本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
17 岁的奥利维亚·哈利西花费了一年时间,为一个棘手的公共卫生问题找到了可能的解决方案:缺乏针对埃博拉病毒和其他疾病的快速、便携式早期诊断测试。
哈利西是一名高中三年级学生,居住在康涅狄格州格林威治——在经济上,这里与去年埃博拉疫情爆发的西非社区相距甚远。在阅读了有关埃博拉病毒在几内亚、塞拉利昂和利比里亚迅速传播的报告后,她感到有义务提供帮助。
在格林威治高中的科学研究老师安德鲁·布拉曼特的鼓励下,哈利西开始阅读有关诊断测试的资料。她发现许多测试需要电力和冷藏——这在农村地区都供不应求——并且需要数小时或数天才能返回结果。许多患者的诊断结果出来得太晚——那时他们已经病入膏肓,并将病毒传染给了他人。
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哈利西说:“限制埃博拉病毒传播的最佳方法是在某人具有传染性之前将其隔离。”
她在网上阅读了一种丝纤维衍生物,该衍生物可以在无需冷藏的情况下保持蛋白质稳定。哈利西的项目基于 ELISA 等常用测试,这些测试依赖于蛋白质和水的混合物来触发化学反应,从而产生阳性或阴性结果。通常,这些溶液(称为试剂)需要冷藏。哈利西使用丝纤维衍生物制作了她的试剂,并发现该测试在不冷藏一周后表现依然良好。
然后,她废弃了 ELISA 的塑料孔板设计,并将测试条安装在激光切割的纸卡上,这种纸卡便携、易于读取,并在 30 分钟内返回结果。
《大众科学》的主编兼高级副总裁,以及谷歌科学 fair 的首席评委玛丽埃特·迪克里斯蒂娜说:“她做了我喜欢看到的,也是我发现如此鼓舞人心的事情:她审视了现有的东西,然后实现了飞跃。”
哈利西感谢她生活中的成年人,他们在繁忙的日程中抽出时间来帮助她完成这个项目。塔夫茨大学在波士顿的两名科学家 Fiorenzo Omenetto 和 Benedetto Marelli 开发了液体丝配方,在哈利西对他们的工作产生兴趣并给他们发邮件寻求建议后,他们同意帮助哈利西。
哈利西的父亲开车送她去波士顿大约 10 次,这样她就可以使用塔夫茨大学 Silklab 提供的激光切割机。
哈利西说:“我们有时会清晨起床,大约 10 点到达波士顿,使用激光切割机,然后赶回家,这样我就可以按时参加游泳训练了。”“这是一次疯狂的经历,但你不能拒绝这样的机会。”
哈利西赢得了谷歌科学 fair 的最高奖项,其中包括 50,000 美元的奖学金。要了解更多关于她的项目的信息,请访问 谷歌科学 fair 网站。
玉米芯的妙用:
在她家乡印度,堆积在路边的玉米芯启发了 14 岁的 Lalita Prasida Sripada Srisai 设计一种新型的滤水系统。
这位青少年居住在印度东部奥里萨邦的一个小镇上,她喜欢在农庄村庄漫步并观察乡村生活。
她说:“我过去常常想用这些玉米芯做什么,以及为什么它们会被扔掉。”
玉米是印度的第三大农作物,也是受欢迎的街头食品。
有一天,Srisai 从一位街头小贩那里收集了一些泥泞的废弃玉米芯,把它们带回家,放在一桶水里冲洗。第二天早上醒来时,她看到水很干净。“这真是太神奇了,所以我产生了用这种方式净化水的想法,”Srisai 说。
Srisai 创建了一种过滤器,该过滤器以多种形式使用玉米芯。首先,废水流经长条玉米芯,然后是较小的玉米芯碎片,然后是玉米芯粉末、玉米芯制成的活性炭,最后是细沙。根据她的 测试结果,该过滤器可以捕获铅、镉和铬等金属。
她说:“我的主要目标是在废水源头对其进行处理,然后再将其排放到水域,从而保护水生生物。”
Srisai 赢得了《大众科学》赞助的谷歌科学 fair 社区影响力奖。该奖项包括 10,000 美元和一年的指导,以帮助开发她的项目。
来自伦敦的 15 岁 克尔廷·尼蒂亚南丹 (Krtin Nithiyanandam) 凭借一种检测阿尔茨海默病早期迹象的新方法,赢得了第二个《大众科学》赞助的奖项——创新者奖。要了解更多关于他的项目和其他决赛选手的工作,请点击此处。
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Srisai 向谷歌科学 fair 的评委展示她的项目。图片来源:安德鲁·费德曼,谷歌