2017西門子科學獎入圍-世界日报快讯

胡老师

西門子科學獎入圍

黃榮毅愛邏輯分析 研究數學當藝術

亨特學院附屬高中(Hunter College HS)17歲學生黃榮毅(Brian Huang)喜歡研究理論數學，日前入圍2017年「西門子科學獎」(Siemens Competition in Math, Science & Technology)地區決賽，熱愛邏輯分析的他表示，他一向把學習當樂趣，研究數學也是一門藝術。

黃榮毅的父母均是華南師範大學的校友，父親在美國拿到數學博士學位，母親也在美國拿到電腦工程碩士學位。「小時候父親在客廳放了一塊白板，帶我一起解比學校裡教得更難的數學題，讓我了解到角度完全不同的數學。」自那時起他也愛上了數學，曾多次入圍美國數學邀請賽(AIME)、美國初級奧數競賽(USAJMO)和美國奧數競賽(USAMO)，也曾在11年級拿到美國物理奧林匹克競賽(US Physics Olympiad)銅獎。今年暑假，他主動聯繫紐約州立大學石溪分校(Stony Brook University)的數學教授，「我當時給教授寄了履歷和研究的題目，可能高中生研究理論數學的很少，他很快就答應指導我」。

黃榮毅6月21日開始研究「球形對稱時空裡俘獲面的充分條件」(On Sufficient Conditions for Trapped Surfaces in Spherically Symmetric Spacetimes)。他表示，黑洞是一個極小的空間，卻發揮出極大的引力，並被邊緣界線「事件視界」(event horizon)包圍，導致黑洞裡的物質和光線都無法逃脫。在時空(spacetime)數學模型中，因為需要知道時空如何隨著時間發展而很難預測「事件視界」。作為替代方案，俘獲面(trapped surface)作為空間的邊界，可以控制時間常數，表明時空演變為黑洞。俘獲面的猜想(Trapped Surface Conjecture)在廣義相對論裡尚未完全解決，但已在物質球面對稱角度證明，當足夠多的物質集中捲在一起時，即可形成俘獲面。黃榮毅的研究限制度規(metric)和外延曲率(extrinsic curvature)來確定質量、半徑、表面積以及其他幾何量，有助證明俘獲面的猜想，找出此猜想如何應用於廣義相對論、宇宙學等領域。

已獲不少全國獎項的黃榮毅把學習當樂趣，效率很高，雖然每天要花三個小時往返皇后區新鮮草原的家和曼哈頓的學校，但他從來不在途中學習，保證一至三小時內做完作業，課餘時間也安排得豐富多彩。「我練了七年高爾夫球，也對作曲很感興趣，我喜歡探究、創作新事物，數學要求邏輯分析，對我而言，研究數學也是一門藝術。」

李佳倩研究抗體 解碼失智症

長島高中生李佳倩熱愛生物，從今年夏天開始與兩名同伴合作，一同研究抗體對阿茲海默症(又稱失智症)影響，順利入圍2017年「西門子科學獎」(Siemens Competition in Math, Science & Technology)地區決賽。她表示，雖然還未確定之後就讀哪所大學，但會堅持不懈從事更多科學研究。

李佳倩在美生長，就讀長島Half Hollow Hills東部高中11年級，父母來自台灣。她表示，之所以想對CCDC11抗體進行研究，是因校友曾開發這一領域研究，但並沒有獲得突破性進展，而她與兩名夥伴則在前輩基礎上，對纖毛、中心粒與CCDC11抗體在細胞分裂的影響進行解析，同時提出CCDC11對抵抗阿茲海默症、肌肉萎縮症、亨廷頓舞蹈症等病症有重要影響。

她指出，剛開始著手課題時，並沒有對研究方向有一個明確的定位，而是靠著一步步摸索，加上及時與導師和同伴溝通，才獲得較為清晰的方向，隨後研究內容也就更充實豐富起來。

學習之外，李佳倩喜歡越野跑和武術。她說，這是中華文化根基的影響，在父母影響下，她也能講一些中文。每個周末，還會到自閉症兒童中心當志工，幫助患有自閉症的兒童獲得一些歡聲笑語。

李佳倩說，目前還未決定上哪所大學，但會以科學生物領域為發展方向，如今正在與同伴和導師積極準備下月準決賽，期盼再接再厲晉級。

黃偉邦鑽研天文 探索重力波

紐約市明星高中亨特學院附屬高中(Hunter College High School)17歲學生黃偉邦(Stanley Wong)以天文研究，入圍2017年「西門子科學獎」(Siemens Competition in Math, Science & Technology)地區決賽。因對廣袤的宇宙擁有極大興趣，他期盼到大學繼續研究天文學。

「我對天空很感興趣，喜歡觀測星星」，黃偉邦說，他熱愛研讀天文學讀物、前往美國自然歷史博物館(AMNH)上輔導課，成為哥倫比亞大學科學項目(Columbia University Science Honors Program)成員，每周六跟隨哥大教授學習。由於動手能力強，他也是學校機器人小組的主力，連續三年隨小組參加大型機器人競賽(FIRST Robotics Competition，簡稱FRC)等比賽，並年年得獎。休閒時則玩薩克斯，於學校的爵士樂隊擔任薩克斯風手。

他指出，自己主動聯繫長島霍夫斯特拉大學(Hofstra University)教授，閱讀大量專業書籍，並與長島曼哈塞高中(Manhasset Senior High School)學生Baokun Gu研究天文學項目，過去一年裡每周都在實驗室做數據分析、計算。兩人日前成功入圍2017年「西門子科學獎」地區決賽。

黃偉邦解釋研究項目說，重力波(Gravitational waves)是以波浪傳播的時空漣漪，透過超新星(supernovae)、雙旋近(binary inspiral)和宇宙弦尖點(cosmic string cusp)等高能天體物理現象測量，過去兩年裡科研界已發現三個雙黑洞(Binary Black Hole)合併，被驗證為撞擊產生「雷射干涉引力波天文台」(LIGO)。相對較微弱的碰撞雖更頻繁，但可能被熱振動，地震干擾，量子效應等噪音掩蓋。黃偉邦透過設計、執行一套算法，搜索隱藏在LIGO線上科學中心( LIGO Online Science Center)的數據裡的短期碰撞信號，使用四種互相關(cross correlation)函數計算出1300個可能信號的存在，希望為日後的低幅信號爆發(low-amplitude burst signals)做出貢獻。

黃偉邦的父親來自香港，曾在紐約庫伯聯盟學院(Cooper Union)學習化學工程，擔任工程師；母親來自廣東，在地產公司工作。「從小父親就鼓勵我作科學研究、輔導我高年級的數學，送我去參加科學和數學課後班。」他表示，身為家裡第一個做科學研究者，這次入圍總決賽讓父母引以為豪，期望大學繼續研讀天文或工程相關科系。

研究化合物抗癌 陳凱琳闖入西門子地區決賽

自去年參加化學競賽後，就讀曼哈頓上東城私立女子學校The Spence School的陳凱琳(Caitlyn Chen)，就對這門學科產生了濃濃的興趣，短短一年內累積了許多知識，日前以研究化合物的抗癌性為主題，與其他兩名隊友躋身2017年「西門子科學獎」(Siemens Competition in Math, Science & Technology)的地區決賽，校長Michele Krauthamer為她感到驕傲。

就讀12年級的陳凱琳，原本對數學很感興趣，但去年參加了美國化學奧林匹克競賽並進入紐約區前18名後，她感受到將平時所學的知識運用到研究上所帶來的成就感，於是開始對化學產生興趣。

陳凱琳的母親楊曉雁來自上海，過去曾在化學相關公司和織品公司上班，目前擔任大學數學教授。陳凱琳在學習的道路上除了受母親影響，更大一部分是得益於外公、外婆對教育的堅持。陳凱琳的外公、外婆均受過大學教育，舅舅從上海中學畢業後被保送到清華大學，目前在華爾街上班，一家人都相當優秀。

楊曉雁並沒有給陳凱琳太大壓力，她指出，希望女兒不在強壓和處處充滿競爭的環境下長大，因此雖然陳凱琳曾同時考上亨特學院附屬高中(Hunter College High School)和The Spence School，最後仍選擇就讀後者，在比較舒服且競爭壓力較小的學校成長。

雖然母親不希望給女兒太多學習壓力，但未來希望成為醫生的陳凱琳說，她非常享受參加競賽，碰到問題後努力找到答案的過程，「一開始很難，但是一但找到答案，就覺得很有成就感」。她坦言入圍「西門子科學獎」的地區決賽壓力不小，但馬上要面臨申請大學的她還是為自己驕傲，「我相信這個比賽能幫我申更好的大學，雖然我媽媽希望我開心就好，但我對自己還是有些期望。」