创新路虽远,吾行则将至
作者: 秦银银
在2024年全国中学生生物学联赛云南省赛区竞赛中,云南省昆明市第三中学(以下简称昆明三中)学生邹禹含获得了一等奖的好成绩。早在今年3月,他的科技创新作品《基于有监督学习的大肠杆菌重点特征碱基序列识别选取研究》获得第38届云南省青少年科技创新大赛一等奖。
观察兔子为何不睡觉,测量小猫尾巴的实际长度,探究梨树先花后叶的原因……幼年时的邹禹含对生物学和科学表现出了浓厚的兴趣。之后对机器人的深度学习以及各类参赛经历,让他对学科融合有了期待。
问及邹禹含在课余有怎样的兴趣爱好时,他略加思考后笑着说:“科技创新就是我的爱好。”
爱探索,科学素养渐养成
“出勤率可高了。”妈妈告诉记者,邹禹含从小就在一所专业培训机构学习机器人,直到初二——因为这个时候,机构中已经没有适合他的课程了。
提及制作经历,邹禹含讲了一段他自认为不是特别好的回忆。一次,老师布置了这样一项任务:制作一只能弹跳的青蛙。很快,邹禹含便做好了,老师却泼了他一盆冷水:虽然能实现弹跳功能,但外形太难看,和青蛙相差甚远。邹禹含瞅着自己的作品——一个“长”了四条腿的四方形盒子,深觉做创新作品只是实现功能还远远不够。
上学时,很多同学闲聊都会提及早晨起床困难的问题,于是,邹禹含便决定制作一个智能懒人闹钟——闹铃响起时,用户只有起床将“逃跑”的闹钟“抓住”,才能真正让闹铃静音。
制作智能懒人闹钟用到的Arduino开发板并没有计时功能,于是邹禹含开创了一种算法,让闹钟既能计时又能完成“跑”的动作。“这让我觉得很有成就感,”邹禹含对自己的这项“创举”很满意,“从构思到实现功能,这是一件很享受的事情。”不仅如此,与同期的师哥师姐相比,邹禹含花费的时间最短,取得的成果更好。
爱学习,只是边界渐宽阔
初一时,邹禹含就加入了昆明三中的机器人社团。“有着严谨的学术态度、勤奋的学习习惯和扎实的专业素养。”指导老师杨肖霞告诉记者,在每天中午的社团活动课时间,邹禹含总是第一个到教室自学。从机械结构到智能控制再到计算机编程算法,通过在社团的学习,他对科创的知识掌握得越来越全面。
初二时,邹禹含就参加了VEX机器人大赛亚洲公开赛高中组的竞赛,初出茅庐的他表现亮现:“除了获得二等奖,我们还获得了Energy Award。这个奖项可只有一个!”
经历多次比赛后,邹禹含逐渐意识到,自己的科研与科创规范和能力还有很大的提升空间。中考过后,他申报了2022年犀牛鸟中学科学人才计划。随着课题“校园智能物流路径规划设计”顺利通过评审,他开启了第一年的犀牛鸟之旅,并参加了为期四天的腾讯犀牛鸟精英研学营。这是一次难得的机会,因为犀牛鸟中学科学人才计划为每位学员指定了导师,可以让学员跟随导师系统地学习人工智能知识,并进行实践。不过,要想较好地完成有关人工智能的课题,还需自学线性代数、微积分等大学知识,这对于刚刚初中毕业的邹禹含来说,着实难以理解。
尽管第一年的结果不尽如人意,但邹禹含还是很开心,用他自己的话来形容:“我能以更高的视角看待学习与生活了。”
爱挑战,积极应对克艰难
2022年,云南省首次被列为全国“英才计划”实施省份,学科为生物学。邹禹含通过层层选拔与测试,成为云南省2023年“英才计划”10名学员中的一员。
在进行了长时间的文献阅读与理论论证之后,结合自己的生物学-人工智能跨学科优势,邹禹含决定进行“基于有监督学习的大肠杆菌重点特征碱基序列识别选取研究”的跨学科生物信息学综合研究。这项研究涉及分子生物学、细胞学、药理学、自然语言处理、人工智能生物学等多个学科,实施起来颇为波折。
如何拿到大肠杆菌碱基系列的数据?这是邹禹含遇到的第一个难题。他反复查看各种论文,在细枝末节中艰难地找到了开源数据。而最大的一次“变故”在于队友的突然退出。“这真让我措手不及,一度崩溃。”邹禹含想起当时的情景,仍心有余悸,“计划中,队友应在我高一暑假结束前将课题的代码处理完,这样我就能进一步优化代码之后提取检测的基因序列,再去做实验。”然而,节奏被打乱,课题进度严重滞后。
是退一步索性放弃,还是进一步重新再来?妈妈得知这件事情后及时开导邹禹含:“如果你能把队友这部分的工作接过来,那就再花点时间学习,把课题继续下去;如果觉得自己的能力和精力确实不够,那就接受失败。”在妈妈看来,这个年龄遇到挫折不是什么坏事。
邹禹含对自己的课题有信心,也很看好这个研究方向,他擦干眼泪,重拾人工智能知识,一次又一次地向导师及学长学姐请教。之后,他不仅及时纠正了队友原有代码的错误方向,还理清了逻辑,顺利完成了编程。这次的经历也让邹禹含变得更豁达:“怨天尤人解决不了问题。塞翁失马,焉知非福,这也提醒我在做课题时,要做更周全的准备。”
凭借《基于有监督学习的大肠杆菌重点特征碱基序列识别选取研究》,邹禹含入围2023年犀牛鸟中学科学人才计划,并取得了优胜奖。在2023年“英才计划”生命科学终评现场,他与47名来自全国的学员同台竞技,被评为年度优秀学员。
2023年12月,邹禹含还被推荐参加“樱花计划”研学活动,在异国他乡收获了友情,更提升了眼界与思维能力。
邹禹含善于表达,只要有比赛或研学活动,他总被推选为组内“发言人”;他乐于社交,结交志同道合的朋友是比拿奖更重要的事情——“华南理工的一个学长不仅创业成功,还考取了清华大学的研究生”“‘樱花计划’中的一个女生已经被杜克大学录取”“有一个用人工智能给豫剧自动配词的同学很勤奋,我在服务器上频繁遇到的就是他了”……
外向开朗的性格、宠辱不惊的豁达得益于邹禹含有一个轻松、包容的家庭环境,在父母看来,科技创新活动不过是与画画、音乐之类等同的一项兴趣爱好。虽然科技创新前路艰难,但邹禹含乐观而又坚定,毕竟他说“这是我所热爱的”。