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那些别具思考力的小天才

玩电脑游戏?刷社交网络?还是在努力复习、准备高考?在18岁左右的年龄,大多数的年轻人都在忙活这些事情。然而,在稠人广众中,总有少数幸运者天赋异禀,才智过人,可以跳出普通年轻人的窠臼,他们就是所谓的“天才青少年”。

在每个国家,天才青少年都是稀缺资源,备受关注。不过,在不同的国家,天才青少年的“闪光点”还是略有差异的。中国的天才青少年常常和考试有关,他们智力很高,学东西很快,善于“考试跳级”。比如辽宁人张炘炀,13岁进入北京工业大学读硕士,16岁进入北京航空航天大学读博士,成为不少同龄人羡慕的对象;而被誉为“神童”的北京人尹希,12岁参加高考,17岁远赴美国哈佛大学,开启硕博连读。相比之下,美国的天才青少年也很聪明,但他们更有野心,更加喜欢通过创造社会价值(而非考试)来证明自己。如果你无法想象青少年除了考试之外还能干些什么的话,那么请看看下面几位美国的年轻人,他们已经在各行各业做出了不错的成绩。

齐亚娜·卡维:雄心勃勃的美少女

每天早上,齐亚娜·卡维都要照照镜子,对自己说一句:“做一个狠角色”。如今,她的“咒语”灵验了。这位新奥尔良市的天才少女已经在美国名声鹊起,被许多人视为下一个马克·扎克伯格或者埃隆·马斯克。

与同龄人相比,卡维似乎生来就是要做大事的。在仅仅8岁的时候,卡维开始自学HTML编程,14岁的时候,她已经掌握了网页开发技术。不久,还在念高中的卡维就被微软聘请为兼职网页设计师。除了学习知识,卡维还有数不清的业余爱好,她跳芭蕾舞、参加游泳队、当拉拉队员、参加社会活动。等到15岁的时候,兴趣广泛的卡维关注到美国海域的一场污染事故,她从此开启了通向“狠角色”的路途。

2010年,美国墨西哥湾发生了人类历史上最严重的海洋石油泄漏事件,490万桶石油被泄漏到地球上重要的生态水体之中。很快,小海豚的死亡率提升到平时的6倍,海洋中出现了大量畸形的生物,包括缺了眼睛的虾和伤口流脓的鱼。

2015年,卡维从电视纪录片中看到了相关报道,她觉得有必要好好研究一下石油污染对于生态环境的破坏力。很快,她就发现,海水中的浮油在受到太阳紫外线照射时,会产生致癌的化学物质。随即,卡维设计出了两种化学方法来检测海水中的致癌物质,她发表了两篇科学论文并申请了两项专利。

同年,在美国匹兹堡市举行的英特尔国际科学与工程大奖赛上,卡维携自己的研究成果参赛,在环境纳米技术项目中拿到了第2名(参赛者共2600名),赢得1500美元奖金。为了表扬卡维的成绩,美国航空航天局甚至以她的名字给位于火星与木星之间的一颗小行星“2000 GD136”重新命名。一时间,卡维在美国引起了轰动。新奥尔良的杜兰大学破例向她开放了4个分子实验室,邀请她来做研究,卡维也被密歇根大学录取,成为化学工程系的一名新生。

目前,已经在读大二的卡维仍然没有停止创新,她正在发明一种可以分解海水中致癌物质的分散剂。石油巨头雪佛龙公司以及美国环境保护署给了卡维120万美元的资助,她用这笔钱成立了初创公司“MARE”,旨在稀释海洋污染物以降低破坏性。对于将来,卡维毫不掩饰自己的野心。她在TED课堂的演讲中表示,自己喜欢做“狠角色”,自己的目标就是要成为“亿万富翁”——不是赚数十亿美元,而是能够影响数十亿人的生活。

汉娜·赫布斯特:小天才的美丽心灵

海洋蕴藏着的巨大能量,尽可能多地利用这种能量,是科学家长期以来的梦想。然而,汉娜·赫布斯特在读高中的时候,就找到开发海洋能量的有效方法了。

赫布斯特成长于美国佛罗里达州海边的博卡拉顿市,从小就习惯了与海水打交道。在赫布斯特15岁的时候,她读到了埃塞俄比亚的一位10岁小女孩的来信。赫布斯特得知,在浩瀚的大西洋的彼端,埃塞俄比亚人正过着和美国人完全不一样的生活,那里贫穷、干旱、能源短缺——小女孩的家乡甚至连电灯都没有。天真善良的赫布斯特感到很伤心,她下决心要为小女孩以及那些正承受苦难的人做点什么。

赫布斯特设想,埃塞俄比亚是靠海的国家,而全球也有大约40%的人口生活在距离海岸100千米的范围以内,如果能够利用海浪来发电,并且将海水转化为淡水,那么就可以为人类造福了。基于这种想法,赫布斯特制作了叫做“灯塔”的小型潮汐能发电装置,该装置使用了一个中空的内含滑轮组的塑料管,一端装备螺旋桨,另一端装备发电机和海水淡化器。当海浪涌动时,螺旋桨就会转动,进而驱动发电机发电,并带动海水淡化器,将海水脱盐变为淡水。赫布斯特制作“灯塔”的成本仅需要12美元,尽管它产生的电量不多,但足以用于启动电灯照明了,而且如果想提升发电量,只需把“灯塔”的尺寸放大就可以了。

2015年,赫布斯特参加了美国面向中学生的顶级科学竞赛——“探索教育频道3M年轻科学家挑战赛”。科学家评委们认为,赫布斯特的发明将会对全世界干旱缺水的地区带来难以想象的改变,有资格得到冠军。于是,赫布斯特赢得25000美元奖金。随后,赫布斯特决定将一半的奖金捐助给她的埃塞俄比亚小笔友,但小笔友只肯接受最多1000美元的帮助,于是赫布斯特又将奖金捐助给其他需要帮助的人。

如今,赫布斯特已经是佛罗里达大西洋大学计算机系的学生,她的下一步计划更令人感动,因为她决定,将“灯塔”的计算机模型的所有代码开源。面对媒体,赫布斯特表示,自己没有想过成为亿万富翁,她希望自己的发明能真正帮助到那些迫切需要能源和淡水的人们,所以会将代码开源。在美国众多青少年天才中,赫布斯特无疑是心灵最美好的一位。

凯·克洛普弗:为减少枪击案而发明智能枪

在美国,枪支泛滥是一个让人头疼的问题,凯·克洛普弗所在的科罗拉多州更是如此。2012年,克洛普弗还在博尔德市读初中的时候,临近的奥罗拉市的电影院爆发了一场严重的枪击事件。一名科罗拉多大学的研究生持枪进入电影院向观众扫射,打死12人,打伤70人。这场惨案促使克洛普弗思考一个问题:枪支可以造得更安全吗?随后,克洛普弗将自己的兴趣变成一个科研项目,就像一个早熟的科学家。

在研究过程中,克洛普弗了解到,美国每年有3万多人丧生于枪下,其中62%是自杀,许多人用来自杀的枪支并不是自己的,而是从别人那儿拿来的;而犯罪分子每年要偷走20多万支枪;大约有170万儿童能够接触到子弹已经上膛的枪械——这一切说明,枪支保管不当是造成伤亡的重大因素。经过一番思考后,克洛普弗认为,能够进行身份识别的智能枪技术应该能够降低枪击事故出现的频率。

进入高中后,克洛普弗便开始设计许多智能枪模型,他的第一个模型是一款影视道具枪,枪身带有一个指纹识别器,枪柄内部有一个电路。这个设计并没有在学校的创新比赛中赢得大奖,但克洛普弗仍然不断地改进设计。在接下来的10个月中,他花了上千小时对道具枪做了140多次修改,用于记录设计草图和注解的日记就多达55页。在上课的时候,克洛普弗也开着笔记本电脑,表面上是在听课,但实际上他是在用AutoCAD做三维建模。

在2013年凤凰城举行的英特尔国际科学与工程大奖赛上,克洛普弗设计的智能道具枪已经升级为可以3D打印的塑料模型枪。他的设计在机械工程项目中赢得了冠军。这一年的夏天,英特尔公司的智能技术基金会决定支持克洛普弗继续研究智能枪,于是授予他5万美元资助,并要求他在规定的时间里作出预算和工作计划。1个月后,克洛普弗创建了自己的公司“Biofire”,进而推出了首款智能指纹解锁手枪。与之前的影视道具枪一样,智能指纹解锁手枪在手柄处安装了一个指纹识别器,只有通过了指纹识别才能够正式扣动扳机开始射击,但这个识别过程缩减到只需要1至2秒钟,而且,手枪在试用前,需要创建用户 ID 和输入对应的指纹,一把智能手枪最多能记录 10 个指纹,它使用 USB 接口充电,充电一小时,可供电超过一年。

如今,克洛普弗已经进入麻省理工学院就读,他还在继续升级智能手枪,试图将指纹识别时间降低至半秒,同时提升指纹识别系统的可靠性。克洛普弗希望,自己的发明能够拯救更多美国无辜的生命。这位被风险投资人称为“枪支界扎克伯格”的年轻人,或许真的能挽救数十万人的生命。

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