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家長、老師,以及任何渴望一窺這些年輕科學創造力來源的人
都可以從道頓述說故事得到鼓舞與啟發。──《出版人週刊》

李家維 科學人雜誌總編輯 / 清華大學生命科學系教授、洪 蘭 中央大學認知神經科學研究所所長
孫維新 國立自然科學博物館館長 / 台灣大學物理系及天文所教授 真情推薦

你,對未來有什麼想像?
在家裡,父母支持你的選擇嗎?在學校裡,老師看得出你的潛力嗎?你知道你的目標到底在哪裡嗎?

貧窮的印地安少年,為了讓族人洗熱水澡,從廢車場挖寶,做出太陽能暖爐兼熱水器
亞利桑納州感化院的少年,每天仰望星空,發現黑暗中閃爍的星星。
為了瞭解自閉症的表妹,從不放棄的凱拉,發明用鋼琴音階幫助自閉症患者表達情緒

《不是資優生,也能出類拔萃》是十二個少年在科學中追夢的故事,他們每個人歷經的人生考驗各不不同,
有人身繫囹圄不得自由,有人家庭破碎渴望愛與安定,有人想做的事受全家甚至全鎮的反對,有人罹患了嚇人的惡疾,有人一心想證明自己的能耐,險些闖下大禍……

但相同的是,他們都能堅持夢想,跌倒了再爬起來,努力尋求外援,勇往直前。
最後,到達了最受矚目的英特爾科展決賽現場,把他們的生命,拓展到自己也想像不到的寬廣大道上。

《不是資優生,也能出類拔萃》不僅能鼓舞學生,也讓父母老師與教育決策者有更深的省思。

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活了這麼大把年紀,我終於領悟到一件事情,那就是與事實相比,至今所有科學發現只不過是處於起步階段,尚未成熟。不過,人生中最寶貴的東西就在於此。——馬克吐溫

眼前的蟑螂隻隻如手機般大小,郵局快遞寄來時還活著。

十五歲的崔斯坦•威廉斯(Tristan Williams)把一整包蟑螂倒進箱子後,開始在蟑螂背上編號,總共從1號編到20號。他用雞飼料及吃剩的食物餵蟑螂,但卻慢慢發現有一種食物牠們始終不吃,那就是Krispy Kreme牌的甜甜圈。崔斯坦開始納悶起來——難道蟑螂發現這牌子的甜甜圈裡,有某種不為人知的祕密?這個問題雖然值得深入探究,但此時崔斯坦卻有其他要務必須先完成。

時值三月,科學展覽會(簡稱科展)競賽季即將展開,有一系列的活動讓各家好手一展高下,對此崔斯坦滿心期待,沒有什麼事能更吸引他。四眼田雞的崔斯坦今年讀高二,他絕頂聰明、卻毫無運動細胞,很小就立志朝科學發展。從幼稚園開始,崔斯坦就經常參加科展競賽,成績極為優異,除了小學五年級那次之外,年年得第一。他究竟有何獲勝祕訣?答案當然是「昆蟲」。

崔斯坦在小一時,發現螞蟻非常討厭樟腦的味道,於是發明了樟腦驅蟲劑,成功的讓蒼蠅遠離他妹妹的馬。到了小六,他從書上得知球潮蟲(pill bug)習慣吃含鉛、鎘等有毒化學物,於是進行了一項實驗,證明這種蟲可用來清理有毒廢棄物垃圾場。九年級時,他聽到母親抱怨食物儲藏室裡有麵粉甲蟲出沒,於是想出了利用油瓜當驅蟲劑的辦法。崔斯坦在這方面的聰明才智無與倫比,他的臥房裡擺滿了各種比賽獎盃和藍絲帶。他努力往上爬,在郡級和州級比賽不斷得名;今年,崔斯坦更決心要以他的作品角逐科展的最高榮譽。

這次他想利用蟑螂來得名。更明確的說,他想用的是「馬達加斯加蟑螂」。他從書上得知,這種昆蟲有兩大絕活:敏銳的嗅覺、以及受威脅時會發出很大的嘶嘶聲。崔斯坦家位於美國新墨西哥州拉斯克魯塞斯市,離美墨邊境僅八十公里,常可見到警察定期在高速公路及學校查緝毒品。他聽說緝毒犬非常昂貴,每隻須花費兩千千美元來訓練。崔斯坦於是靈機一動,心想可否訓練馬達加斯加蟑螂,讓牠們聞到某些氣味時便發出嘶嘶聲?如果訓練成功,執法單位便可以捨棄昂貴的緝毒犬,改用便宜許多的蟑螂來緝毒。

參加科展的天才就是有這種稍縱即逝的絕妙靈感,崔斯坦衷心期待的就是這一刻。然而絕妙靈感只是第一步,崔斯坦必須先解決一連串的棘手難題,他的實驗計畫才有可能著手進行。首先是毒品的使用。他知道爸媽絕不可能同意他私藏大麻,即使純粹用在實驗上也不行。除此之外,依照規定,要在科展上使用非法物品,必須先經過冗長的文書申請作業,獲准後才可使用。為了避免麻煩,崔斯坦想要以其他氣味代替毒品,讓他一樣可以證明他的觀點。想著想著,他不經意看到桌上有一枝墨水筆,隨手拿了起來,打開筆蓋,聞聞筆尖的墨水。「這個味道可以,」崔斯坦心想。

他開始精心設計實驗內容,擬定各種參數。一切就緒之後,崔斯坦準備應付下一個更棘手的難題:蟑螂可以訓練嗎?不過凡事總得試試才知道。他決定展開行動。

崔斯坦把手伸進箱子,抓出一號蟑螂,放進塑膠碗裡,以防牠跑掉。接著他取下墨水筆的筆蓋,用筆尖在蟑螂前方略微揮動,再以手指戳一下蟑螂,看看牠是否會發出噓聲。崔斯坦不斷揮筆、戳蟑螂,一直重複,想知道蟑螂是否會單純因為聞到墨水的氣味,而發出噓聲。在重複了八十五次之後,一號蟑螂終於學會了,這證明崔斯坦的假設正確無誤。此刻的他,無比興奮,一口氣訓練了二十隻蟑螂,詳實記錄所有結果,並寫了一份報告,說明如何將此發現應用在毒品檢測上。他知道警察不大可能以蟑螂取代緝毒犬,但以往也有一些更奇特的發明獲得重視,他的發現應該也有成功的機會才是。

數星期後,崔斯坦在當地一場科展裡公開他的實驗,雖然在會場上沒有引起很大的注意,但卻讓評審留下深刻的印象。結果崔斯坦拿到冠軍,取得進入州級競賽的資格。他後來在州競賽裡同樣獲得勝利。皇天不負苦心人,經過十年的各種實驗之後,崔斯坦終於可以在全國競賽裡大展身手了。

《紐約時報》風聞他的實驗後,給了他一個「蟑螂神童」的封號。許多電視台蜂擁到他家,拍攝蟑螂現場發功的畫面。崔斯坦甚至聽說,附近羅沙拉摩斯市(原子彈誕生地)的科學家也採用相同原理,訓練了一窩會聞炸彈的蜜蜂。至此,崔斯坦還必須跨越最後一道障礙,才能在科展圈裡永久留名,那就是搭飛機前往俄亥俄州克里夫蘭市,參加英特爾國際科展。

英特爾國際科展堪稱是科展中的超級盃,每年至少吸引五十個國家、超過一千五百位高中生來參加比賽,角逐價值四百萬美元以上的獎品和獎學金。崔斯坦知道英特爾國際科展是科展界裡最頂尖的比賽,競爭想必非常激烈。但一直到真正踏入比賽大廳,在一排又一排的比賽攤位繞了一圈之後,他才赫然發現,他的競爭對手竟然如此厲害。在大廳一角,有位戴眼鏡的女孩展示如何合成一種藥物,來減緩癌細胞的生長。在另一個展示間裡,三位來自巴西的男生,展示一隻類似電影「魔鬼終結者」的生物手臂,現場觀眾為之驚訝不已。在另一個角落裡可以看到,基因改造植物似乎可望徹底解決全球飢餓問題。這些都還只是崔斯坦看得懂的實驗作品。有些參賽作品,例如〈利用P450酵素的交互作用,以擴增內生動情素:誘發動情的創新機制〉,單單是標題就已經讓他暈頭轉向了。

看了所有參賽作品後,崔斯坦開始冒汗。與這些堂皇的科學作品相較,他訓練出來的蟑螂根本難登大雅之堂。儘管多年來苦心進行實驗,儘管忍受了同學對他的蟑螂作品百般嘲諷,崔斯坦看來終究要空手而歸了。他根本一點勝算也沒有。真是如此嗎?

十二個感人的故事
走在二○○九年英特爾國際科展的會場裡,一排排的實驗發明讓我瞠目結舌。其實我訝異的不只是實驗的複雜程度,更是背後感人的故事。許多學生都是為了解決生活中的難題,而想出這一個個傑出的實驗。

有一位男同學全家住在廢棄的拖車裡,生活非常困苦,沒熱水、沒暖氣。於是他利用一九六七年份龐蒂克舊車上的散熱器,搭配六十九個汽水鋁罐及家裡附近找來的垃圾,設計了一套太陽能熱水器。

另外有個女孩,她的小表妹有自閉症,於是她寫了一個電腦程式,幫助表妹讀書、寫字以及與他人互動。這個軟體非常成功,如今已在全國各級學校使用。

離科展會場不遠的一個小鎮,日前曾發生莫名其妙的自殺潮,當地警察為此疲於奔命。有一位科展學生於是訓練了一群「療癒系馬兒」,有效幫助創傷症候群的人遠離悲傷。

除了應付複雜的粒子物理學和熱力學之外,參賽學生在出了實驗室後,甚至會遭遇一些難以招架的棘手問題。有位女孩發現,知名的杜邦公司排放致癌化學廢料到水溝裡,女孩竟然因此遭聯邦調查局懷疑為恐怖份子,而受到調查。

有些學子則幸運多了,因為自己的科研成就而獲得各種意外的收穫,例如高達四十二萬美元的獎金、返校後可與足球隊獎杯並排陳列的科展獎杯、在「早安美國」節目上邀請女友參加畢業舞會等等。

在追尋他們人生裡的高潮與低潮時,我看到的不僅是這些學子改變世界的能力,同時也了解到這些人生經驗,為他們留下了不可磨滅的印記,左右他們未來的志向。透過科展,有兩位在少年感化院裡的男生發現,自己竟然如此聰明。透過科展,有一位罹患痲瘋病的女孩發現,只要願意尋找,即使是最可怕的疾病,也有光明的一面。

科展永遠充滿驚喜,但這並不保證結果都令人滿意。本書介紹的參展選手,有些得名,有些失敗。但不管輸贏,科展讓所有孩子都改變了。雖然我只是旁觀者,在場邊為這六位選手加油,但我得說,科展也改變了我。

這個世界雖然充滿壞消息,例如全球暖化、核擴散、科學教育的沉淪等等,但是科展永遠為我們帶來希望。科展讓我們深信這個世界或許不如想像的那麼糟。

撰寫本書的過程中,我深刻認識到這些孩子如此勤勞、謙遜又令人心疼。他們改變了我對青少年的所有看法,他們的能耐讓我刮目相看,也讓我了解,一個人只要有心,無論是八歲還是八十歲,都可以創造奇蹟。
(摘自本書前言)

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全球最年輕的核融合天才
一知半解最危險!——英國詩人波普(Alexander Pope)

第一眼看到泰勒•威爾森(Taylor Wilson)時,印象最深刻的就是他的個頭非常小。十四歲的他只有四十三公斤,瘦小的身體藏在寬大的衣褲裡,彷彿在T恤及牛仔褲裡游泳。金髮的泰勒頂著馬桶蓋髮型,瀏海底下有一對藍眼睛。他有唱詩班男孩高亢的聲音,彬彬有禮的回答「是的,阿姨,這是我第一年參加科展」、「是的,阿姨,我來這裡很高興」之類的問題時,更惹人愛!

在二○○九年的英特爾國際科展,泰勒是我最先留意到的參賽學生之一。我本人特別喜歡小狗及神奇寶貝,因為它們都很可愛,泰勒會吸引我也是因為他很可愛。但當我開始與泰勒討論他的研究時,他竟然一連串講了幾個恐怖的詞彙,例如鈾、恐怖主義、可分裂放射性同位素等等,我才清楚發現他討厭人家說他可愛。泰勒希望大家對他認真看待。他參加科展的目的,就是想證明只要有決心,小孩子也可以做大事。我承認剛開始時,我的確半信半疑。泰勒的父母(肯尼斯與蒂芬妮)也曾如此。不過在四年前的某一天,泰勒請父母到後院欣賞他的創作後,他們對兒子的看法完全改觀。

那天,泰勒的父母很配合的跟著兒子來到後院。泰勒自豪的展示一個塑膠藥罐,裡頭塞了糖及他老爸的樹根剝離劑。泰勒從網路上得知,樹根剝離劑含有硝酸鉀,硝酸鉀若與糖混合,點火後就會爆炸。泰勒還在塑膠罐的頂端裝了引信,經過一番炫耀後,他劃下火柴。這舉動來得太快,快到泰勒父母還不知道該怎麼反應及思考。不過既然是個小罐子,即使爆炸,規模也應該不大,不是嗎?

然而不到幾秒,竟爆出轟雷巨響,連鄰居都嚇一大跳,紛紛驚慌的跑到屋外。他們往泰勒家後院望去時,發現空中出現了一朵迷你的蕈狀雲。雖說迷你,但要記得,泰勒當時年僅十歲。而且他已決心要進行一項更大的計畫,連父母都蒙在鼓裡。

自由的家庭學習風氣
泰勒沒學會製作炸彈之前,是家裡的開心果。他無時無刻不在唱歌,即使在學校也是如此。他的舞技也是一流,充滿個人特色,手腳自由轉動的靈活程度,有如直升機的旋翼葉片。泰勒的成長過程與一般小孩無異,只不過他追求自我興趣的執著程度,讓父母覺得有些極端。三歲時,泰勒迷上建築裝備。那年聖誕節,他要求的禮物是硬頂工程帽、螢光背心以及「貨真價實」的橘色工程錐(泰勒唾棄玩具),並真的利用這些裝備在家門前指揮交通。七歲時,他決定成為太空人。他房裡有一張海報,上頭列出美國航太總署及俄國人自一九三○年代起建造的每一具火箭。海報剛貼上去沒幾天,泰勒便可以把所有火箭的名字背得滾瓜爛熟。

泰勒十歲時,祖母送了他一樣禮物,現在看起來,她大概悔不當初。這禮物是一本名為《輻射童子軍》的書,內容描述一個真實故事:一九九○年代初期,一位名叫大衛•韓恩(David Hahn)的少年在自家後院的苗圃,建了一座核反應爐。在大衛就快把整個社區用核武炸掉之前,環保署即時派人著全套防爆裝把它拆了。這本書清楚提出警訊:「小朋友,別在家裡模仿這種行為。」不過,泰勒也清楚看到這本書提出的一項事實,那就是如果小朋友真的嘗試建造核反應爐,是有可能成功的。也就是說,如果夠聰明,知道怎麼搞的話。

泰勒從書上得知,輻射存在於生活周遭,有些有害,有些則無害。泰勒覺得輻射真是太酷了。但究竟酷在那裡,他其實也不是很清楚。或許是因為原子非常小、且看似無奇,卻又充滿神奇的力量,很像泰勒自己。無論什麼原因,泰勒都想知道更多。但首先他需要爸爸的幫忙。

「爸爸,可不可以給我一個蓋革計數器?」

泰勒的家鄉德克薩卡納是個小鎮,他的父親肯尼斯個性隨和,與街坊鄰居都很熟。其中一位鄰居,正好是鎮上災難應變辦公室的主管,業務包括負責偵測核威脅。泰勒因此認為那個辦公室裡肯定有老式的蓋革計數器,應該可以借來用用。

泰勒的這個要求跟他當時的其他要求一樣,都讓老爸肯尼斯有點擔心。不過肯尼斯愛子心切,總是不會斷然拒絕。他打了電話,果然災難應變辦公室真的有蓋革計數器,而且這位朋友保證,蓋革計數器不會對小孩造成危險(除非泰勒的創造力真到了極點)。聽他這麼說,肯尼斯放心多了,心想:順兒子的意應該沒什麼問題,畢竟在德克薩卡納這個小地方,能有什麼放射物質可以讓泰勒胡搞的!

泰勒拿到蓋革計數器後的某天,媽媽蒂芬妮載著他前往附近一個叫熱泉的小鎮,泰勒坐在車裡,直接把便當盒大小的蓋革計數器擺在大腿上。熱泉因為是美國前總統柯林頓的故鄉而聞名,最熱鬧的那條大街是三線道,兩旁古董店林立。他們來到一家古董店,走到滿布灰塵的角落,那裡擺滿華麗的衣櫃及維也納古董鐘。此時泰勒突然看見一些稱為Fiestaware的亮橘色器皿,眼睛為之一亮。他緊盯著一疊盤子直走過去。

很少人知道Fiestaware陶器上的亮橘色塗料含有鈾,因此它其實具有放射性。這種陶製品無論保存多久或是積多少灰塵,都會持續釋放出次原子粒子,蓋革計數器一偵測到,就會達達作響,響聲的頻率愈高,代表輻射源愈近及愈強。泰勒逐步走近盤子,計數器也開始響了起來。等靠近盤子只有一臂之遙時,計數器響聲大作,強度達到最高點,連老闆都伸長脖子,朝店裡後頭看究竟發生什麼事情。

「你的陶器有輻射!」泰勒得意洋洋的告訴店主,搞得他一臉困惑。之後在泰勒買了一個盤子離開時,店主才稍微鬆了一口氣。就這樣,泰勒擁有了人生中第一個具有放射性的製品,而他的蒐集癖也正式展開。
(摘自本書第一章)

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2011年12月30日出版

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茱蒂•道頓Judy Dutton  著

哈佛大學英國文學碩士,著有《Secrets from the Sex Lab》,其他作品散見於眾多知名報刊雜誌,並曾任《柯夢波丹》等雜誌的編輯。

從事文字工作的道頓,從小就對科學很有興趣,在讀到了一位少年研究用蟑螂緝毒的實驗後,起心動念追蹤起這位「蟑螂神童」參加英特爾科展,這個全球最大國際科展的後續,進而寫出了這本不只介紹科展,更讓我們深思的書。
道頓目前居住在紐約的布魯克林。
 
陳瑞清 譯(前言∼第九章)

英國曼徹斯特大學語料庫翻譯學博士。已問世譯作包括《看漫畫,學環保》、《築夢金字塔》等書(皆為天下文化出版)。現旅居美國加州,擔任蒙特雷國際研究學院口筆譯暨語言教育研究所助理教授。
 
林俊宏 譯(第十章∼致謝)

師範大學翻譯研究所碩士。喜好電影、音樂、閱讀、閒晃。譯有《剪刀、石頭、布》、《群的智慧》(天下文化出版)等書。現就讀於師大譯研所博士班。


-媒體推薦-

道頓為我們介紹了十二個孩子的故事,探討他們追求卓越的動力。

其中有一個男孩用太陽能為家庭帶來溫暖;有一個女孩認為馬幫她父親提振精神,也必然可以鼓舞失志員警;有人一心想要造機器人,最後發明了能做語言溝通的手套。

道頓介紹這些科展另類英雄的夢想,決心與勇氣,也透露他們能成功的重要因素:有全力支持的良師益友。
家長、老師,以及任何渴望一窺這些年輕科學創造力來源的人,都可以從道頓述說故事得到鼓舞與啟發。
──《出版人週刊》
 

-目  錄-

前言 創造奇蹟

第一章 全球最年輕的核融合天才 

第二章 來自印第安的太陽能男孩

第三章 勇敢面對痲瘋病的女孩

第四章 仰望星空的感化院少年

第五章 開朗少女馴馬師

第六章 對抗杜邦的小小環境化學家

第七章 破碎家庭之女 vs. 科學兩人團隊

第八章 讓失聰少女溝通無礙的手套神通

第九章 找出蜂群消失原因的小辣妹

第十章 啟迪自閉兒的才女

第十一章 在家自學,造就出下一個比爾•蓋茲

第十二章 科展中的超級盃

第十三章 得獎者是……

終局 科展結束後,人生才要開始

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全球最大規模的中學生科學競賽- 英特爾國際科展 Intel ISEF(Intel International Science and Engineering Fair)每年吸引全球超過 50個國家、1500位頂尖的青年科學家參與。
 
 

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