获奖名单公布!2024年再生元天才科学奖STS前10名名单已出

Regeneron STS 是美国历史最悠久、最负盛名的高中生科学研究竞赛。2024年再生元天才科学奖STS前10名名单如下:

第一名:阿丘塔·拉贾拉姆

奖项价值: 250,000 美元
城市、州:新罕布什尔州埃克塞特

17 岁的阿丘塔·拉贾拉姆 (Achyuta Rajaram) 来自埃克塞特,为他提交给再生元科学人才搜索的计算机科学项目改进了视觉回路的自动发现。在机器学习中,计算机算法发现数据中的模式来回答重要的实际问题。阿丘塔的研究提高了我们发现哪些计算机模型(在图像中寻找模式)在分析照片时正在“思考”以及其“机械大脑”的哪些部分有助于决策的能力。例如,当模型识别照片中的汽车时,它是首先识别车轮并使用它来识别“汽车性”,还是寻找其他东西?Achyuta 对这项工作的主要贡献是开发了一种自动方法来识别算法的哪些部分识别什么。这些知识揭示了这些算法的“想法”,这有助于使它们更加有效、公平和安全。

第二名:丛托马斯

奖项价值: 175,000 美元
城市、州:纽约州奥西宁

Thomas Yu-Tong Cong 研究了某些癌症的快速生长,以及控制代谢的信息是否如人们普遍认为的那样主要由遗传信息的表达控制。他发现免疫癌症在代谢和基因表达方面存在显着差异,这表明存在更复杂的代谢变异景观,并为癌症研究提供了进一步的见解。奥西宁 17 岁的 Thomas Yu-Tong Cong 研究了某些类型癌症的快速生长,并想知道控制新陈代谢所需的信息是否主要通过他的再生元科学人才搜索计算生物学和生物信息学项目的基因表达来传递。对于药物开发商来说,代谢途径传统上一直是主要目标,因此托马斯旨在评估这一前提,但发现它是有问题的。

第三名:魏璎珞

奖项价值: 150,000 美元
城市、州:加利福尼亚州圣何塞

来自萨拉托加的 Michelle Wei,17 岁,为她的 Regeneron Science Talent Search 数学项目改进了二阶锥体规划 (SOCP) 求解器。所有数学都是关于解决问题,但优化领域是关于如何快速解决问题。米歇尔研究了 SOCP 问题,这是凸规划中的一个重要主题,该领域有助于优化公司供应链、安排航班和分配电力。由于这些问题非常常见且至关重要,因此了解如何更快地解决这些问题非常重要,而米歇尔正是这么做的。

第四名:魏内森

奖励价值: 100,000 美元
城市、州: 佛罗里达州盖恩斯维尔

盖恩斯维尔 17 岁的 Nathan Wei 为他的再生元科学人才搜索化学项目合成了一种超高分子量 (UHMW) 塑料。超高分子量聚合物具有增强强度和耐用性的优点,但生产起来比较困难。然而,内森证明,通过将五氟苯乙烯掺入聚合物中,可以在蓝光下以低得多的能量需求制造超高分子量聚合物。

第五名:Zeyneb N. Kaya

奖项价值: 90,000 美元
城市、州: 加利福尼亚州萨拉托加

Zeyneb N. Kaya,17 岁,来自萨拉托加,改进了机器学习模型的资源,以帮助她的 Regeneron Science Talent Search 计算机科学项目保护濒临灭绝的语言。当今的自然语言处理 (NLP) 算法(例如 ChatGPT)非常适合英语等语言,因为它有大量易于访问的文本可供学习。对于文本难以访问的语言,Zeyneb 编写了自己的算法,称为 MADLIBS,该算法会生成额外的文本,从而使后续的 NLP 算法能够更好地工作。关键的见解是通过生成适当的翻译对来生成语法正确的句子并创建高质量的翻译,从而从每种语言数据集的有限现有资源中获得更多收益。她研究的濒危语言之一是来自新西兰的毛利语。她希望有一天她的 MADLIBS 软件能够成为世界各地人们的开源资源。

第六名:克里斯托弗·佐恩

奖金价值: 80,000 美元
城市、州:纽约州欧文顿

Christopher Zorn,17 岁,来自欧文顿,他的 Regeneron Science Talent Search 医学和健康项目研究了 RET(一种参与细胞信号的基因)和 MYC 基因(调节细胞生长和死亡)在转基因肺癌细胞中如何相互影响。RET 通常与其他基因融合并导致多种类型的肿瘤发展。Christopher 创建了多个具有不同 RET 基因融合组合的肺癌细胞系,引入了各种化学试剂,然后测量了所得的 MYC 蛋白水平。他发现大多数细胞系的 MYC 水平升高,并且常常导致治疗抵抗。他认为他的工作值得进一步研究 RET 和 MYC 之间的关系、导致治疗抵抗的机制,并有可能将 RET 和 MYC 共同用于未来的治疗。

第七名:埃拉·皮拉切克

奖项价值: 70,000 美元
城市、州: 奥维耶多,佛罗里达州

冬泉市 17 岁的埃拉·皮拉切克 (Ella Pilacek)在再生元科学人才搜索动物科学项目中研究了蜜蜂的巴甫洛夫条件反射,以此作为促进濒临灭绝的本土兰花Prosthechea cochleata授粉的一种方式。为了解决栖息地破碎化和缺乏本地授粉媒介的问题,艾拉研究了如何训练非本地蜜蜂(Apis mellifera)为濒临灭绝的兰花授粉。在测试了兰花的每种挥发性有机化合物后,艾拉将它们用于兰花气味的合成版本,并与蔗糖混合作为食物奖励。经过五轮条件喂养后,实验组蜜蜂明显更容易被兰花的气味所吸引,这表明使用合成气味来训练非本地传粉者以帮助保护濒临灭绝的本地植物物种的可能性。

第八名:张Selina

奖励价值: 60,000 美元
城市、州:新泽西州安嫩代尔

来自安嫩代尔 (Annandale) 的 18 岁塞琳娜·张 (Selina 张) 为她的再生元科学人才搜索环境科学项目设计并实地测试了一种具有生态意识、人工智能驱动的合成树,该树利用机器学习有选择地引诱和“消灭”入侵的斑点灯笼蝇 (SLF) 。SLF 数量众多,但已知的捕食者很少,每年都会对农业造成巨大破坏。Selina 的 ArTreeficial 树是用雨伞制成的,她用她用 SLF 最喜欢的树——天堂树(也是一种入侵物种)制成的香来引诱昆虫。她首先使用人工智能识别 SLF,然后启动电网来杀死它们。整个系统由太阳能供电。Selina 的原型树的建造成本不到 200 美元,但她相信大规模生产可以大大降低成本。她还在研究使用死去的 SLF 的精华来改善引诱剂的方法。

第九名:Arnav N. Chakravarthy

奖励价值: 50,000 美元
城市、州: 加利福尼亚州库比蒂诺

18 岁的阿尔纳夫·N·查克拉瓦蒂 (Arnav N. Chakravarthy) 来自桑尼维尔,他的再生元科学人才搜索细胞和分子生物学项目研究了衰老人类中巨噬细胞的补充情况。巨噬细胞是一种免疫系统细胞,对于身体的炎症反应和清除非常重要。据信这些细胞起源于胎儿发育期间,但最近的研究表明,随着年龄的增长,巨噬细胞也可能从骨髓发育而来。阿纳夫推测,一种称为小胶质细胞的脑巨噬细胞也可能以这种方式补充。为了检验这一理论,阿尔纳夫使用基因组学工具追踪来自同一捐赠者的大脑和肝脏样本以及骨髓样本的起源,并比较了细胞的谱系和独特的突变。他的研究结果显示了巨噬细胞再生的可能性,包括影响阿尔茨海默病等与年龄相关的疾病的巨噬细胞。

第十名:卜艾伦

奖项价值: 40,000 美元
城市、州: 新罕布什尔州埃克塞特

17 岁的 Alan Bu 来自纽约州格伦蒙特,他在他的 Regeneron Science Talent Search 数学项目中将图论和线性代数联系起来。艾伦的项目对平面图(其中没有边相互交叉的图)可以具有的生成树数量提供了精确的限制。生成树是连接图中所有对象的边的最小选择。数学图用于表示和研究对象以及它们之间的相互关系,例如分子如何在固体中形成晶格。了解图的生成树数量可以对其结构提供重要的了解,然后可以在应用程序中使用。之前的工作已经估计了这个数字,但艾伦使这些估计更加精确。他的主要见解是将生成树的数量与线性代数问题联系起来,线性代数问题是与矩阵有关的不同数学领域。

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