【新聞】第十九屆旺宏科學獎 武陵高中勇奪旺宏獎與學校獎

 

​第十九屆「旺宏科學獎」於11月14日舉行頒獎典禮，最高榮譽「旺宏獎」由武陵高中李杰穎以資訊組之「利用生成對抗網路生成擬真的山脈地形」作品奪得，順利抱走大學四年新臺幣四十八萬元的獎學金，這是繼第十二屆後再次頒發旺宏獎！金牌獎則分別由高雄中學葉柏輝的「棋盤陣列中行列棋子數相等之排列數研究」及臺南一中李惟平同學的「水膜戳戳樂」作品所獲得，每人各可獲得大學四年新台幣四十萬元獎學金。今年獲獎總積分前三名學校為武陵高中、高雄中學、臺南一中及建國中學，為本屆學校獎得主。

本屆頒獎典禮多位產官學研界重量級人士皆應邀出席頒獎，包括教育部林騰蛟次長，科技部林聰敏次長、國立科學工藝博物館陳訓祥館長、國立海洋科技博物館林青海副館長、科學獎前召集人-中央研究院劉兆漢院士、以及交大、清大、師大、臺科大、北科大、中正、元智大學等多所大學校長或副校長皆到場共襄盛舉。
 
電玩迷出頭天 李杰穎靠自學程式勇奪旺宏獎
睽違多年的旺宏科學獎，今年由桃園市立武陵高中李杰穎同學獲得。身為冒險遊戲電玩迷的他，深知動畫遊戲中要呈現驚心動魄的山峰綿延景象，幕後得靠動畫師慢工出細活來描繪山脊形狀及河流等細節，非常耗時費力。未來希望能成為冒險遊戲設計工程師的李杰穎，因此發想是否有更簡單的方式簡化人工繪製山脈地形的過程。他花了一年時間，透過網路自學撰寫程式，利用Google所提供的API，收集兩千多張來自臺灣及中國大陸的地形高度圖和衛星空照圖，並運用近年來在人工智慧領域中相當火紅的深度學習模型-生成對抗網路（GAN），訓練將灰階高度圖與衛星空照圖快速轉換，使得人工繪製的高度圖在幾秒鐘內即可生成接近真實山脈的3D效果，將可應用在想擬真的名山百岳如玉山、富士山或冰河地形等，對未來數位內容開發者來說，是極具實用性的系統。
 
咖啡館激盪新創意 解出棋盤陣列問題
目前就讀高雄中學的葉柏輝，在某個數學競賽中看到一個有關棋盤陣列問題「在5×5的棋盤格中，每格至多放1顆棋子，恰滿足每行每列都放有2顆棋子的情況有幾種？」，因而引發他想進一步探究，如果當棋盤的邊格數更多，或是放更多棋子，是否能一直維持棋盤陣列中行列棋子數相等的狀況。在研究過程中，因受到新冠肺炎疫情影響延後開學，為了能如期完成研究，他幾乎天天與老師相約在咖啡館討論，這段咖啡館裡討論數學的經驗，也成了研究過程中最難忘的回憶。從小就喜歡數理的葉柏輝笑著說，很開心能透過此研究參加旺宏科學獎，感謝在研究初期，旺宏科學獎評審團就給予入圍同學很棒的建議或想法，藉此讓科學研究更完整，他很感謝評審的引導，讓自己收穫良多。
  
樂於細查微物 意外解開水膜間守望相助之秘
今年剛自臺南一中畢業、已在臺灣大學資工系就讀的李惟平，他在南一中時，對於常見的物理現象充滿好奇心，透過研究探究砂網上的水膜破裂是否有先後順序，以及彼此間的相互影響關係。為了研究，他特地跟業者訂製特殊尺寸的紗窗，用高速攝影機觀察水平與鉛直砂網的水膜破裂情況。他發現如果以九宮格的方式來觀察，不同水格間的水膜會相互補充水份，達成一種「守望相助」的有趣現象，使得紗網正中央的水膜成為存活最久者。而令人意想不到的是，這樣的觀察與研究分析過程，竟然可以用來對照傳染病的社區傳播模式。李惟平表示，若將破裂水膜比擬成已罹患傳染病且有感染力的帶原者，藉此可建構出傳染病的社區傳染模型。為了探究水膜破裂情況的分析矩陣、力學模型與驗證等研究項目，他高中三年所有假期幾乎都投注在此研究，雖然花了不少時間，但也滿足心中想要揭開未知科學面紗的探索動機。
 
參賽作品資訊能力躍升
本屆參賽作品顯示高中同學資訊能力日益提升，除了資訊組作品數量持續再創新高外，更反映在不同類組作品中皆廣泛運用資訊程式，甚至尋求運用AI作為解決問題的工具。仿生學亦成為創作顯學，傳遞出作品希望以更自然永續的方式改善人類的生活，像是透過巨藻仿生堤取代消波塊，或是透過觀察蝴蝶拍翅方式設計拍翼機等有趣的創意作品。
 
推動科學教育成果卓越 次長肯定旺宏科學獎極富遠見
教育部林騰蛟次長表示，教育部108課綱的實施，新增了科技領域，培養學生實作能力，感謝旺宏科學獎從民間呼應國家的教育政策，一起為推動台灣科學教育而努力，也因為旺宏教育基金會長期推動科學教育成果卓越，吳敏求董事長也獲得教育部社會教育貢獻獎的肯定。科技部林敏聰次長表示，旺宏科學獎是個非常有遠見的獎項，在19年前便鼓勵從基礎科學扎根，逐步推廣到應用科學的發展，搭起了基礎科學與應用科學的橋樑，在全球產業激烈競爭的年代中，對蓄積台灣科技競爭力更顯重要。
 
面對後疫情時代 學習跨域思考、超前部署
旺宏電子暨旺宏教育基金會吳敏求董事長提到，因新冠肺炎疫情席捲全球，改變了許多人的工作及生活方式，也影響了國際政經局勢。疫情雖然讓人類腳步變緩了，但也成就了許多創新的商業營運模式，宅經濟的崛起就是預期外的另一種契機。面對後疫情時代許多新興應用及商機群起而生，同學更該學習如何跨域思考、超前部署。
 
小題大做與大題小作
針對研究主題，旺宏科學獎召集人、交通大學生物科技學系吳妍華講座教授提出兩個建議的方向，她指出，如果有興趣的研究主題涵蓋範圍太大，建議應聚焦在主要問題上，將它盡可能地做得準確。第二個建議是，若主題是單純觀察生活的題材，這時候反而可以小題大做，比方加入對照組，改變實驗條件，增加更多變數…等，讓研究的成果更豐富有趣。
 
108課綱推動下 參賽隊數創新高
本屆共有全臺125所學校組成661支隊伍參賽，在108課綱推動下，今年參賽隊數創下歷年新高。本屆獲獎總積分前三名學校校長，包括武陵高中林煥周校長、高雄中學顏銘賢代理校長、臺南一中廖財固校長及建國中學徐建國校長，獲得學校獎暨校長獎獎勵。
 
「指導老師特殊貢獻獎」今年由熱心教學且作品優異的臺南一中羅焜哲老師、臺灣師範大學附屬高中李柏翰老師、高雄中學黃仁杰老師三位同時獲獎。統計至第十九屆，旺宏科學獎共有2,324位指導老師參與，累計迄今計有30人次老師獲得此項榮譽。