会见最佳与最优秀的人 - 彭博社

回到1980年代，当美国的汽车和电子产业受到日本的冲击时，美国高管们大声 lamented 美国在数学、科学和工程方面相对较差的技能。这种 lament 从未停止。尽管几十年来呼吁采取行动，但“我们在科学和数学方面仍然对教育我们的孩子做得非常非常差，”英特尔公司首席执行官克雷格·R·巴雷特（Craig R. Barrett）说。比较世界前25个国家的高中毕业生，他说，“一个美国孩子的平均水平接近底部10%。”

没有快速的解决方案可以扭转这种局面。但为了重新获得一丝乐观，没有什么比与一些美国最优秀的科学和数学学生的亲密接触更能激发希望。经英特尔同意，商业周刊 征求了在英特尔科学人才搜索（STS，1998年前由西屋赞助）的40名决赛选手的想法和愿望。可以说，这是美国高中生中最具声望的技术性比赛，STS保证为进入决赛的40名选手提供5000美元的大学奖学金。前三名奖项的价值分别为10万美元、7.5万美元和5万美元。过去的STS获奖者获得了六项诺贝尔奖、三项科学奖章和10项麦克阿瑟基金会“天才奖”。

40名杰出学生的样本——其中10名在SAT考试中获得满分——无法捕捉到所有1600名参加比赛的学生的才能或态度。这对于全国所有认真追求科学的高中生来说，反映得更加模糊。但这个样本确实显示了当有天赋的孩子在关心的父母的培养下，在学校面临高期望的挑战中，受到鼓励去探索他们感兴趣的事物，并有机会与大学和美国国家实验室的导师合作时，可能会发生什么。通过对决赛选手的调查，商业周刊 能够一窥如果这些表现优异的学生有机会，他们将如何塑造政府的科学政策。

获得认可的STS决赛选手的项目，年龄在16到18岁之间，涵盖了从考古实地工作到社会科学的广泛领域。来自马里兰州银泉的阿尔伯特·曹开发了一种潜在的光纤晶体管，用于超快速光学计算机。加利福尼亚州恩西尼塔斯的亚伦·S·戈尔丁创建了一个原型波动力发电机。来自萨克拉门托的凯莉·哈里斯研究了可能导致对天花的新策略的分子相互作用——她的项目获得了第三名。

两名学生与布鲁克海文国家实验室和费米国家加速器实验室的粒子加速器合作：来自纽约州科拉姆的山元“本”黄和来自伊利诺伊州高地公园的蒂莫西·F·克雷多。克雷多为费米实验室的新粒子探测器开发的软件获得了第二名奖项。大奖则颁给了来自纽约市的大卫·L·V·鲍尔。他开发了一种传感器，包括一个纳米级组件，旨在检测美国对手可能部署的所有主要神经毒素的暴露。

虽然学生们的成就值得庆祝，但毫无疑问，美国今天正处于一个十字路口，面临的挑战比1980年代日本的工业冲击更具威胁。当这一威胁出现时，美国调动了资源，在质量上与日本相匹配，召集了其创造力的储备，并遏制了市场份额的损失。

压力在增加

这一次，随着来自中国、印度和其他新兴经济体的竞争压力加大，美国最大的脆弱性在于内部。正是美国依赖于教育孩子的机构。著名科学家、教育工作者和商界人士的合唱声称，除非解决这一脆弱性，否则国家对持续繁荣的希望可能会破灭。没有技术熟练的劳动力，美国企业“将无法在全球竞争，”全国制造商协会主席约翰·恩格勒说。

关于这个话题的数据越来越令人沮丧。例如，经济合作与发展组织（OECD）国际学生评估项目（PISA）去年十二月的报告显示，美国15岁学生的数学技能在29个OECD国家中排名第24。就在三年前，PISA将美国排在第18位。

不过，这些测试分数并不能说明全部情况。问问出生在亚洲的学生，他们从美国教育中获得了什么，答案是一致的：创造性思维技能。美国的学校——至少是好的学校——扩展了孩子们思考问题的方式。他们一致认为，这就是美国发明和创新的秘密。

考虑招聘的公司高管只能希望能有更多像STS获奖者和决赛选手这样的学生。在过去，企业依赖于外来人才的涌入来弥补短缺。“但我认为我们不能继续依赖这一点，”康宁公司首席技术官约瑟夫·A·米勒说。“全球对人才的竞争已经大幅增加，”他解释道。“为了继续作为一个国家进行创新，我们需要确保有一个国内来源的人才，他们在科学、工程和数学方面得到良好的准备。”

教育也是创新政策议程的首要任务，早些时候由高科技行业150位高管组成的两党俱乐部TechNet向华盛顿官员提出。TechNet去年在全国召开了一系列峰会，并得出了一个严峻的结论：美国在竞争力方面已经削弱了太久，可能很快就会崩溃。“仅仅因为我们以前领先，并不意味着我们将来会继续领先，”思科系统公司（CSCO）首席执行官兼TechNet联合创始人约翰·T·钱伯斯警告道。

在很大程度上，这是因为美国没有种植足够的新发明和创新的种子。“在教育之后，我们的第二个问题是基础研究的支出，”英特尔的巴雷特宣称。在国内生产总值的百分比中，联邦对基础研究的支持在过去25年中实际上下降了超过三分之一。现在，布什政府希望削减国家科学基金会的预算10%。巴雷特表示，国家科学基金会的预算在未来五年内应该翻倍，就像国家卫生研究院的预算在过去五年中翻倍一样。

少花钱，多办事

STS决赛选手大多数同意华盛顿应该支持更多的研究。这是《商业周刊》在宣布获胜者之前与决赛选手在华盛顿进行的意见调查和圆桌讨论中提出的一个问题。学生们的首要优先事项是为替代能源的研究提供更多联邦资金，其次是医学和医疗保健、环境和生物技术。

当被问及如何为额外的研究提供资金时，两个主要建议是从国防部转移资金（在美国撤出伊拉克和阿富汗之后）和对富人、能源公司以及大型污染者增税。接下来是削减社会保障和福利福利。

所有40名学生都“非常支持”或“在某种程度上支持”开发替代能源来源——这是调查中唯一没有异议的问题。“但这似乎对政治家来说并不是一个很大的问题，”来自纽约费尔波特的布鲁斯·X·布鲁因顿指出。这可能是由于缺乏公众压力，来自芝加哥的斯蒂芬·J·德维恩斯表示。“人们似乎自满地相信工程师会及时找到解决方案以避免危机。”

美国的能源政策过于关注传统化石燃料，几位学生表示。“这些政策使我们无法在替代能源解决方案中领先，”亚伦·戈尔丁说。艾莉什·E·贝特曼在纽约萨格港表示同意。“努力维持昨天的现状，”她说，“只会使世界政治更加倾斜。即使是关于减产的传闻也会导致股市暴跌。”德克萨斯州普莱诺的伊恩·R·哈肯认为政府应该现在就开始进行改变，“即使这些改变违背公众意愿。”他个人补充道，“我支持使用核能生产的电力为电动汽车充电。”

核能在圆桌会议上是一个有争议的话题。几位学生担心会发生类似1986年乌克兰切尔诺贝利爆炸的事故。他们还提到了放射性废物的问题。在另一方，来自阿尔伯克基的罗伯特·T·科德威尔指出，燃烧煤炭“实际上会产生更多的放射性废物——并且传播得更广”，而核燃料可以被回收。尽管如此，没有一个怀疑者被说服，尽管来自加利福尼亚州卡梅尔的安伯·I·赫斯表示，更多这样的统计数据将对进行知情辩论“非常有用”。

在教育方面，STS学生有许多改进的想法。几位学生认为，美国人不愿意深入科学和技术的原因可以追溯到早期儿童时期。“学习的动力只能在小学阶段激发，”来自银泉的迈克尔·A·福布斯说。顶级奖得主鲍尔表示，甚至更早开始会更好。“研究表明，学习模式在四岁时就已经形成，”他指出。“这意味着我们需要为三岁和四岁的孩子提供学前教育，而不是日托。”

另一个建议是让年轻人更早接触更难的数学，就像一些在国际评估（如PISA）中表现更好的国家那样。来自明尼苏达州法尔肯高地的迈克尔·J·巴拉尼指出，新加坡的数学教科书。“他们的六年级学生经常被要求做一些我直到七年级才遇到的事情，而我在美国的水平上已经领先。”

但真正让这些学生感到困扰的是越来越多用于衡量学校表现的标准化测试。曹指出，教师花费太多时间“让学生在这些测试中表现良好”。结果是降低了学习和探索的重要性，转而专注于应对测试的训练。这对优秀的孩子来说是个巨大的打击，这些学生表示。

在被问及女性在科学领域的问题时——这是在哈佛大学校长劳伦斯·H·萨默斯关于性别差异的言论之后一个有争议的话题——一些决赛选手指出，中学时期是女性的关键时期。研究表明，在小学阶段，女孩对科学和数学的兴趣和能力至少与男孩相当。但在早期青少年时期，尤其是教师和同龄人的社会条件会改变这一点，来自威斯康星州麦迪逊的罗·林·洛说。她表示，应该鼓励女孩忽视关于数学和科学“对女孩来说太书呆子”的嘲讽。来自纽约市的林·潘建议，萨默斯需要重新审视性别差异。她坚称，更多的女性科学家将增强竞争力，因为有证据表明“女性在多任务处理和跨学科联系方面更擅长，而男性则更擅长专注于一个学科。”

在英特尔活动中代表的部分学校在不断向STS和类似比赛输送学生方面有着惊人的成功记录。例如，今年五名STS决赛选手来自马里兰州银泉的蒙哥马利·布莱尔高中。学生们指出，成功的科学项目有具体的步骤，这些步骤可以在不同学校更广泛地实施。

毕竟，大多数孩子并不是数学天才，就像他们不是音乐神童一样。但这并不意味着平庸的表现就是命运。学校需要在低年级培养更多对科学的兴趣。而且，初中教师应该特别对女孩提出更具挑战性的任务。学生们还表示，应该更加重视导师，大学应扩大外展项目；而没有附近大学的高中可以成立由他们最优秀的学生和家长组成的志愿辅导俱乐部。

最终，美国的教育系统需要像关注慢学习者一样关注聪明的学生。这将给更多的美国孩子在国际比较中提供更好的机会。而这可能有助于抵消威胁到美国企业表现的科学文盲问题。

作者：奥蒂斯·波特，约翰·凯里，华盛顿