植株每根茎的果实数量增加了295%。她的工作有一天可以通过增加每英亩粮食产量来减少粮食不安全。

学校:Manhasset高中，Manhasset, NY
项目名称:二维声带隙材料的一层工程与声压场的全息重建

来自纽约曼哈塞特17岁的Ella Rose Wesson将充气乳胶气球与声学全息技术相结合，来评估能阻止声波传播的材料。她发现，当声波从空气中穿过充满氦气的气球时，声波会发散，而当声波穿过含有较重气体六氟化硫的气球时，声波会收敛。然后，她使用全息摄影术来可视化声波如何通过气球阵列传播，以模拟声音管理材料的性能。

学校:Horace Mann学校，Bronx, NY
项目名称:塔图因发现!利用多普勒光谱学与基于新合成光谱的确认系统和机器学习相结合，发现、确认和表征了首次探测到的环绕双星

纽约斯卡斯代尔18岁的Brian Yikang Wu开发了一种新的方法来识别围绕两颗恒星运行的系外行星，称为环双星行星。他用多普勒光谱学研究了1100颗类太阳恒星的径向速度数据，以寻找“光谱摆动”。然后，他用他创建的一个深度学习程序分析了他的发现，以完善他的结果。与目前的方法相比，布莱恩的方法提高了系外行星识别的准确性，并使他成功地识别了一颗新的环绕行星——大约24颗已知行星之一，也是使用多普勒光谱学发现的第一颗这样的行星。

学校:布朗克斯科学高中，布朗克斯，纽约
项目名称:利用比较功能遗传学的力量:重要的Na+， K+- atp酶如何促进心血管疾病的治疗

来自纽约法拉盛的18岁的Yi (Eva) Xie发现了对心脏糖苷的毒副作用表现出耐受性的基因变异，糖苷是一种广泛用于治疗心血管疾病的类固醇疗法。Eva将30个果蝇品系暴露于心脏糖苷，并利用遗传关联研究揭示了与成年果蝇存活有关的四种变异，这一发现可能有助于研究人员克服人类心血管疾病治疗的局限性。

学校:密苏里州切斯特菲尔德帕克威中央高中
项目名称:基于卷积神经网络的深度学习模型在枪支、刀具和血液检测中的应用:SafetyNet

来自密苏里州切斯特菲尔德的17岁女孩Ellie Zhixi Yang创建了一个深度学习计算机模型，可以从流媒体视频中检测枪支、刀具和血液。受到帕克兰学校枪击案的启发，埃莉使用370万份人类注释的图像数据来训练她的计算机视觉系统。在运行中，该系统应该能够分析来自社交媒体或现场流媒体系统的视频，并在100毫秒内快速返回结果。她的最终目标是更快的应急反应和挽救生命。

学校:费尔维尤高中，博尔德，CO
项目名称:从温室到红屋:促进光合活性和作物生产的先进薄膜的开发

科罗拉多州博尔德市18岁的凯文·g·杨(Kevin G. Yang)发明了一种特殊构造的薄膜，他称之为“红屋”(Redhouse)，以使温室的可用光线更加有效。他的材料含有一种带有微型圆顶结构的荧光染料，可以将植物不能有效利用的绿光转化为植物可以更好地吸收的红光。在使用藻类进行的测试中，他的新胶片将光合作用提高了30%以上。他希望更高效的温室能帮助养活未来的人口。

学校:Homestead高中，Mequon, WI
项目名称:基于递归神经网络和非支配排序的多目标从头开发药物设计

来自威斯康辛州梅昆市18岁的Jacob Yasonik将循环神经网络与一种特殊的排序算法相结合，“从零开始”开发新的药物分子(不需要试错技术)。他的方法从分子的理论知识出发，提出并优化具有某些预期特性的新结构。杰克说，他的方法使生成的分子质量提高了14倍。

学校:瓦伦西亚高中，洛斯鲁纳斯，新墨西哥州
项目名称:通过植物性饮食补充洛伐他汀的比较分析的蜜蜂用于治疗脆性x综合征和自闭症谱系障碍患者的社交焦虑

新墨西哥州佩拉尔塔18岁的马卡拉·r·盖茨(Makayla R. Gates)在自己建造的“社交室”中重新测试了某些“不合群”的蜜蜂，并给它们喂食植物形式的洛他他丁，结果它们的互动性显著提高。她用的是她祖父母的蜂箱。她的研究可能暗示了天然补充剂在缓解与脆性X综合症相关的社交焦虑方面的作用，脆性X综合症是自闭症谱系障碍最常见的原因。

学校:内华达的戴维森学院，内华达州里诺市
项目名称:关于q -二项式多项式和量子整值多项式

来自内华达州里诺市17岁的杰森·吉明·刘(Jason Jiming Liu)提出了问整数多项式。具体来说，他发现了有用的数学表示问-整数多项式，它保留了q-整数和的符号问包含多个变量的-整数多项式。通过他的工作，杰森希望科学家们能更好地理解量子力学。

学校:菲利普斯学院，安多弗，麻州
项目名称:x射线双星LMC X-4的轨道衰变

来自马萨诸塞州安多弗的18岁的余志飞(Faye)分析了一个名为LMC X-4的双星系统的轨道衰变，该系统由一颗发射x射线的小恒星和一颗巨星组成，它们都在一个围绕彼此质心的轨道上运行。她使用美国宇航局的新数据来计算巨星吞噬小恒星所需的时间，并结合历史数据来测量系统的轨道衰变。费耶的结论是，这两颗恒星不断衰变的轨道将导致它们最终合并，这是迄今为止仅从理论上得出的结论。