本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
今晚，谷歌将宣布其第四届年度谷歌科学展的获奖者，《大众科学》是该展会的联合赞助商。在此观看颁奖典礼直播。
来自全球的15名决赛选手，年龄在13至18岁之间，昨天在加利福尼亚州山景城的谷歌总部布置了他们的项目，供评委和公众参观。特等奖获得者将获得50,000美元的奖学金、前往加拉帕戈斯群岛的10日游、维珍银河商业太空计划的幕后参观机会、给他们学校的10,000美元资助以及许多其他福利。以下是今年这批令人惊叹的项目的一些亮点。
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受果蝇启发的飞行机器人：腐烂的水果启发了匹兹堡14岁的米希尔·加里梅拉设计了一种新的机器人导航系统。“去年夏天，我的家人去了印度，当我们回来时，我们意识到柜台上有一些我们忘记扔掉的香蕉，”他说。“所以我们家到处都是果蝇，我试图拍打它们。”令他沮丧的是，他意识到果蝇的视觉系统运转得多么迅速，尽管它的大脑很小（只有10万个神经元，而人类有1000亿个）。加里梅拉使用红外距离传感器、Arduino 编程和一个四旋翼飞行器——一种带有四个螺旋桨的飞行机器人——设计了一种微型飞行器，它可以快速起飞以响应来自不同方向的物体。他说，这些机器可以部署到灾区进行勘测，并且能够灵活地避开障碍物和躲避坠落的碎片。
更新：加里梅拉赢得了他的年龄组别和计算机科学奖。
细菌对抗世界饥饿：一次偶然的观察，关于豌豆植株上的疣状物，促使来自爱尔兰金赛尔的三位朋友开始了为期三年的解决世界粮食危机的任务。16岁的埃默·希基、西阿拉·贾奇和索菲·希利-索，了解到疣状结节中含有有益细菌，称为根瘤菌，它们产生氨和其他化合物，帮助植物生长。当时，他们的班级正在地理课上学习世界粮食危机，一个科学项目的想法很快萌生了。“我们开始对这种细菌能做什么以及人们迄今为止还没有用它做什么非常感兴趣，”希利-索说。
尽管许多人告诉他们，这种细菌对谷类作物没有影响，但朋友们还是决定在 大麦 上进行测试。他们发现，微生物使种子发芽率提高了 50%。在三年多的时间里，该团队测试了大约 13,000 粒种子，并在他们的家乡建立了一个大型受控田地，另外种植了 3,600 粒种子。希基说，这种细菌也可能减少对化肥的需求，化肥会对环境造成危害。
更新：希基、贾奇和希利-索赢得了他们的年龄组别，并获得了特等奖。
嗅觉闹钟：当你可以用薄荷或清脆的美元钞票的气味醒来时，为什么还要被刺耳的蜂鸣声吵醒呢？来自法国南特的 17 岁青年纪尧姆·罗兰在得知他父亲工作的疗养院的听力障碍患者每天需要护士叫醒他们后，萌生了这个想法。他制造了一个闹钟，配备了一个小过滤器，用户可以在上面滴各种气味。他与调香师合作合成了咖啡、新鲜出炉的面包、巧克力，是的，还有美元的味道。当闹钟响起时，闹钟后部的小风扇旋转，闹钟顶部的一个小门打开，这样风扇就可以将空气吹过过滤器，并将其散布到睡眠者附近。罗兰在疗养院病人、青少年和成人身上进行的初步测试中表示，薄荷醇气味在 2 分钟内 100% 唤醒了人们。
反思：有效阻止网络欺凌。 来自伊利诺伊州内珀维尔的 14 岁少女特里莎·普拉布设计了一个程序，可以检测仇恨言论，并让青少年在使用前三思。在科学展览会上，她通过在一个类似 Twitter 的界面中输入“You are so ugly @jilljone”来演示该软件。立即弹出一个消息，警告该消息可能具有伤害性，并询问她是否确定要发布它。然后，它提供了编辑消息或无论如何发布消息的选项。反思还会将孩子可能在网上发布的欺凌评论通知给家长。
TALK – 一种为残疾人士设计的通信系统：来自印度帕尼帕特的阿什·沙·迪尔巴吉想出了一种将长短呼吸转化为摩尔斯电码的方法，计算机随后可以将摩尔斯电码翻译成语音。然后，他设计了一种创造性的方法来教人们摩尔斯电码，即通过将点和划线绘制到字母表中的字母上。他说，他制造的设备成本不到 100 美元，比当前技术更便宜、更快速。
更新：迪尔巴吉赢得了选民选择奖。
TheraNIM：一种非接触式呼吸监护仪。来自新泽西州泽西城的 16 岁青年埃斯瓦尔·阿南达帕德马纳班受到幽灵般的乐器特雷门琴（用于在科幻电影中创造令人毛骨悚然的音效）的启发，设计了一种侵入性更小、更便宜的方式，供护理人员监测患者的呼吸。与特雷门琴一样，TheraNIM 也是非接触式的。它通过在患者周围创建一个电场并检测伴随吸气和呼气的胸部运动来监测呼吸。阿南达帕德马纳班说，它的优势之一是它可以让患者感到舒适，因为它不需要粘性电极或其他电线和传感器。
遥控学校演示显微镜：来自乌克兰乌日哥罗德的 13 岁少年马克·德罗布尼奇使用 LEGO Mindstorms 套件制作了一台显微镜，该显微镜带有两个透镜和四个载玻片夹，教师可以使用它在投影屏幕上向学生展示各种图像。网络摄像头使世界各地的学校能够比较图像和结果。他在看到他的科学老师在课桌之间奔波，试图帮助每个学生正确设置他或她的实验后，想出了这个主意。他说，他的发明还可以使那些没有足够资金为每个孩子提供显微镜的学校受益。
图片来源：安娜·库奇门特