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省实高二学霸获数学金 初一时便已自学高等数学

时间:2017-04-19 14:23  来源:未知  作者:admin

  12月17日,被誉为“中国青年诺贝尔”的东润丘成桐科学在大学揭晓项。在1153支队伍中,“广州军团”表现亮眼:化学、生物、数学、物理四大学科金中,数学、生物、物理金分别被省实、华附、六中学子获得;而分量最重的科学金则被数学金获得者、省实学生黎世伦拿下。新快报记者采访获“大神”们发现,这些学生在学习、科研的道上奋勇拼搏,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。

  ■广东实验中学的黎世伦(左一)等4名学生获得东润丘成桐科学三项金。 新快报记者 夏世焱/摄

  12月17日,被誉为“中国青年诺贝尔”的东润丘成桐科学在大学揭晓项。在1153支队伍中,“广州军团”表现亮眼:化学、生物、数学、物理四大学科金中,数学、生物、物理金分别被省实、华附、六中学子获得;而分量最重的科学金则被数学金获得者、省实学生黎世伦拿下。新快报记者采访获“大神”们发现,这些学生在学习、科研的道上奋勇拼搏,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。

  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的概率,获得丘成桐科学入围,并获得了降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数学金和科学金两个杯。

  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,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“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”。

  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优胜(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。

  此次生物金获得者李顺,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。“回到酒店就迫不及待地称了一下杯的重量:10.9公斤!”李顺说,此次获得的项沉甸甸。

  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,李顺的毅力与便已初见端倪。小学六年级的寒暑假,他每天花10个小时小提琴。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。

  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”而斩获丘成桐科学生物金的,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”。“我发现在楷书的过程中,毛笔是不能分叉的,而行书和草书时,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。

  东润丘成桐科学原名“丘成桐中学科学”,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,评委多由世界科学家组成。

  新快报记者了解到,丘成桐科学的部分获中学生被推荐进入哈佛、普林斯顿、麻省理工、理工学院等国外名校,还有部分获学生被保送到、北大、浙大、科技大等国内名校深造。此外,东润丘成桐科学已被列入大学自主招生——拔尖计划,获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分录取等录取优惠政策。

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