希瑞·博斯（Shree Bose）在今年的谷歌全球科学博览会上获得了大奖，她将自己对科学的热爱归功于她的哥哥皮纳基（Pinaki）。小时候，他习惯于教她他在科学课上刚学到的东西。例如，原子是如何运作的。
她说：“他会花一个小时试图解释这个概念。他会用手疯狂地比划。他试图让我的大脑理解，我们看到和触摸到的一切都是由微小的部分组成的。他对这件事充满了激情和热情。”那时她 6 岁，他 8 岁。
现在 18 岁，在德克萨斯州沃思堡读高中的 博斯 在著名的全国性比赛中一举夺魁，并因攻克卵巢癌而获得了 5 万美元的奖金。她发现了一种蛋白质，可以阻止细胞对化疗药物顺铂产生耐药性。在她所在年龄组的五名决赛选手中，她是唯一的女性。
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请考虑以下数据：根据美国国家科学基金会的科学与工程领域的妇女、少数族裔和残疾人报告，2008年，41%的大学新生男性计划主修科学和工程学，而女性的这一比例为30%。一些科学领域确实比男性更吸引女性，例如生物学和社会行为科学。但是，计算机科学、物理学和工程学领域绝大多数是男性。
在工程学领域，这种差距尤为明显，计算机科学紧随其后。根据该报告，攻读计算机科学领域研究生的男性人数是女性的两倍多，而注册工程学专业的男性人数是女性的四倍多。
（应该指出的是，在科学和数学教育方面，美国作为一个整体多年来一直被竞争对手超越。在2009年对世界各地学生进行的数学和科学考试中，美国学生在数学方面排名第25位，在科学方面排名第17位，而其他国家则更高。）
工程学领域并非全是坏消息。虽然 2010 年授予女性的硕士学位徘徊在 22.6%，略低于 2008 年和 2009 年的水平，但女性学士学位攀升至 18.1%，而且授予女性的工程学博士学位（22.9%）比以往任何时候都多，根据美国工程教育学会的数据。
安吉拉·比勒费尔特（Angela Bielefeldt）* 是科罗拉多大学博尔德分校的土木与环境工程教授。她说，她班级中女性的比例令人沮丧。在她开设的 60 至 80 名土木工程新生班中，通常只有 10 至 12 名女性。
她说：“在土木工程领域，情况确实很可悲。在环境工程领域，这一比例接近 40%。如果你是女性，你环顾四周，会发现没有多少和你一样的女性。”
比勒费尔特一直在寻找解释和解决这种巨大性别差距的方法。她说，性别之间固有的差异可以解释一部分，但不能解释全部。每年，她的学生都会写一篇关于工程学对他们意味着什么的个人文章，她会密切关注女学生的观点。一些人说，她们发现女性的稀缺性令人感到孤立；另一些人则提到微妙的歧视。
她说：“你经常会看到女性被降级到非常传统的角色——我会建造机器人，你可以做小组的秘书。除非你非常自信，否则男性可能会接管小组。”
她说，虽然女性工程学专业的成绩和男性一样好，但她们往往会低估自己的技术能力。“女性往往会以比男性更高的平均成绩离开工程学领域……但她们认为自己的技术技能有时有所不同。但实际上，她们的技术技能并没有不同。”
比勒费尔特自己几乎是偶然进入工程学领域的。她说，她是一个“非常害羞”的高中生，需要一份暑期工作，但又太害羞，不敢走进商场。但是，爱荷华州立大学为期八周的工程研究项目只需要填写一份申请表——即：不需要说话。所以她扑了上去。她整个夏天都在化学实验室里通过处理水样来研究水质，并在高中和大学期间一直待在实验室里。她喜欢硬科学——微生物学和化学——但也喜欢更宏大的图景。她说：“你与土地息息相关，但你不会想到农药和化肥使用的所有后果。更广泛的环境对人类健康的影响非常引人注目。”
她发现，这种宏大的图景对许多女性都很重要。“我经常看到女学生说，‘我想从事工程学来帮助人们，对社会和环境产生积极影响’。”
女性在计算机科学领域也落后。根据美国劳工统计局的数据，只有 19% 的软件开发人员是女性。哈维·穆德学院院长玛丽亚·克拉维（Maria Klawe）说，这意味着女性可能正在错过令人难以置信的工作机会。
她在接受朱迪·伍德拉夫（Judy Woodruff）采访时告诉新闻一小时，我们将在明天的新闻一小时网站上发布。“这不仅仅是去像谷歌、微软或 Facebook 这样的地方工作。它是关于做计算机科学和医学，或计算机科学和艺术，或计算机科学和语言，或做教育软件。……职业机会很多，薪水很高，非常灵活，而且是将职业与家庭相结合的绝佳机会。”
此外，她补充说，失去女性的视角意味着我们在市场上看不到的技术。
“如果你基本上排除了一半的人口，你就会有很多有创意的想法永远不会进入技术领域，因为你只是没有让那些人参与其中。”
一篇新的论文研究了女性滞后的另一个领域：专利。根据该论文，只有 5.5% 的商业专利持有者是女性。而且，这种差距不能仅仅归因于该领域女性人数较少。该论文的第一作者，罗格斯大学的珍妮弗·亨特（Jennifer Hunt）表示，即使在该领域内，女性工程师也比男性更不可能在专利的发源地——开发或设计部门工作。
这会产生严重的经济后果：该论文称，消除专利方面的不足“将使美国人均 GDP 提高 2.7%”。
保留率是另一个重要的组成部分。亨特还研究了退出科学和工程领域的女性。她发现，在大多数科学领域，女性工程师的退出率远高于其他科学领域。她的数据显示，该领域男性化程度越高，女性就越有可能离开。她还发现，她们离开的原因通常与薪酬和晋升有关。
她说：“与其他领域相比，工程领域的女性在晋升方面面临着更大的困难。”
缺乏女性导师、微妙的歧视或男性说话方式让女性感到不尊重的恶劣工作条件也是常见因素。“这种事情可能令人反感，而且更难衡量，”亨特说。
纽约大学心理学教授兼性别刻板印象专家玛德琳·海尔曼（Madline Heilman）认为，这个问题比许多人意识到的更根深蒂固。海尔曼说，女性被认为是合群的、有爱心的、情绪化的和关心他人的；男性被认为是聪明的、理性的、逻辑的。
她说：“如果你让别人描述一个男人和一个女人，你会得到与多年前非常相似的反应。这是男性和女性在女性是照顾者而男性是劳动者时所扮演的角色遗留下的。这些看法一直存在，并且出于某种原因，人们坚持在世界上维持这些角色。”
她更进一步。当女性在男性主导的职位上表现出色时，她们通常不会因此而受到赞扬。事实上，女性可能会因过于雄心勃勃、过于自信、过于自信而被惩罚。
这与科学有何关系？海尔曼说，在某些科学领域取得成功的必要条件与女性被认为拥有的特质不符。“如果她们进入这些领域，她们就会受到排斥、边缘化，并被视为令人讨厌，这让她们感到很不愉快。”
在科罗拉多大学博尔德分校，比勒费尔特和同事们开发了一项旨在吸引女性进入工程学领域的营销活动。他们强调，工程学是关于创造力、对社会产生积极影响和团队合作。该大学还有一个外展计划，将大学工程学学生送到课后项目中指导年幼的学生。
比勒费尔特说：“越早越好。如果他们早期不觉得它有趣和令人兴奋，他们就不会被引导到适当的数学和科学课程中。”
就在昨天，白宫妇女和女孩委员会在艾森豪威尔行政办公大楼举行了此次活动，以鼓励更多女孩参与科学、工程、技术和数学领域。
还有一个由 NBA 和 NFL 啦啦队队员组成的这个团体，她们每个人都有科学或数学背景，她们正在用高踢腿和一对绒球来解决这个问题。她们计划在本周末在华盛顿特区举行的美国科学与工程节上表演啦啦队表演。以下是她们去年在该节日上的亮相情况
新闻一小时还在去年报道了日益增长的创客运动，这是一项旨在让孩子们在车库、后院和地下室里进行黑客攻击、调整和建造酷炫事物的动手运动。
不过，克拉维提醒说：在高中之前就开始会让学生有四年的时间对科学失去兴趣。她的策略是：在他们刚进入大学时就抓住他们的注意力。
她说：“你要让他们进入一门引人入胜、有趣且富有创造力的计算机科学入门课程。让他们玩得非常开心，以至于他们简直不敢相信这真的是计算机科学。”
他们在哈维·穆德学院正是这样做的，他们设计了一门以女性为中心的计算机课程。
“我们有各种各样的学生来的时候说‘我讨厌电脑’。但他们第一学期必须选修一门计算机科学课程。学期过半的时候，我会问他们‘你觉得怎么样？你最喜欢的课程是什么？’ 大概有90%的人会说‘CS5。我讨厌电脑，我讨厌编程，但是天啊，这门课太棒了。’”
斯坦福大学和加州大学伯克利分校也重新设计了计算机课程，使其对女性更具吸引力。
不过，比勒菲尔特表示，经过多年的尝试，他们仍然难以吸引更多女性进入这些以男性为主导的科学领域。
比勒菲尔特说：“需要注意的是，我们在这方面已经努力了很久。尽管我们为此努力了很长时间，但我们没有取得任何实质性的进展，这令人困惑和沮丧……而且，我们仍然不确定秘诀是什么。”
*在此说明，安吉拉·比勒菲尔特是《新闻一小时》的科学顾问。
您对 Shree Bose 或 Angela Bielefeldt 有疑问吗？ 请于美国东部时间周五中午 12 点至下午 1 点在线与他们实时聊天。在此处提交您的问题和想法，并在 Twitter 上使用 #WomenInSTEM 标签#WomenInSTEM。
本文经 PBS Newshour 许可转载，最初于 2012 年 4 月 25 日发布。