东润丘成桐科学奖生物金奖获得者李顺研究题目：音高识别神经机理与仿生探究

丘成桐科学奖全球颁发五个金奖，广州学生包揽四个，金奖得主各获15万元

问鼎全球的牛娃 大多没上培训班

    2016年东润丘成桐科学奖全球总决赛结果近日揭晓：五个金奖中有四个被广州牛娃收入囊中，金奖得主各获得15万元。丘成桐科学奖含金量之高还不仅在于奖金，按照以往的惯例，获奖选手中部分中学生被推荐入哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工大学、加州理工学院等国外名校；还有部分获奖学生被保送到清华大学、北京大学、浙江大学、香港科技大学等国内名校深造。获得丘奖金奖的广州牛娃们到底有多牛？记者昨日采访了他们。这些牛娃大多没上过培训班，他们太忙了，甚至周末都在做研究。

    李顺：

    拿得了生物金奖

    也进得了卡内基音乐厅

    李顺说，越是偏向有好消息的时候，越是会控制自己不要有太高期待。这个高高瘦瘦的斯文男孩，在举手投足间有着浓厚的书卷气。在学霸云集的华师附中“大先班”里，他学会了如何化压力为动力，尽管他的同桌被中科大少年班录取了，他的同学也被港科大提前录取了，他仍然在爱好里专注地做着研究。他做的“音高识别机理与仿生探究”在这次丘奖上拿下了首设的生物金奖。他笑称，这个奖确实是沉甸甸的，“回到酒店就迫不及待地称了一下奖杯的重量：10 .9公斤！”

    四岁开始练习小提琴的李顺，对音乐有着无比热爱。这次研究的题目也是从音乐上得出的灵感。“我在初三暑假时就想，有人高达千元上一节小提琴课，无非就是让老师听一下音准，为什么不能有一个软件可以自动识别音高音低，自己根据软件的识别结果来自动调节呢？”于是，李顺刚开始的设想就是要做一个音乐打分软件，算法是让电脑识别音高。“后来我查阅了很多资料，发现除了在音乐培训方面可以用到这个算法，还能用在人工耳蜗上。”李顺解释道，人工耳蜗能识别没有语调的语言，但无法识别音乐的旋律，将来如果把这个算法用在人工耳蜗上，那么戴上人工耳蜗的听障人士就可以享受优美的音乐。

    李顺为找算法，阅读了数百篇论文，尤其是国外的论文居多，反复推敲后，他从最初简单的编程想法变成研究生物神经机理，然后再折返回去推编程、算法。因为热爱而专注，因为专注而坚持，在导师的介绍下，李顺周末两天都待在南方医科大学实验室里做研究，一待就是三个月。他想用电极找听神经元，结果三个月里一无所获。“我想可能就是概率问题吧，有一个研究生花了一个星期就找出来了。”李顺说，自己只要扎下去，就不会太考虑结果。

    李顺恒久的毅力在小学时已见端倪。六年级的寒暑假，他每天花10个小时练习小提琴，初中时小提琴已达到英皇专业一级水平。高中时，他登上了美国的卡内基音乐厅。据他称，这是自己小提琴生涯的最巅峰时刻。

    而文体不分家，在李顺身上也很典型。小学就读于海珠区第二实验小学的他每天放学后都到业余体校打羽毛球，父母对他的期待是，除了强身健体，还要养成一种刻苦拼搏的体育精神。“父母给我的选择空间挺大的，但一旦选定了，就要坚持。”就如他爱看美国的脱口秀一样，每周都不落下，无字幕的看一遍，有字幕的再看一遍，乐此不疲。

    黎世伦：

    灌篮高手拿下两个金奖

    黎世伦是省实高二南山2班的学生，丘成桐科学奖对于他而言并不陌生，因为他是大赛成立以来唯一两次入围丘成桐科学奖总决赛的学生。去年，他凭借研究抛硬币正反面的概率获得丘成桐科学奖入围奖；今年，他以破竹之势，一举拿下了丘成桐科学奖数学金奖和科学金奖。他在大赛上代表所有选手发言：“作为一个参赛者，对我来说这是我在科学研究道路上非常重要的一步。我不仅学到了很多数学知识，在研究过程中，我也体会到了科学研究的进步。”

    今年，黎世伦参赛的项目是研究从毛细悬浮问题引出的凸曲线问题，证明了凸曲线的存在，并且刻画了它的样子。尽管研究如此高深，但问题的提出却是源于物理老师在课堂上讲的一个小故事：两个物理学家从毛细悬浮的实验中，猜测所有物体都有4个平衡位置。于是，他们就去问两个著名的数学家，数学家们用微分几何的知识解答了这个问题，从而证明了物理学家的猜测是对的。从这个故事中，黎世伦想到了一个问题：什么样的曲线在每个方向上都能达到平衡？在他查找资料的过程中，发现自己的疑问跟一个著名数学家的疑问是一致的，“这个发现让我很激动，我更加有动力循着这个方向去研究问题。于是大半年的时间，就写出了这篇论文”。

    好奇心让黎世伦从小比同龄人走得更远。早在读小学的时候，他就经常询问母亲一些当时课堂知识无法解答的问题，而曾就读于耶鲁大学的母亲专业是生物统计，也与数学相关，经常与年幼的儿子一起讨论更高级别的数学问题。“用高阶的观点去解答现阶段的问题，我常常感觉简单有趣。”

    在兴趣的驱使下，黎世伦超前捧起了一本本数学大部头，看得津津有味。如在读初一的时候，他已经自学同济大学的《高等数学》，《七天学会微积分》；自信的他常常用物理知识跟父母开玩笑，因为在高一的时候，他已经自学了大学的选修课程《钢体力学》。目前，他的数学知识已经达到了研究生的水平。而早在读高一的时候，黎世伦已经获得了清华大学降60分录取的资格。

    学霸的生活并不是呆板得一成不变。他笑称，跟记者谈笑风生也是一种基本素养。黎世伦在8岁-10岁期间曾跟着母亲在美国生活了两年。母亲向他推荐了一些D iscovery之类的科学纪录片。年少的他天天在家看，看得入迷。“现在做研究时发现，小时候看的内容在我的脑海里已经形成了概念，与我现在整个科学知识网络 的 构 建 有 分 不 开 的 联系。”与科学知识一同进步的还有英文水平，本次大赛，黎世伦与近20位评委全英文答辩，原定的每位选手30分钟答辩时间，黎世伦却享受到了特别待遇———40分钟。

    初中就读于中大附中的黎世伦曾是“灌篮高手”，身为校篮球队长的他曾经带领班级夺取学校篮球赛的“三连冠”。

    许子潇、林泓隽、洪梓烨：

    爱玩的学霸捧回物理金奖

    三个爱玩的男孩凑到一起，认真研究了一下毛笔的分叉问题，半年时间不到便捧回了丘奖的物理金奖。他们是来自广州市第六中学的许子潇、林泓隽和洪梓烨。许子潇和洪梓烨是同班同学，今年7月，两人商量组队参加比赛，苦于没有好点子，便找来了林泓隽。林泓隽果然不负众望，想出了好主意，把焦点放在了毛笔的分叉上。

    从小练习书法的林泓隽，为了让书法爱好者凭可靠量化数据解决毛笔分叉问题，和许子潇、洪梓烨基于实验得到的数据，通过M A T LA B用最小二乘法再用曲面拟合的方法找到各变量之间的关系。根据所得的经验公式，针对不同毛笔和书体对书法爱好者提出分叉的相关建议。

    在合作中，三人鲜明的个性特征发挥了各自的作用：林泓隽大方开朗、点子多、创意多，许子潇性格腼腆，跟生人说话会脸红，但分析能力极强，对于建模和数据分析起到了很大的作用。洪梓烨属于“闷葫芦”，但非常具有批判思维，在整个研究中属于“挑刺儿”的角色，不断发现各种漏洞。

    在谈及成长轨迹时，三人说得最多的就是“玩”。林泓隽从小玩航模、玩乐高，许子潇喜欢玩机器人，洪梓烨则说自己都是“瞎玩”，没什么特别固定的兴趣。甚至奥数课都是上上停停，父母也不逼他，一切全凭兴趣。

    指导老师璩斌表示，别小看这个“玩”的过程，对于孩子来说，是培养好奇心以及发现问题能力的过程，“现在很多孩子去培训机构，学的其实是套路，而不是思想。把这些套路拿到现实中，其实是用不上的，只有思考问题的能力，才是伴随终身的。”

    我不仅学到了很多数学知识，在研究过程中，我也体会到了科学研究的进步。——— 黎世伦

    回到酒店就迫不及待地称了一下奖杯的重量：10 .9公斤！——— 李顺

    现在很多孩子去培训机构，学的其实是套路，而不是思想。——— 指导老师璩斌

采写：南都记者梁艳燕通讯员 朱伯东 区竞志

摄影：南都记者 冯宙锋

作者：梁艳燕 冯宙锋

《南方都市报》2016年12月21日GA06版

http://epaper.oeeee.com/epaper/G/html/2016-12/21/content_106804.htm#article

东润丘成桐科学奖广东夺4金，中学校长们说： 

“我们要鼓励孩子们敢想敢梦”

    12月17日，被誉为“中国青年诺奖”的东润丘成桐科学奖在清华大学揭晓2016年度获奖名单。化学金奖、生物金奖、数学金奖、物理金奖获得者分别来自北京十一学校、华南师范大学附属中学、广东实验中学、广州市第六中学。分量最重、今年首次设立的跨学科综合性奖项——科学金奖由广东实验中学学生获得。

    今年是东润丘成桐科学奖第九届，五枚金奖得主，四位是广东学生。近年来，在国际学生信息科技创意大赛、纽伦堡国际发明展、全国青少年科创大赛等国内外科创秀场中，都能看到“广东仔”的身影。广东中学生科研实力凭啥这么牛？华附、省实、六中等中学的校长也分享了各自学校的“秘笈”。

    从生活中发现、解决问题

    本次颁奖，获得生物金奖的是华南师范大学附属中学李顺，获得数学金奖的是广东实验中学黎世伦，获得物理金奖的是广州市第六中学林泓隽、洪梓烨、许子潇，获得科学金奖的是广东实验中学黎世伦。

    黎世伦去年就以南部赛区物理项目冠军的身份到清华大学参与角逐。今年他以数学问题的研究登上丘成桐奖最高领奖台，成为世界上唯一一个参加过两届丘成桐奖的选手。这次大赛黎世伦研究的问题是“从毛细悬浮问题引出的凸曲线问题”，他提出凸曲线具有等长投影的性质，证明并且刻画了它。

    关于“毛细悬浮”问题的研究也发端于他在课堂上听老师提到的毛细悬浮的相关问题。他查阅资料发现，一个著名的数学家也提出了和他相同的疑问并有学者给出了其中一种答案。于是他也开始了对毛细悬浮问题的研究，并得到了凸曲线具有等长投影性质的结论。

    “学生会从生活中发现问题，解决问题。在科技创新研究过程中，学生不再倾向于买材料进行拼装，而是自己DIY，甚至自己设计焊接，参与度更加高了。”这是广东省青少年科技中心主任叶新鹏对广东“小创客们”的“最新观察结论”。

    各校搭建多样科研平台

    记者了解到，广东知名中学华附、省实等对学生的创新力培养都有很好的传统，学校为学生搭建了“创客孵化器”、“创客空间”、科工社团等多样科研平台，让学生有尽可能多的平台来钻研兴趣爱好。

    为给学生塑造良好的创新研究氛围和环境，学校还会为学生提供实力相当的教师辅导团队——邀请中大、华工、华师、华农及中科院等教授配对指导学生，学生也定期到大学探营学习。

    除了平台、师资等充足条件形成的校园科研氛围之外，将科学素养培养渗透到日常教学与上课中去，成为部分高中学校正在实施探索。在华附、省实、六中等广州不少知名高中学校，除了国家教学大纲要求的课程、校本课程之外，学校都还分别开设了几十甚至近百门选修课。“这些选修课所涉及学科知识非常广泛，每位学生都会找到自己喜爱和擅长的方向，学校希望把培养学生的创新精神和研究能力渗透到课程中去。”华附课程与教学处主任夏涛表示。

    “去功利化”松开了“脚铐”

    2014年12月，教育部等五部委联合下发了《关于进一步减少和规范高考加分项目和分值的意见》，明确规定“取消科技类竞赛加分项目”。两年后，在“加分杠杆”撤离青少年科技创新赛场大背景下，广东“小科技迷”的热情却并未因此减退。

    “科创教育本身就不能用‘结果至上’的逻辑来套。”广东省青少年科技创新中心主任叶新鹏认为，科创教育不像其他的竞赛项目、艺术项目——当孩子完成一幅画、弹奏出一首完整的曲目、成绩又提高一点的时候，成绩能够从中得到直接的体现。但科学素养需要循序渐进的培养和环境氛围的日积月累熏陶。

    多位受访的广州中学校园课程与教学负责人认为，取消科技类竞赛项目高考加分后，中学科创教育终于能“松开脚铐跳舞”。

    “如今，由于‘加分杠杆’的离场，各大科创大赛出现门槛略比过去降低，赛事也趋于理性多样。”一位有着多年青少年科创大赛评委经历的老师告诉记者，离了“高考指挥棒”，兴趣反而成为持续吸引中小学生参与科技创新的实实在在理由。如今，更多的学生在科创教育中受益。比如，要参加机器人大赛，按照以往的规格成本要上万元，现在只需要两千元就可以参与，还有更多扑克牌大赛、A4纸飞机大赛，成本则更为低廉。科创教育培育工作回归普及和“去功利化”，也让更多偏远农村学校的老师学生得到科创教育培养的知识。

    ■对话

    华附、省实、六中校长谈各自学校“秘笈”

    特别拔尖学生可获“双导师制”资源

    南方日报：学校在培养学生科研能力方面有哪些创新和独特做法？

    朱子平（华南师范大学附属中学校长）：华附历来重视学生创新能力、创新意识的培养，学生之所以在创新能力、科研能力上取得丰硕成果是综合作用的结果。学校通过校本课程、科技节等各类活动，为学生搭建平台，培养学生科学创新、参与研究的热情和动力；学校还搭建了优秀的科创师资队伍，创造校内良好科创氛围，广泛援引校外专家力量，外聘了50多位专家学者来培养学校拔尖创新人才，同时和学校周边的大学实验室合作并邀请科学前沿的专家学者定期来校讲课，激发孩子热爱科学的热情与激情。

    全汉炎（广东实验中学校长）：这次黎世伦同学获双料金奖，是学校培养创新人才方面的一个成果。省实在培养科技创新人才方面注重营造好的环境和土壤，也会特别注重保护好学生的好奇心、想象力和批判精神这些重要素质。在省实，学校会根据学生对科研兴趣的浓厚采取梯队科研人才培养模式，首先是针对全校学生科学素养培养的普及性课程，在这个基础上，如果学生对科研有兴趣，就可以继续参加学校的精品课程，一些在科研项目中表现出色或者特别拔尖的学生，则可以获得“双导师制”资源。

    刘建祥（广州市第六中学校长）：六中在培养学生科研创新方面不遗余力。学校的师资科研创新团不断“扩容”，为带动学生科研能力提供有力的师资保障。同时，学校还与中大、华工等科研院所合作建立学生实践和研究基地，为学生提供更广阔的研究平台。另外，学校对优秀学生实施了“拔尖人才培养工程”，为有好奇心、有研究创新能力潜力的学生提供参与科研活动的平台。

    南方日报：培养青少年科学素养如何去功利化？

    朱子平：科技创新是推动社会发展、造福人类的大事。我作为特邀嘉宾参加了这次丘成桐科学奖颁奖大会，有位嘉宾提到“孩子本来要走4000公尺，家长却希望孩子在1000、2000公尺时就胜出。”这就表现在很多家长让孩子补课，追求孩子成绩一时的提高，但实际上孩子未来还有很远的路要走。就像这些把业余生活和假期投入到科研中去的孩子们，如果他们参加培训班、课外补习班，是不可能取得现在的成绩的。我们要鼓励孩子们敢想敢梦。

    全汉炎：教育不能功利化，更要去功利化。2015年教育部等五部委发文明确“取消科技类竞赛加分项目”。我认为这一政策就是培养青少年科学素养“去功利化”的很好做法，不仅没有削弱人才培养热情，恰恰相反，取消加分减少了功利，让学校能更全情推进科技创新的培育和普及工作。这种政策引导下“冒”出来的学生，也是真正对科学研究、科技发明感性的学生，对学生的锻炼是非常大的。

    刘建祥：现在的优秀学生越来越习惯从学习中、生活中、玩乐中，以及身边的小事出发，从自己的兴趣爱好中发现问题。他们在做课题研究的过程中不只是感受到科研的艰辛，更感受到科学之美。社会和家长都应该给予他们更多实质性支持，不要让孩子拼命刷题，做科研项目可能给孩子带来刷再多题也无法体验到的自信。

    南方日报记者 陶达嫔

    见习记者 陈芳庭

《南方日报》2016年12月21日A15版

http://epaper.southcn.com/nfdaily/html/2016-12/21/content_7606908.htm

 5名广州仔夺取丘成桐科学奖4项金奖，记者走近学霸了解其成功秘诀—— 好奇心让学霸比同龄人走得更远

    被誉为“中国青年诺贝尔奖”的东润丘成桐科学奖日前在清华大学揭晓。据介绍，2016年的丘奖可以说是广州成绩最好的一次，5名广州学生包揽了5项金奖当中的4项，他们分别是获得数学金奖的广东实验中学黎世伦，获得生物金奖的华师附中李顺，获得物理金奖的广州市第六中学的许子潇、林泓隽、洪梓烨。其中，黎世伦还拿到分量最重的科学金奖，获奖金15万元。而化学金奖则被北京十一学校的壮澜夺得。那么这些学霸是怎么炼成的？

    华师附中李顺：

    音乐打分软件灵感中衍生出人工耳蜗研究

    华附高三学生李顺这次拿下的是丘成桐科学奖首设的生物金奖。这个高高瘦瘦的斯文的男孩，在举手投足间有着浓厚的书卷气。在学霸云集的华师附中“大先班”里，他学会了如何化压力为动力，研究了“音高识别机理与仿生探究”。

    4岁开始练习小提琴的李顺，对音乐有着无比热爱。这次研究的题目也是从音乐上得出的灵感。“我在初三暑假时就想，有人花千元去上一节小提琴课，无非就是让老师听一下音准，为什么不能有一个软件可以自动识别音高音低，自己根据软件的识别结果来自动调节呢？”

    李顺刚开始的设想就是要做一个音乐打分软件，算法是让电脑识别音高。“后来查阅了很多资料，发现除了在音乐培训方面可以用到这个算法，还能用在人工耳蜗上。”李顺解释道，人工耳蜗能识别没有语调的语言，但无法识别音乐的旋律，将来如果把这算法也用在人工耳蜗上，戴上人工耳蜗的听障人士就可以享受优美的音乐。

    为了找算法，李顺阅读了数百篇论文，尤其是国外的论文居多，反复推敲后，他从最初简单的编程想法变成研究生物神经机理，然后再折返回去推编程、算法。因为热爱而专注，因为专注而坚持，在导师的介绍下，李顺周末时间全都待在南方医科大学实验室里做研究，一待就是3个月。他想用电极找听神经元，结果3个月里一无所获。“我想可能就是概率问题吧，有一个研究生花了一个星期就找出来了。”李顺说，自己只要扎下去了，就不会太考虑到结果，因为自己心里确实很想做这件事。

    广东实验中学黎世伦：

    从抛硬币正反面概率开始用数学来解答“简单”问题

    黎世伦是省实高二南山2班的学生，他是丘成桐科学奖成立以来，唯一一名两次入围丘成桐科学奖总决赛的学生。去年，他凭借研究抛硬币正反面的概率获得丘成桐科学奖入围奖；今年，他一举拿下了丘成桐科学奖数学金奖和科学金奖。

    今年，黎世伦参赛的项目是研究从毛细悬浮问题引出的凸曲线问题，证明了凸曲线的存在，并且刻画了它的样子。尽管研究如此高深，但问题的提出却是源于物理老师在课堂上讲的一个小故事：两个物理学家从毛细悬浮的实验中，猜测所有物体都有4个平衡位置。于是，他们就去问两个著名的数学家，数学家用微分几何解答了这个问题。 

    从这个故事中，黎世伦想到了一个问题：什么样的曲线在每个方向上都能达到平衡？在他查找资料的过程中，发现自己的疑问跟一个著名数学家的疑问是一致的，“这个发现让我很激动，我更加有动力循着这个方向去研究问题。于是大半年的时间，就写出了这篇论文。”

  好奇心让黎世伦从小比同龄人走得更远。早在读小学的时候，他就经常询问母亲一些当时课堂知识无法解答的问题，黎世伦的母亲曾就读于耶鲁大学，学的是生物统计专业，她经常与年幼的儿子一起讨论更高级别的数学问题。“用高阶的观点去解答现阶段的问题，我常常感觉简单有趣。”目前，他的数学知识已经达到了研究生的水平。早在读高一的时候，黎世伦已获得清华大学降60分录取的资格。

    广州市第六中学许子潇、林泓隽、洪梓烨：

    受练毛笔字启发 追问毛笔分叉原理

    来自广州市第六中学的许子潇、林泓隽和洪梓烨是本次大赛的物理金奖得主，他们的课题也相当接地气——研究毛笔分叉。

    为什么会研究毛笔分叉？因为林泓隽从小学习书法，他发现在练习楷书的过程中，毛笔是不能分叉的，而练习行书和草书时，毛笔分叉造成的飞白又是另一种效果。这使他对探究毛笔分叉的原理产生很大的兴趣，他想将这个问题量化，研究不同的毛笔、不同的压缩量、不同的滑动力度毛笔分叉的情况，分析这些结果之间有什么联系，并且建立一个经验公式和理论模型。

    许子潇告诉记者，建立模型的过程是很曲折的，他们不断地发现漏洞，所以要不断地解决问题。在实验进行的这几个月里，他们每天都要花费半天的时间去不停地实验和分析，有时晚上回到家已经凌晨一点了。

    除了做研究的这段时间，林泓隽说他平均每个月都会看8本书，他从小就喜欢看书，看了很多书。最喜欢的作家是村上春树，“因为他的思维很开放，构建的世界很精彩”，最喜欢的书是曹文轩的《根鸟》。许子潇是校羽毛球队的，十分热爱打羽毛球，为了提高体能他曾经坚持每周末跑5000米。而洪梓烨擅长的则是短跑，每年都会参加100米短跑比赛。

    在谈及成长轨迹时，三人说得最多的就是“玩”。

    林泓隽从小玩航模、玩乐高，许子潇喜欢玩机器人，洪梓烨则说自己都是“瞎玩”，没什么特别固定的兴趣。甚至奥数课都是上上停停，父母也不逼他，一切全凭兴趣。

    指导老师璩斌表示，别小看这个“玩”的过程，对于孩子来说，是培养好奇心以及发现问题能力的过程。

    小资料

    东润丘成桐科学奖 关注生活中的科学

    东润丘成桐科学奖（原名“丘成桐中学数学奖”），由国际著名华人数学大师丘成桐教授发起，主要是面向华人中学生。设奖的原因是把在美国推行多年的“西屋科技奖”模式引入国内，引导学生关注生活中的科学。这些年来，华附、省实、广雅、六中、二中等多所名校学生都曾在比赛获奖。

撰文：信息时报记者 梁健敏

通讯员：朱伯东

《信息时报》2016年12月21日A03版

http://epaper.xxsb.com/showNews/2016-12-21/353236.html

“中国青年诺贝尔奖”揭晓，广州学生哥斩获四项金奖

    省实高二学霸获数学金奖 初一时便已自学高等数学 

    12月17日,被誉为“中国青年诺贝尔奖”的东润丘成桐科学奖在清华大学揭晓奖项。在海内外1153支队伍中,“广州军团”表现亮眼:化学、生物、数学、物理四大学科金奖中,数学、生物、物理金奖分别被省实、华附、六中学子获得;而分量最重的科学金奖则被数学金奖获得者、省实学生黎世伦拿下。新快报记者采访获奖“大神”们发现,这些学生在学习、科研的道路上奋勇拼搏,但在生活中却不是书呆子或“实验室怪人”,有人是篮球队长,有人则是进过卡内基音乐厅的小提琴家。

    生物“音乐师”

    4岁开始练小提琴 如今研究人工耳蜗

    此次生物金奖获得者李顺,是华附高三“大先班”学生,此次凭借“音高识别机理与仿生探究”获奖。“回到酒店就迫不及待地称了一下奖杯的重量:10.9公斤!”李顺说,此次获得的奖项沉甸甸。

    身为一名理科生,李顺却十分热爱音乐,从4岁开始练习小提琴。他说,这次研究的题目也是从音乐上获得灵感。“有人花上千元上一节小提琴课,无非就是让老师听一下音准,为什么不可以有一个软件可以自动识别音高音低,自己根据软件的识别结果来自动调节呢?”

    在初三暑假,李顺计划发明一个音乐打分软件,让电脑识别音高,后来在查阅资料的过程中,他惊喜地发现该电脑算法还可以用在人工耳蜗上。“人工耳蜗能识别没有语调的语言,但无法识别音乐的旋律,如果把这算法用在人工耳蜗上,那么戴上人工耳蜗的听障人士就可以欣赏优美的音乐。”他说。

    音乐虽然美妙,但要实现因音乐而迸发的灵感,过程十分艰辛。为了找出算法,李顺阅读了数百篇论文,其中以国外论文居多。此后3个月,为了用电极找听神经元,他每逢周末都在南方医科大学实验室里工作。

    早在小时候,李顺的毅力与执着便已初见端倪。小学六年级的寒暑假,他每天花10个小时练习小提琴。上了初中,他的小提琴已达到英皇专业一级水平。高中时,他便登上了美国的卡内基音乐厅。

    “抛硬币”少年

    数学“大神” 同时也是“灌篮高手”

    广东实验中学高二南山二班的黎世伦早有“名气”。早在去年,他凭借研究抛硬币正反面的概率,获得丘成桐科学奖入围奖,并获得了清华降60分录取的资格。今年,这名“抛硬币”少年再次入围丘成桐科学奖总决赛,成为唯一一名两次入围的学生,并一举拿下了丘成桐科学奖数学金奖和科学金奖两个奖杯。

    今年,黎世伦参赛的项目是研究从毛细悬浮问题引出的凸曲线问题,证明了凸曲线的存在,并且画出了它的样子。“问题的提出是物理老师在课堂上讲的一个小故事。”黎世伦告诉新快报记者,故事中的两位物理学家从毛细悬浮的实验中,猜测所有物体都有4个平衡位置,便向两位著名数学家请教,数学家们用微分几何的知识解答了这个问题。

    “什么样的曲线在每个方向上都能达到平衡?”听完这个故事后,黎世伦脑子里掀起了一场“风暴”,随后在查找资料的过程中,他发现一位著名数学家也提出过相同的疑问。“于是花了大半年的时间,写出了这篇论文。”他说。

    解决这一问题看似“机缘巧合”,实际上,黎世伦从小便是“好奇宝宝”,喜欢向母亲提出一些当时课堂知识无法解答的问题,而曾就读于耶鲁大学生物统计专业的母亲,也会与儿子一起讨论高级别的数学问题。

    在兴趣的驱使下,黎世伦成为疯狂自学者:初一时,他已经自学同济大学的《高等数学》;高一时,自学了大学选修课程《钢体力学》。目前,他的数学知识已经达到了研究生的水平。

    “我喜欢看《Discovery》之类的科学纪录片。”黎世伦透露,他小时候曾有3年随母亲一同在美国生活,每年都看科学纪录片,“涨姿势”的同时也练习了英语。本次大赛中,黎世伦与近20位评委进行了全英语答辩。

    更令人惊奇的是,这位数学“大神”同时也是“灌篮高手”,初中便曾以校篮球队队长身份带领班级连续夺取学校篮球赛的“三连冠”。

    无线电“三剑客”

    网购30元便宜货 制价值10万元设备

    省实高三的黄家和、梁田和张哲铭组成物理“小战队”,在此次比赛中获得了物理科学奖优胜奖(第七名)。他们在近两年内共同进行无线电信号源测向和定位,旨在为无线电测向设备进行“升级换代”。

    新快报记者了解到,无线电“三剑客”实际上是强强组合:黄家和喜欢研究计算机算法,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;梁田是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;张哲铭则是机械小达人。“刚开始,我们的目标并不是为了参赛,而是想做点彼此都感兴趣的事情。”黄家和坦言,成立三人项目组并没有功利性目的。

    梁田告诉新快报记者,如何提高定位的精准度是他研究的主要问题。一般而言,要获得精准定位的时候,信号源的体积便会较大。而“三剑客”所研究的是如何在类似于蜜蜂的小体积信号源上提高接收机的灵敏度。最终,三人实现了在半径40公里内接收到小信号源信号。

    谈起研究过程,三人透露,实验设备均为“纯手工”制作,零件都是从淘宝上买回来的便宜货。“软件无线电的SDR设备则是自制的,成本才30元,但这个设备可以做的事情跟市场上价格10万元的产品无异。”黄家和说。

    物理“三人行”

    研究毛笔分叉 曾经做实验到深夜

    在中国,练毛笔的学生多如牛毛,但因研究“毛笔到底能不能分叉”而斩获丘成桐科学奖生物金奖的,只有六中高三学生林泓隽、洪梓烨和许子潇。谈起此次研究的“基于实验的毛笔分叉模型建立以及分叉机理探究”,林泓隽透露,这是源自从小学习书法的“研究发现”。“我发现在练习楷书的过程中,毛笔是不能分叉的,而练习行书和草书时,毛笔分叉会造成‘飞白’。”他说,这激发起他研究该问题的兴趣。

    与省实的物理“三剑客”相似,六中的物理“三人行”亦是强强联合。林泓隽点子多、创意多,实验能力比较强;许子潇虽性格腼腆,分析能力却是极强;洪梓烨则属于“闷葫芦”,但心思细致,喜欢“挑刺”,经常能提出别人想不到的漏洞和问题。

    为了探究毛笔分叉的原理,三人将问题“量化”,对不同的毛笔、压缩量、滑动力度导致的毛笔分叉情况进行研究,并分析这些结果之间有什么联系,从而建立一个经验公式和理论模型。“建立模型的过程是很曲折的。”许子潇告诉新快报记者,在进行实验的几个月中,他们每天都要花半天时间实验和分析,有时深夜回到家已经1点了。

    揭秘

    丘成桐科学奖分量有多重?获奖者有机会被推荐进名校

    东润丘成桐科学奖原名“丘成桐中学科学奖”,由国际著名华人数学大师丘成桐在2013年正式设立,面向全球华人中学生,让学生以提交研究报告的形式参与竞赛,评委多由世界顶级科学家组成。

    新快报记者了解到,丘成桐科学奖的部分获奖中学生被推荐进入哈佛、普林斯顿、麻省理工、加州理工学院等国外名校,还有部分获奖学生被保送到清华、北大、浙大、香港科技大等国内名校深造。此外,东润丘成桐科学奖已被列入清华大学自主招生——拔尖计划,获奖学生在获得自主招生资格后,可在高考录取中享受降至一本线录取、降60分录取、降40分录取等录取优惠政策。

新快报记者 沈逸云

《新快报》2016年12月21日A07版

http://epaper.xkb.com.cn/view/1061090

广州学子称霸丘成桐科学奖

    一举夺得科学、数学、生物、物理金奖

    省实学生黎世伦夺数学、科学金奖 

    日前，有中国的“西屋科技奖”之美誉的东润丘成桐科学奖在清华大学揭晓。在来自海内外1153支队伍的激烈角逐中，广州学子表现优异。广东实验中学、华南师范大学附属中学、广州六中代表队分获数学、生物、物理金奖，化学金奖获得者来自北京十一学校。而分量最重的科学金奖由数学金奖得主、广东实验中学高二年级学生黎世伦获得。

    本届东润丘成桐科学奖于今年1月启动，来自海内外的1153支队伍报名参赛。其中数学奖共有643支队伍参赛，物理奖有229个团队参赛，化学奖有107个团队参赛，生物奖有174个团队参赛。

    30余位世界顶级科学家担任了本届科学奖的决赛评委，他们中不乏美国科学院院士、美国人文与科学院院士、美国国家工程院院士、波兰科学院院士等。经过两天封闭式面对面的交流和答辩，最终产生了各奖项。

　　自该奖项设立以来，多名获奖学生被推荐进入哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、加州理工学院、清华大学、北京大学、浙江大学、香港科技大学等名校深造。据介绍，如果得奖者有意申请世界名校，丘成桐教授甚至愿意亲自推荐。该奖项已列入清华大学和复旦大学的自主招生计划。为推动全能人才的选拔和培养，今年首次设立跨学科综合性奖项——科学金奖。科学金奖从数学、物理、化学、生物四个学科的金奖中产生。金奖得主可获得15万元人民币奖励，银奖奖励10万元。“东润丘成桐科学奖”强调创新与团队精神。比赛中，参赛者们要就自己的研究课题，面对数十名来自全球的学界大咖，以全英文答辩。最终，四个学科金奖获得者，要进行第二轮答辩PK，最终决出分量最重的科学金奖。

　　生物金奖李顺：

　　登上了美国卡内基音乐厅

　　华师附中高三年级的李顺凭借“音高识别机理与仿生探究”，拿下了今年“丘赛”的生物金奖。四岁开始练习小提琴的李顺，对音乐有着无比热爱。这次研究的题目也是从音乐上得出的灵感。李顺刚开始的设想就是要做一个音乐打分软件。“后来我查阅了很多资料，发现除了在音乐培训方面可以用到这个算法，还能用在人工耳蜗上。”

　　为找算法，他阅读了数百篇论文，然后再折返回去推编程、算法。每个周末，李顺都泡在南方医科大学实验室里做研究，一待就是三个月。

　　这种持之以恒的毅力在小学时就已经显现。六年级的寒暑假，他每天花10个小时练习小提琴，初中时小提琴已达到英皇专业一级水平。高中时，他登上了美国的卡内基音乐厅，据他称，这是自己小提琴生涯的巅峰时刻。

    林泓隽团队：

　　爱玩“大男孩” 其实很努力

　　来自广州六中的林泓隽、洪梓烨和许子潇是本次大赛的物理金奖得主。他们的课题相当接地气——研究毛笔分叉。为了让书法爱好者凭可靠量化数据解决毛笔分叉问题，和另外两名小伙伴基于实验得到的数据，通过MATLAB程序用曲面拟合的方法找到各变量之间的关系，并根据所得的经验公式，针对不同毛笔和书体对书法爱好者提出毛笔分叉的相关建议。许子潇和洪梓烨是同班同学，今年7月，两人商量组队参加比赛，苦于没有好点子，便找来了林泓隽。

　　在谈及成长轨迹时，三人说得最多的就是“玩”。林泓隽从小玩航模、玩乐高，许子潇喜欢玩机器人，洪梓烨则说自己都是“瞎玩”。甚至奥数课都是上上停停，父母也不逼他，一切全凭兴趣。指导老师璩斌表示，别小看这个“玩”的过程，对于孩子来说，是培养好奇心以及发现问题能力的过程。

　　三个爱玩的大男孩，做起实验来一点都不马虎。林泓隽说，这半年来，他经常研究到深夜一点才睡。因为怕被爸爸妈妈唠叨，只能偷偷进行。别人在网上看视频是为了找乐子，他们则是在研究遇到瓶颈的时候，上去找“大神”们的实验视频，从而学习借鉴。

    大赢家黎世伦：

　　问题“脑洞大开”常常把老师问倒

　　作为本次比赛的最大赢家，来自省实高二南山２班的黎世伦研究的课题是《从毛细悬浮物理问题引出的凸曲线》，大致内容就是从毛细悬浮中发现凸曲线具有等长投影的性质，证明并且刻画了这种曲线。这个常人无法理解的“高精尖”问题，是如何进入一名高中生视野的呢？黎世伦说，这源于南山班导师讲的一个物理小故事，他从这个故事出发，思考出了一个数学问题，通过翻阅资料，发现竟然与一名数学家的思考方向不谋而合，于是便兴致勃勃，一研究就是半年。数学老师伍毅东介绍，这个经历非常“黎世伦”，因为他确实是一个时时刻刻都在思考的学生。即使是对于他来说非常简单的高中数学知识，他也会用大学高等数学的眼光去看待以及提出问题。“他提的问题，以我一个中学数学老师的能力，好多都答不上来。”伍毅东说。

　　黎世伦的妈妈是一位毕业于耶鲁大学的超级“学霸”，黎世伦在8岁~10岁期间曾跟着妈妈在美国生活了两年。“妈妈推荐了一些Discovery之类的科学纪录片。我天天在家看，看得入迷。现在做研究时发现，小时候看的内容在我的脑海里已经形成了概念，与我现在整个科学知识网络的构建有分不开的联系。”黎世伦说。

文/广州日报记者刘晓星

《广州日报》2016年12月21日A15版

http://gzdaily.dayoo.com/html/2016-12/21/content_17_1.htm