2017西門子數學科技大賽(Siemens Competition in Math, Science & Technology)第一區競賽在加州理工學院(Caltech)落幕,聖地牙哥的華裔生張岸琳(Anlin Zhang)、任开元(Kevin Ren)和印度裔女生Rachana Madhukara獲得賽區團隊冠軍分享6000元獎學金。華盛頓州的Sriharshita Musunuri拿下個人冠軍獨得3000元獎學金。他們獲得全國決賽資格,12月挺進華府角逐總額50萬元獎學金。

張岸琳、任开元和Rachana創造了一個新的應用數學模型,名為「對稱網絡的疫情動態」(Epidemic Dynamics on Symmetric Networks),可以更精確地分析危險傳染病的流行,認識社會交往和社會組織(如家庭、團體或城市)在疾病傳播中扮演的角色和作用。危險的流行性疾病對人類健康有莫大的威脅,例如伊波拉(Ebola)、非典(SARS)、霍亂(Cholera)和其他疾病的傳播,成為國際社會關注的焦點。公共衛生專家們一直在尋找創新的方式,更好地評估、跟蹤和預測傳染病,準備好應對緊急狀況。

張岸琳、任开元和Rachana團隊創造的數學模型受到評委會讚賞。加州理工學院計算與數學科學系博士Richard Küng指出,這項結果為人們重視的疾病傳播的議題提供了新見解,因為當下人類交流關係比以往任何時候都更加緊密。這項工作將模型設計的創意與嚴謹的數學分析相結合。通常情況下模型越真實越複雜。這個項目的卓越之處在於,能夠製作足夠現實又簡單的模型,提供疾病如何從單一病人傳播的新見解,例如,一個帶菌學童可以在同一所校園的學童之間傳播。同理,在家庭、城市、州和國家之間也可以傳播傳染病。

張岸琳是聖地牙哥Canyon Crest高中12年級生,Rachana也是該校十年級生,任开元是聖地牙哥Torrey Pines高中12年級生。

此外,Sriharshita Musunuri設計了一種新的聚合物納米粒子,可用於診斷和治療由細菌感染引起的致命性敗血症,贏得個人冠軍。

西門子競賽是全國首屈一指的高中生數學科學和技術競賽,鼓勵學生通過個人或團隊的研究項目提升競爭力。今年11月全國六大賽區(加州屬第一賽區)共有101名學生參加比賽,他們從1860多個項目中脫穎而出,取得區域比賽的資格。贏得各大賽區的個人和團隊冠軍的學生晉級全國總決賽。

目前,全國六大賽區的個人和團隊冠軍均已產生,他們將進入今年西門子競賽的最後階段,12月上旬在華府參加全國總決賽,分享50萬元獎學金,其中團隊和個人第一名各得獎金10萬元,其他入圍者每人至少可得2萬5000元獎學金。

西門子數學科技大賽第一區團隊冠軍任开元。(西門子基金會提供)西門子數學科技大賽第一區團隊冠軍任开元。(西門子基金會提供)