好讀周報／科學創意改善生活 14歲華裔少年獲「培育新發現科學家獎」

文／陳韻涵輯

賽默飛科學青少年創新挑戰賽（Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge）公布得獎科展作品，14歲華裔青少年吳邁邇（Miles Wu，音譯）找到可支撐自身將近1萬倍重量的摺紙結構，榮膺該賽事最頂尖的「培育新發現科學家獎」（Aspiring Scientists Cultivating Exciting New Discoveries）。其他獲獎作品包括，人工智慧（AI）數據中的科學領域性別偏見、AI眼鏡即時轉譯朗讀協助視障者聽讀，以及血液抗體研究改善登革熱防疫工作等。

賽默飛科學青少年創新挑戰賽由華府非營利組織「科學學會」（Society for Science）與科學服務領域的全球領導品牌「賽默飛世爾科技公司」（Thermo Fisher Scientific）共同主辦，該賽事被公認為美國聲望最高的中學理工（STEM）競賽。今年共有將近2000名代表美國48州、美屬薩摩亞、關島、北馬利安納群島和波多黎各的佼佼者參賽，30人入圍決選，評審另在決選入圍者中選出少數個人或團體頒發企業贊助的特別獎。

賽默飛科技科學官凱倫‧尼爾森（Karen Nelson）表示，「今年的獲獎者體現推動理工領域進步並改善人類生活的創造力與毅力，我們很榮幸能夠表彰這些傑出的青年思想家，他們不僅促進科學研究，並激勵來自不同背景的學生透過理工探索世界。」

●摺紙結構 承重一萬倍 建庇護所 便攜且耐用 

紐約市9年級學生吳邁邇（Miles Wu，音譯）7歲起對摺紙情有獨鍾，現年14歲的他過去7年學習各種複雜的摺紙結構，今年選擇以獨特的「Miura-Ori」設計參賽，這種結構設計不受尺寸與材料限制，且能支撐自身9069倍的重量。

為找到最堅固的設計，吳邁邇測試了18種摺法和54個變體，包括不同的平行四邊形高度、寬度及摺角，並使用從一般複印紙到厚紙板等各種紙張測試支撐強度。每個摺紙結構展開後的表面積約413平方公分，放在護欄間並逐漸加重，直到摺紙塌陷。結果顯示，Miura-Ori摺法能承受自身重量的9069倍；若計程車有這樣的結構強度，相當於能承受4千多頭大象的重量。吳邁邇表示，面積小、摺角陡的結構最堅固，而複印紙則是最耐用的材料。

吳邁邇透露，Miura-Ori摺紙的研究靈感來自天災，他希望他的摺紙設計能為人類帶來實質幫助，例如建造折疊式的臨時庇護所，不僅兼具結構強度、摺疊便攜性和耐用性，還能在緊急情況發生時迅速部署。他說：「若能把原型做成真正能幫助人的產品，那會很了不起。」

評審認為，吳邁邇的研究創意十足，結合看似無關的領域，提供解決現實世界問題的辦法。

●智慧眼鏡 文字轉語音 視障學生 閱讀更容易 

加州8年級學生納戈里（Akhil Nagori）、孫伊凡（Evann Sun，音譯）和顏盧卡斯（Lucas Yen，音譯）團隊結合理工學士與程式設計，研發一款低價的智慧眼鏡，可將文字轉為語音，協助視障學生更廣泛且迅速地閱讀文本。他們的研究靈感來自納戈里年事漸高而喪失視力的祖父，另發現僅不到1%的青少年教育書籍具點字版本。

納戈里等3人訓練一款能「閱讀」各種排版字體並轉換為語音朗讀的AI模型，他們以800張課堂教材影像作為訓練資料，內容涵蓋課本、學習單等多種彩色的背景與字體。他們設計並以3D列印了一副裝載「樹莓派」（Raspberry Pi）微型單板電腦、迷你攝影機、電池與小型喇叭的眼鏡框，此眼鏡可拍照、擷取文字，再以「eSpeak」語音庫將文字轉成語音，透過鏡框的喇叭播放。

納戈里負責撰寫智慧眼鏡的運作程式，團隊成員隨後在各種光源的情況下測試眼鏡辨識與朗讀文字的功能，結果準確率高達92%。

●AI生成圖像 存在偏見 5科學領域 男多於女　

佛羅里達州15歲少年杜萊（Peter Fernández Dulay）利用4個圖像生成AI平台分別產出5種不同領域的科學家形象，結果發現，AI工具受限其訓練數據，生成的形象存在男性在科學領域占多數的強烈偏見。

杜萊和妹妹伊萊莎（Elisa）在平面設計平台「Canva」的「Magic Media AI」圖像編輯工具中，輸入「科學家」一詞，結果全都出現「老白男」，顯見AI訓練數據的性別偏見嚴重，杜萊於是決定探究其他職業的AI數據是否也存在刻板印象。

杜萊測試「Shutterstock」、「Canva」、「Dall-E」與「Midjourney」這4款AI生成工具，要求它們依照精算師、資料科學家、資訊安全分析師、作業研究分析師，以及電腦與資訊研究科學家這5種職業，各生成20組、每組100張圖像。

杜萊逐一統計生成圖像中出現的男女比例，結果共產生1459張男性圖像、347張女性圖像，但只有資安分析師的圖片比例略高於該領域的女性占比。杜萊的研究發現，Shutterstock的生成圖像性別偏見最少，而訂閱門檻較低且客群廣泛的Midjourney生成圖像性別偏見最明顯。

●驗血找登革熱抗體 協助防疫策略規畫

波多黎各去年爆發逾6千例登革熱確診，14歲少女卡蜜拉‧伊莎貝爾‧岡薩雷斯-湯普森（Camila Isabel Gonzalez-Thompson）憂心當地人對登革熱的警覺性不足，於是與龐塞健康科學大學（PHSU）合作檢測居民血清，調查受檢者是否曾暴露於登革熱病毒環境。

研究顯示，人體若曾感染登革熱，會產生較高的「IgG」抗體，首次感染者則會以「IgM」抗體為主。她分析440份樣本後發現，50歲以上族群多為IgG抗體，代表曾經感染登革熱；50歲以下則以IgM為主，顯示多為首次染疫。結果證實，登革熱已在波多黎各呈地方性流行並歷經多次疫情。卡蜜拉希望，這項研究結果能協助當地公衛單位更精準地規畫疫苗與防疫策略。

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