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好讀周報/用科學精進生活!「3M青年科學家挑戰賽」十位決選名單曝

艾登‧喬設計出可完全壓扁的摺紙容器,延續包裝材料的使用時間。(圖/3M青年科學家挑戰賽)
艾登‧喬設計出可完全壓扁的摺紙容器,延續包裝材料的使用時間。(圖/3M青年科學家挑戰賽)

文/陳韻涵輯

3M與探索教育(Discovery Education)本月6日宣布2026年度「3M青年科學家挑戰賽」(3M Young Scientist Challenge)十位決選名單,入圍學生的研究與發明囊括永續摺紙容器、淡菜黏著劑、過敏原偵測工具,利用天然物質延緩海洋酸化等。

3M董事長與執行長布朗(William Brown)表示,3M青年科學家挑戰賽結合學生的好奇心、科學思維與3M的專業指導,協助年輕的創新者將天馬行空的構想轉化為真正的解決方案,並發揮實質影響力。

探索教育執行長布萊恩‧蕭(Brian Shaw)指出,決選者展現超齡的科學技巧,憑藉毅力與好奇心,將構想轉化為創新成果,令人期待這群精銳年輕學子們未來的無窮發展潛能。

● 可壓扁摺紙容器 再生使用減浪費

艾登‧喬(Aiden Jo)受到摺紙藝術的啟發,設計出可完全壓扁的摺紙容器「Squeeze-gami」,藉此減少廢棄物、延續包裝材料的使用時間。

艾登認為,參加這項挑戰賽讓中學生有機會落實創新靈感並觸及更多領域的大眾,他殷切期盼與其他充滿熱忱的學生分享自身研究成果。此外,艾登將這場比賽視為向同儕學習的機會,藉此磨練深度思考能力,吸收科學知識,並有機會讓自己的構想變成實際商品,走進日常生活並創造長遠影響。

14歲的艾登認為,這場比賽是邁向理工生涯的絕佳起點,他希望15年後成為一名環境工程師,投入解決重大環境問題的創新方案。艾登透露,他從小就熱愛組裝積木、動手將構想變成實際物品或操作方法,且珍視周遭的野生動物與大自然,這份熱情激發了他對環境工程的興趣。

●環保淡菜黏著劑 減少有機化合物

艾莎‧艾希夫(Aaisha Asif)運用淡菜的天然蛋白質與鐵基交聯劑(iron-based crosslinkers),研發一款環保黏著劑,不僅可維持強力黏著效果,也可降低環境汙染。

艾莎在日常生活中發現,傳統黏著劑會釋放揮發性有機化合物,可能造成空氣汙染且危害健康,因此致力開發天然黏著劑,希望減少這類化學物質的使用,甚至取而代之。她認為,這項挑戰賽激發參賽者的創造力、實驗精神與毅力,這些都是未來成為科學家與領導者的重要特質,也是驗證自身構想並為社會貢獻價值的機會。

12歲的艾莎對研究自然、維護環境的潔淨與永續充滿熱情,希望15年後能成為環境科學家,並期待與志同道合的人合作,透過科學、技術與創新,共同為世界帶來正向且有意義的改變。

艾莎‧艾希夫研發一款環保黏著劑,可降低環境汙染。(圖/3M青年科學家挑戰賽)
艾莎‧艾希夫研發一款環保黏著劑,可降低環境汙染。(圖/3M青年科學家挑戰賽)

●過敏原偵測餐具 能變色警示危險

阿比蓋爾‧斯坦(Abigail Stein)研發一款能偵測食物中過敏原,並以變色方式提示使用者的智慧湯匙,期盼協助預防可能致命的過敏反應。這項發明的動機源自她曾目睹朋友因害怕吃到會引發嚴重過敏反應的餐點而徬徨無助,且她深諳偵測過敏原的技術早已存在,只是學生卻難以取用。

阿比蓋爾認為,科學不該只停留在實驗室裡,而是要解決人們實際面臨的日常問題。她希望藉由參賽證明,改變世界不需要一台200美元(約新台幣6400元)的機器。她說:「有時候,你只需要一支更聰明的湯匙。」

阿比蓋爾‧斯坦研發一款能偵測食物中過敏原的智慧湯匙,協助預防可能致命的過敏反應。(圖/3M青年科學家挑戰賽)
阿比蓋爾‧斯坦研發一款能偵測食物中過敏原的智慧湯匙,協助預防可能致命的過敏反應。(圖/3M青年科學家挑戰賽)

●藻類+天然鈣質 海洋酸化緩衝劑

拉吉‧多希(Raji Doshi)非常關心氣候變遷加速海洋吸碳速度、改變海水化學物質,進而影響海洋生態系及人類生活的趨勢,於是想出利用藻類和天然鈣質緩衝劑,希望降低海水的酸度並改善海洋生態健康。她的參賽動機源自這項賽事不僅重視學生的想法,更重視學生能否清楚傳達相關科學理念,並思考此研究對現實世界的影響。

12歲的拉吉期望15年後能成為美國太空總署(NASA)的航太工程師,設計能從太空監測海洋健康與氣候變遷的系統。

拉吉‧多希利用藻類和天然鈣質緩衝劑,希望降低海水的酸度並改善海洋生態健康。(圖/3M青年科學家挑戰賽)
拉吉‧多希利用藻類和天然鈣質緩衝劑,希望降低海水的酸度並改善海洋生態健康。(圖/3M青年科學家挑戰賽)

●重導微藻代謝途徑 提升升質燃料產量

14歲的米莉・普拉達翁(Millie Pradawong)設計了一套結合機器學習的計算工具,預測基因編輯如何重新導向微藻代謝途徑,在兼顧生長速度與效率的前提下,提升生質燃料的產量。她原本就對微藻生質燃料吸收二氧化碳和快速生長的特性著迷,深入研究後發現,提高產量卻不影響生長是一大挑戰,因此決定將構想發展成完整的研究,並藉由科展驗證自己的想法,也希望讓非專業人士理解這項研究的價值。

米莉期許15年後成為具備臨床醫療與科學研究雙重身分的醫師科學家(physician scientist),一方面照顧病患,一方面投入醫學與生物科技研究,持續探索尚未解開的科學問題。

米莉‧普拉達翁設計一套工具,不影響微藻生長,又可以提高生質燃料產量。(圖/3M青年科學家挑戰賽)
米莉‧普拉達翁設計一套工具,不影響微藻生長,又可以提高生質燃料產量。(圖/3M青年科學家挑戰賽)

●監測疲勞系統 保障工作安全

莎薇·馬哈揚(Sharvi Mahajan)開發一套可長時間監測疲勞狀態並預測微睡眠(microsleep)發生的系統,提升駕駛及其他高風險工作環境的安全性。她希望藉由參加這項挑戰賽學習新技能,並在3M導師的指導下進一步優化模型,讓研究成果更容易轉化為實際應用。

莎薇對理工充滿熱忱,期待透過科學研究為他人生活帶來正向影響。她希望15年後成為科技新創公司創辦人或計算神經科學家(computational neuroscientist),後者是指結合數理、計算機科學與生物學,透過建立數學模型和演算法模擬大腦運作與神經系統。莎薇期許未來志業結合她對神經科學與人工智慧的熱情,持續探索大腦奧秘並開發具影響力的創新技術。

莎薇·馬哈揚開發一套可長時間監測疲勞狀態的系統,提高高風險工作的安全性。(圖/3M青年科學家挑戰賽
莎薇·馬哈揚開發一套可長時間監測疲勞狀態的系統,提高高風險工作的安全性。(圖/3M青年科學家挑戰賽

●閱報秘書/參賽者 5年級到8年級 決選者 導師協助落實

「3M青年科學家挑戰賽」是針對美國中學生的頂尖科學競賽,邀請5年級至8年級的學生發揮創意,運用理工(STEM)知識解決生活中的實際問題。

十位入圍決選的學生將會分配到一位3M科學家導師,協助參賽者實踐理念並做出原型作品,並在10月的總決賽中角逐2.5萬美元(約新台幣80萬元)大獎,以及「年度頂尖青年科學家」的榮譽頭銜。

本屆入圍決選的10人年齡介於11歲至14歲之間,他們都從日常生活中發現問題,接著想出針對「氣候科技」與「安全」領域的創新解方,並透過兩分鐘內的影片進行提案,再由3M科學家與教育界領袖組成的評審團,依據創意、科學知識與溝通表達能力評分。

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