名人推薦：

道頓為我們介紹了十二個孩子的故事，探討他們追求卓越的動力。
其中有一個男孩用太陽能為家庭帶來溫暖；有一個女孩認為馬幫她父親提振精神，也必然可以鼓舞失志員警；有人一心想要造機器人，最後發明了能做語言溝通的手套。
道頓介紹這些科展另類英雄的夢想，決心與勇氣，也透露他們能成功的重要因素：有全力支持的良師益友。
家長、老師，以及任何渴望一窺這些年輕科學創造力來源的人，都可以從道頓述說故事得到鼓舞與啟發。

──《出版人週刊》

名人推薦：道頓為我們介紹了十二個孩子的故事，探討他們追求卓越的動力。
其中有一個男孩用太陽能為家庭帶來溫暖；有一個女孩認為馬幫她父親提振精神，也必然可以鼓舞失志員警；有人一心想要造機器人，最後發明了能做語言溝通的手套。
道頓介紹這些科展另類英雄的夢想，決心與勇氣，也透露他們能成功的重要因素：有全力支持的良師益友。
家長、老師，以及任何渴望一窺這些年輕科學創造力來源的人，都可以從道頓述說故事得到鼓舞與啟發。

──《出版人週刊》

第一章全球最年輕的核融合天才
一知半解最危險！
——英國詩人波普（Alexander Pope）

第一眼看到泰勒‧威爾森（Taylor Wilson）時，印象最深刻的就是他的個頭非常小。十四歲的他只有四十三公斤，瘦小的身體藏在寬大的衣褲裡，彷彿在Ｔ恤及牛仔褲裡游泳。金髮的泰勒頂著馬桶蓋髮型，瀏海底下有一對藍眼睛。他有唱詩班男孩高亢的聲音，彬彬有禮的回答「是的，阿姨，這是我第一年參加科展」、「是的，阿姨，我來這裡很高興」之類的問題時，更惹人愛！
在二○○九年的英特爾國際科展，泰勒是我最先留意到的參賽學生之一。我本人特別喜歡小狗及神奇寶貝，因為它們都很可愛，泰勒會吸引我也是因為他很可愛。但當我開始與泰勒討論他的研究時，他竟然一連串講了幾個恐怖的詞彙，例如鈾、恐怖主義、可分裂放射性同位素等等，我才清楚發現他討厭人家說他可愛。泰勒希望大家對他認真看待。他參加科展的目的，就是想證明只要有決心，小孩子也可以做大事。我承認剛開始時，我的確半信半疑。泰勒的父母（肯尼斯與蒂芬妮）也曾如此。不過在四年前的某一天，泰勒請父母到後院欣賞他的創作後，他們對兒子的看法完全改觀。
那天，泰勒的父母很配合的跟著兒子來到後院。泰勒自豪的展示一個塑膠藥罐，裡頭塞了糖及他老爸的樹根剝離劑。泰勒從網路上得知，樹根剝離劑含有硝酸鉀，硝酸鉀若與糖混合，點火後就會爆炸。泰勒還在塑膠罐的頂端裝了引信，經過一番炫耀後，他劃下火柴。這舉動來得太快，快到泰勒父母還不知道該怎麼反應及思考。不過既然是個小罐子，即使爆炸，規模也應該不大，不是嗎？
然而不到幾秒，竟爆出轟雷巨響，連鄰居都嚇一大跳，紛紛驚慌的跑到屋外。他們往泰勒家後院望去時，發現空中出現了一朵迷你的蕈狀雲。雖說迷你，但要記得，泰勒當時年僅十歲。而且他已決心要進行一項更大的計畫，連父母都蒙在鼓裡。
自由的家庭學習風氣
泰勒沒學會製作炸彈之前，是家裡的開心果。他無時無刻不在唱歌，即使在學校也是如此。他的舞技也是一流，充滿個人特色，手腳自由轉動的靈活程度，有如直升機的旋翼葉片。泰勒的成長過程與一般小孩無異，只不過他追求自我興趣的執著程度，讓父母覺得有些極端。三歲時，泰勒迷上建築裝備。那年聖誕節，他要求的禮物是硬頂工程帽、螢光背心以及「貨真價實」的橘色工程錐（泰勒唾棄玩具），並真的利用這些裝備在家門前指揮交通。七歲時，他決定成為太空人。他房裡有一張海報，上頭列出美國航太總署及俄國人自一九三○年代起建造的每一具火箭。海報剛貼上去沒幾天，泰勒便可以把所有火箭的名字背得滾瓜爛熟。
泰勒十歲時，祖母送了他一樣禮物，現在看起來，她大概悔不當初。這禮物是一本名為《輻射童子軍》的書，內容描述一個真實故事：一九九○年代初期，一位名叫大衛‧韓恩（David Hahn）的少年在自家後院的苗圃，建了一座核反應爐。在大衛就快把整個社區用核武炸掉之前，環保署即時派人著全套防爆裝把它拆了。這本書清楚提出警訊：「小朋友，別在家裡模仿這種行為。」不過，泰勒也清楚看到這本書提出的一項事實，那就是如果小朋友真的嘗試建造核反應爐，是有可能成功的。也就是說，如果夠聰明，知道怎麼搞的話。
泰勒從書上得知，輻射存在於生活周遭，有些有害，有些則無害。泰勒覺得輻射真是太酷了。但究竟酷在那裡，他其實也不是很清楚。或許是因為原子非常小、且看似無奇，卻又充滿神奇的力量，很像泰勒自己。無論什麼原因，泰勒都想知道更多。但首先他需要爸爸的幫忙。
「爸爸，可不可以給我一個蓋革計數器？」
泰勒的家鄉德克薩卡納是個小鎮，他的父親肯尼斯個性隨和，與街坊鄰居都很熟。其中一位鄰居，正好是鎮上災難應變辦公室的主管，業務包括負責偵測核威脅。泰勒因此認為那個辦公室裡肯定有老式的蓋革計數器，應該可以借來用用。
泰勒的這個要求跟他當時的其他要求一樣，都讓老爸肯尼斯有點擔心。不過肯尼斯愛子心切，總是不會斷然拒絕。他打了電話，果然災難應變辦公室真的有蓋革計數器，而且這位朋友保證，蓋革計數器不會對小孩造成危險（除非泰勒的創造力真到了極點）。聽他這麼說，肯尼斯放心多了，心想：順兒子的意應該沒什麼問題，畢竟在德克薩卡納這個小地方，能有什麼放射物質可以讓泰勒胡搞的！
泰勒拿到蓋革計數器後的某天，媽媽蒂芬妮載著他前往附近一個叫熱泉的小鎮，泰勒坐在車裡，直接把便當盒大小的蓋革計數器擺在大腿上。熱泉因為是美國前總統柯林頓的故鄉而聞名，最熱鬧的那條大街是三線道，兩旁古董店林立。他們來到一家古董店，走到滿布灰塵的角落，那裡擺滿華麗的衣櫃及維也納古董鐘。此時泰勒突然看見一些稱為Fiestaware的亮橘色器皿，眼睛為之一亮。他緊盯著一疊盤子直走過去。
很少人知道Fiestaware陶器上的亮橘色塗料含有鈾，因此它其實具有放射性。這種陶製品無論保存多久或是積多少灰塵，都會持續釋放出次原子粒子，蓋革計數器一偵測到，就會達達作響，響聲的頻率愈高，代表輻射源愈近及愈強。泰勒逐步走近盤子，計數器也開始響了起來。等靠近盤子只有一臂之遙時，計數器響聲大作，強度達到最高點，連老闆都伸長脖子，朝店裡後頭看究竟發生什麼事情。
「你的陶器有輻射！」泰勒得意洋洋的告訴店主，搞得他一臉困惑。之後在泰勒買了一個盤子離開時，店主才稍微鬆了一口氣。就這樣，泰勒擁有了人生中第一個具有放射性的製品，而他的蒐集癖也正式展開。
加入核融合先驅俱樂部
泰勒的輻射品收藏量在兩年內持續增加，但他仍不滿足。他不只想擁有這些東西，還想親自做實驗，而且是最具挑戰性的實驗：建造一組小型核融合反應器。
一九九○年代，有一批愛好核能的業餘專家，開始在自家車庫或地下室，試做核融合反應爐。他們自稱「核融合先驅」（fusioneer），擁有專屬網站fusor.net，讓會員交換零件及心得，就像古董車愛好者在網站上交換維修心得及引擎零件一樣。
對核融合有興趣的人，可是有分等級的。入門者稱為「搜刮客」（Scrounger），他們懂得組合零件。往上一級是「電漿俱樂部」（Plasma Club），這些人有能力建造「核融合反應爐模擬器」，製造出電漿，這是進入融合階段的踏腳石。最高等級則是「中子俱樂部」（Neutron Club），會員建造的核融合反應爐已可融合原子，產生中子。一九九九年時，中子俱樂部只有兩位成員，二○○一年加入三位新會員。泰勒在二○○七年無意間看到這份名單時，會員已增加到三十人。泰勒當時十二歲，發誓要成為第三十一位中子俱樂部的會員。
泰勒於是開始發電郵給fusor.net的會員，向他們索取多餘的零件，並提出各種問題。但是這些會員都有戒心，特別提防新會員，畢竟他們的嗜好是有風險的，而且十二歲的小朋友對輻射有興趣，似乎令人擔憂。有些人認為這個網站讓小孩陷入險境，有些人則認為與其讓小孩獨自摸索，還不如從旁提供意見，反而較為安全。然而泰勒對核物理的領悟能力，卻讓一些會員刮目相看。
終於，泰勒提出的幾個問題引起了中子俱樂部成員衛理思（Carl Willis）的注意。二十七歲的衛理思是研究生，穿著保守，戴副眼鏡，是個讓人印象很不錯的年輕人。不過他十二歲時，就曉得利用Clorox牌子的漂白粉製造生平第一顆炸藥。大學期間，他在宿舍裡把一團火藥像打雞蛋一樣快速攪拌，然後放進微波爐裡企圖烘乾。幾秒鐘後，微波爐炸成火球，宿舍的人全部緊急疏散，大家對他的實驗也因此格外擔憂。化學系的教授眼見他已成為脫韁野馬，只好開放實驗設備供他二十四小時使用，想說這比讓他在宿舍裡瞎搞還安全點。在實驗室老師的指導下，衛理思的才華瞬間起飛。二十二歲那年，他建造了一套核融合反應爐，也因此成為中子俱樂部的第十位成員。
衛理思很幸運獲得了幾位前輩的指導，慢慢培養出興趣，不過當時他生活周遭多數的大人都覺得他走上偏路，必須及時回頭。因此他看到泰勒的請求時，便強烈感覺必須幫他。衛理思開始將相關的論文用電子郵件傳給泰勒，時間一久，兩人便成為莫逆之交。泰勒的一些稀有收藏品，常讓衛理思很羨慕。不過衛理思有一項收藏是泰勒沒有的，那就是核融合反應爐。此外，衛理思是地位崇高的中子俱樂部會員，而泰勒只是初階的搜刮客而已。
衛理思知道許多搜刮客最後都會放棄，不希望看到泰勒也是如此。高壓電源供應器是建造核融合反應爐不可或缺的關鍵，也是非常昂貴的機器，全新一部造價約在五千至一萬美元之間。泰勒到處尋找這種電源供應器，但都未能成功到手，最後衛理思幫他借到了。現在，關鍵的機器已到手，剩下的問題是，其他零件該去哪裡找？
出乎意料的是，答案竟然在內華達州的雷諾市。
效法孟母三遷
雷諾市以賭場、脫衣舞俱樂部及酒吧而聞名，但這裡卻也藏了一所專收天才兒童的學校，裡頭的小孩個個神通廣大，但在一般的學校卻適應不良，他們有一個共同的陰影：因為太聰明而遭人嫉妒。
從一九九九年以來，大衛森夫婦便一直在協助這些孩子，找尋適當的輔助與資源，來超越自我。二○○六年，大衛森夫婦在內華達大學雷諾分校找到合適的校地，創立了大衛森學院，開始對外招生。
威爾森夫婦一直希望泰勒對輻射的喜好會稍縱即逝。然而過去四年，泰勒對輻射的迷戀卻與日俱增，夫婦倆開始擔心起來。不過更令人煩惱的是，泰勒對上學已逐漸不感興趣。雖然他的學校成績依舊全是Ａ，但上課時卻都在睡覺。在家裡，他收藏一大堆零件，準備組合一部核融合反應爐。他遲早會組合完成，之後打開開關……屆時怎麼辦？
與其天天在家提心吊膽，不如幫泰勒換個環境。威爾森夫婦二話不說，馬上打包搬家。沒想到來到雷諾市之後，泰勒遇到一位類似衛理思的摯友，慢慢帶領他發揮自己的專長。
生命中的貴人
布林斯米德（Bill Brinsmead）德對核武器總是展現正面的幽默感，大衛森學院也因此認為他最適合擔任泰勒的老師。看到泰勒，布林斯米德想起自己在他這個年紀時，每回上科學課總是覺得太無聊，布林斯米德大多數的老師都不知道，該如何輔導他建造夢想中的各種機器。八年級時，布林斯米德自己拼湊出一部雷射機，並且以這項作品報名參加中學的科展比賽。結果他輸給了一位女孩，她的作品是拿維他命Ｃ去餵食迷你豬，同時她的海報也做得比布林斯米德的漂亮。自此之後，布林斯米德對科展逐漸失去興趣。
如今布林斯米德低頭看著泰勒，面臨了兩個選擇。他可以把泰勒導向適合他年齡的科展實驗（例如氫動力汽車），或是從旁協助他創造一項超酷的作品。
略加思索之後，布林斯米德告訴泰勒：「小伙子，開工吧！我帶你去觀賞我的收藏品，看看有什麼可以利用的。」
晉升電漿俱樂部
布林斯米德帶泰勒進入每間庫房尋寶，看遍架子上所有的破銅爛鐵。「這個可以用……這個也可以……」布林斯米德偶爾喃喃自語，適時提供泰勒各種專業意見。經過數月的研究和焊接，他們成功組合出一部閃閃發光的金屬機器。如今一切已準備就緒，可以嘗試開機了。緊張的時刻終於來臨，實驗的結果將決定泰勒是否可以從最低階的「搜刮客」，晉升到上一級的「電漿俱樂部」。
一切就緒後，布林斯米德把氬氣灌入反應爐裡，然後打開開關。在此同時，泰勒從窗口往爐內望去。起初他只看到柵極的鎢絲逐漸發紅。但隨著電壓慢慢增大，泰勒看到柵極周圍出現藍色的薄霧，旋在半空中，有如幽靈一般。這不就是電漿嗎！泰勒趕緊拍了幾張照片存證，然後張貼在Fusor.net網站上。沒多久馬上有人回應恭喜他，衛理思是第一人，之後陸續有許多恭賀的留言。就這樣，泰勒正式成為電漿俱樂部的會員，並且開始贏得同儕的尊重。
第三十一位中子俱樂部成員
過了幾天，泰勒與布林斯米德重新檢查機器，鎖緊各部位的螺絲，並且調校了幾個零組件，準備第二回的實驗。不同的是，這次他們不是從小窗口往爐內看，而是直接躲在鉛牆後面。這是因為這回，爐內充填的氣體改為氘。氘是可進行核融合的氣體，氬氣則不是。這表示只要一切順利，泰勒不僅能製造藍色電漿球，還可以讓球體內的原子進行核融合。
核融合聽起來場面應該很熱鬧，但實際上卻是頗為安靜的過程，不會出現大霹靂或爆炸聲響。泰勒和布林斯米德在鉛牆後面唯一聽得到的聲音，是來自電源的一點劈啪聲，以及一旁電腦的幾聲嗶嗶響而已。只有在他們關掉電源，從鉛牆後頭走出來之後，根據反應爐旁擺的一個稱為「氣泡劑量計」的小玩意兒，才會知道實驗是否成功。
如果泰勒在劑量計裡看到氣泡，就表示他已經製造出中子，這也意味著他成功的讓氘原子進行核融合了。換句話說，經過四年的零件蒐集、擔心父母反對、遠離家鄉，泰勒終於可以說，這一切辛苦都是值得的。
泰勒拿起氣泡劑量計，結果只看到一顆氣泡。他打開反應爐再試一次。這回劑量計裡出現五顆氣泡，看來應該足夠取信任何人了。
那天晚上，泰勒將他的突破證明，公布在Fusor.net網站上。沒多久，該網站隨即宣布他是全世界第三十一位，成功建造核融合小型反應爐的業餘核能玩家，同時也是最年輕的一位。泰勒的父母得知這個好消息後，馬上帶他到外頭吃晚餐慶祝。他的老師則建議他，以該項作品報名參加幾個星期後即將舉行的地區科展。
進軍英特爾國際科展
科展開幕那天，泰勒和布林斯米德用推車把反應爐推到會場，許多學生紛紛過來一探究竟，但卻看不出這究竟是什麼玩意兒。他們倆把參賽作品取名為〈二‧五百萬電子伏中子通量下的次臨界中子擴增機〉，然而大家還是一頭霧水，乾脆叫它是「核反應堆」，這名稱立刻傳遍會場。當下，所有參賽者都意識到，自己頂多只能得到亞軍而已。畢竟在科展上拿核反應爐參賽，有如開著法拉利超級跑車參加小型賽車比賽一樣，穩拿冠軍的。
頒獎典禮上，泰勒果然得到了冠軍，同時獲得二○○九年英特爾國際科展的決賽資格。
與泰勒見面後不久，我無意間看到《輻射童子軍》這本書。四年前，就是這本書開啟了泰勒的輻射之旅。讀著讀著，我才發覺該書的主角大衛‧韓恩簡直就是泰勒的翻版。青少年時期的大衛特別沉迷於放射性，並決心以一切代價建立一座核反應器。這段經歷基本上與泰勒完全相同。但自此之後，他們兩人的機遇大不相同。大衛的興趣完全被穿防爆衣的消防人員澆熄了，泰勒則有幸繼續下去，而且會有一個快樂的結局。
泰勒曾經像大衛一樣，有可能誤入歧途，變成父母最深的擔憂。不過泰勒並未走上歧途，其中最重要的關鍵就是「親友的支持」。大衛孤單、憤怒、無所事事，但又滿腦子鬼主意，他的「壯舉」遲早會釀成難以收拾的災難。
泰勒的命運則完全不同。他並非獨力建造核融合反應爐，而是碰到一些貴人。例如研究生衛理思，教導泰勒必要的專業知識；布林斯米德提供零件，幫他組合反應爐；大衛森夫婦，特別照顧那些遭美國教育界遺忘的天才，設立了一家專門的學校來培育他們的獨特天分。最重要的功勞則屬於泰勒的父母，他們展現了無比的耐心，他們從沒有擋了他的路，即使每一次他們都直覺想替泰勒踩剎車，但最後還是讓他適性發展。
這些人願意將懷疑擱置一旁，相信只要給予機會，孩子一定能夠成就大事。聽完泰勒的故事之後，我相信他已經可以闖出一片天。他的身旁有太多人默默在鼓勵他。他們完全相信泰勒，也在他身上下了賭注！
此刻，泰勒只需要贏得英特爾國際科展，就能證明這些貴人的抉擇是對的。
（摘自本書第一章）

前言

創造奇蹟
活了這麼大把年紀，我終於領悟到一件事情，
那就是與事實相比，至今所有科學發現只不過是處於起步階段，尚未成熟。
不過，人生中最寶貴的東西就在於此。
——馬克吐溫

眼前的蟑螂隻隻如手機般大小，郵局快遞寄來時還活著。
十五歲的崔斯坦‧威廉斯（Tristan Williams）把一整包蟑螂倒進箱子後，開始在蟑螂背上編號，總共從1號編到20號。他用雞飼料及吃剩的食物餵蟑螂，但卻慢慢發現有一種食物牠們始終不吃，那就是Krispy Kreme牌的甜甜圈。崔斯坦開始納悶起來——難道蟑螂發現這牌子的甜甜圈裡，有某種不為人知的祕密？這個問題雖然值得深入探究，但此時崔斯坦卻有其他要務必須先完成。
時值三月，科學展覽會（簡稱科展）競賽季即將展開，有一系列的活動讓各家好手一展高下，對此崔斯坦滿心期待，沒有什麼事能更吸引他。四眼田雞的崔斯坦今年讀高二，他絕頂聰明、卻毫無運動細胞，很小就立志朝科學發展。從幼稚園開始，崔斯坦就經常參加科展競賽，成績極為優異，除了小學五年級那次之外，年年得第一。他究竟有何獲勝祕訣？答案當然是「昆蟲」。
崔斯坦在小一時，發現螞蟻非常討厭樟腦的味道，於是發明了樟腦驅蟲劑，成功的讓蒼蠅遠離他妹妹的馬。到了小六，他從書上得知球潮蟲（pill bug）習慣吃含鉛、鎘等有毒化學物，於是進行了一項實驗，證明這種蟲可用來清理有毒廢棄物垃圾場。九年級時，他聽到母親抱怨食物儲藏室裡有麵粉甲蟲出沒，於是想出了利用油瓜當驅蟲劑的辦法。崔斯坦在這方面的聰明才智無與倫比，他的臥房裡擺滿了各種比賽獎盃和藍絲帶。他努力往上爬，在郡級和州級比賽不斷得名；今年，崔斯坦更決心要以他的作品角逐科展的最高榮譽。
這次他想利用蟑螂來得名。更明確的說，他想用的是「馬達加斯加蟑螂」。他從書上得知，這種昆蟲有兩大絕活：敏銳的嗅覺、以及受威脅時會發出很大的嘶嘶聲。崔斯坦家位於美國新墨西哥州拉斯克魯塞斯市，離美墨邊境僅八十公里，常可見到警察定期在高速公路及學校查緝毒品。他聽說緝毒犬非常昂貴，每隻須花費兩千千美元來訓練。崔斯坦於是靈機一動，心想可否訓練馬達加斯加蟑螂，讓牠們聞到某些氣味時便發出嘶嘶聲？如果訓練成功，執法單位便可以捨棄昂貴的緝毒犬，改用便宜許多的蟑螂來緝毒。
參加科展的天才就是有這種稍縱即逝的絕妙靈感，崔斯坦衷心期待的就是這一刻。然而絕妙靈感只是第一步，崔斯坦必須先解決一連串的棘手難題，他的實驗計畫才有可能著手進行。首先是毒品的使用。他知道爸媽絕不可能同意他私藏大麻，即使純粹用在實驗上也不行。除此之外，依照規定，要在科展上使用非法物品，必須先經過冗長的文書申請作業，獲准後才可使用。為了避免麻煩，崔斯坦想要以其他氣味代替毒品，讓他一樣可以證明他的觀點。想著想著，他不經意看到桌上有一枝墨水筆，隨手拿了起來，打開筆蓋，聞聞筆尖的墨水。「這個味道可以，」崔斯坦心想。
他開始精心設計實驗內容，擬定各種參數。一切就緒之後，崔斯坦準備應付下一個更棘手的難題：蟑螂可以訓練嗎？不過凡事總得試試才知道。他決定展開行動。
崔斯坦把手伸進箱子，抓出一號蟑螂，放進塑膠碗裡，以防牠跑掉。接著他取下墨水筆的筆蓋，用筆尖在蟑螂前方略微揮動，再以手指戳一下蟑螂，看看牠是否會發出噓聲。崔斯坦不斷揮筆、戳蟑螂，一直重複，想知道蟑螂是否會單純因為聞到墨水的氣味，而發出噓聲。在重複了八十五次之後，一號蟑螂終於學會了，這證明崔斯坦的假設正確無誤。此刻的他，無比興奮，一口氣訓練了二十隻蟑螂，詳實記錄所有結果，並寫了一份報告，說明如何將此發現應用在毒品檢測上。他知道警察不大可能以蟑螂取代緝毒犬，但以往也有一些更奇特的發明獲得重視，他的發現應該也有成功的機會才是。
數星期後，崔斯坦在當地一場科展裡公開他的實驗，雖然在會場上沒有引起很大的注意，但卻讓評審留下深刻的印象。結果崔斯坦拿到冠軍，取得進入州級競賽的資格。他後來在州競賽裡同樣獲得勝利。皇天不負苦心人，經過十年的各種實驗之後，崔斯坦終於可以在全國競賽裡大展身手了。
《紐約時報》風聞他的實驗後，給了他一個「蟑螂神童」的封號。許多電視台蜂擁到他家，拍攝蟑螂現場發功的畫面。崔斯坦甚至聽說，附近羅沙拉摩斯市（原子彈誕生地）的科學家也採用相同原理，訓練了一窩會聞炸彈的蜜蜂。至此，崔斯坦還必須跨越最後一道障礙，才能在科展圈裡永久留名，那就是搭飛機前往俄亥俄州克里夫蘭市，參加英特爾國際科展。
英特爾國際科展堪稱是科展中的超級盃，每年至少吸引五十個國家、超過一千五百位高中生來參加比賽，角逐價值四百萬美元以上的獎品和獎學金。崔斯坦知道英特爾國際科展是科展界裡最頂尖的比賽，競爭想必非常激烈。但一直到真正踏入比賽大廳，在一排又一排的比賽攤位繞了一圈之後，他才赫然發現，他的競爭對手竟然如此厲害。在大廳一角，有位戴眼鏡的女孩展示如何合成一種藥物，來減緩癌細胞的生長。在另一個展示間裡，三位來自巴西的男生，展示一隻類似電影「魔鬼終結者」的生物手臂，現場觀眾為之驚訝不已。在另一個角落裡可以看到，基因改造植物似乎可望徹底解決全球飢餓問題。這些都還只是崔斯坦看得懂的實驗作品。有些參賽作品，例如〈利用P450酵素的交互作用，以擴增內生動情素：誘發動情的創新機制〉，單單是標題就已經讓他暈頭轉向了。
看了所有參賽作品後，崔斯坦開始冒汗。與這些堂皇的科學作品相較，他訓練出來的蟑螂根本難登大雅之堂。儘管多年來苦心進行實驗，儘管忍受了同學對他的蟑螂作品百般嘲諷，崔斯坦看來終究要空手而歸了。他根本一點勝算也沒有。
真是如此嗎？
菁英聚集英特爾科展
很多人都參加過科展。實驗培養皿、馬鈴薯時鐘、吸引眾人目光的蘇打火山……這些都是科展會場裡必備的東西。記得小學五年級的時候，我的參展作品是一張硬紙板，上面貼著從家裡後院挖來的小石頭。雖然沒有得名，但我卻對自己的作品感到自豪。當時的夢想是長大之後成為科學家。
二十幾年後，我來到紐約當了記者。某天上網時突然看到《紐約時報》的一篇文章，報導崔斯坦以及他訓練出來的嗅毒蟑螂。看到他這麼有創意，努力不懈，且對科展抱持如此崇高的理想，我無比的感動。科展有如高智商學生的「星光大道」節目，讓崔斯坦這樣聰明的小孩有大顯身手的機會。我熱情的為崔斯坦喝采，但更加深入挖掘後，卻很遺憾的發現，英特爾國際科展根本不覺得他值得獲獎。怎麼會這樣呢？這個競賽真是如此嚴酷嗎？
二○○九年五月十日，我搭機前往內華達州雷諾市，參加該年的英特爾國際科展。抵達會場後，我閒逛一番，隨即了解為什麼「訓練蟑螂」會落選。在展場上，首先讓我震驚的作品是一座核融合反應爐，它用太陽產生能量的原理來融合原子。往下走幾個攤位，我赫然看到一位學生利用基因改造技術，繁殖出所謂的「智慧毛毛蟲」，牠可是神通廣大，可以做一些跟毛毛蟲完全無關的事。隔壁攤則是一位學生的奈米科技實驗，已獲得五項專利，並且有一家公司捧著一千兩百萬美金準備投資。每參觀一個隔間，我都必須隨時提醒自己，這些實驗的設計者都是「小朋友」，而非大人。許多大人也跟我一樣，看完一個個超現實的三面隔間實驗室之後，莫不留下深刻的印象。
南密西西比大學生物科學教授貝利班尼（Larry Bellipanni）四十年來參加過無數科展，專門研究學生的參賽作品。他表示：「科學家多年來無法解決的許多難題，現在正由高中生在解答。」亞利桑納大學醫學院教授耶格爾（Andrew Yeager）擔任科展評審已三十年，他也認同貝利班尼教授的看法，並且補充說道：「這些參賽實驗的複雜程度，許多皆已超越碩士、甚至博士階段的研究水準。」科展會場也是找尋創意人才的好地方。美國國家衛生研究院的代表、聯邦政府機構、頂尖大學以及許多組織，都會親臨各個科展隔間，找尋科學界的明日之星及創新的實驗概念，每次都滿載而歸。
以防止墜機為例，二○○九年美國全美航空公司的一架飛機由於引擎遭受鳥擊而故障，最後迫降在哈德遜河上。為此，航空界的工程師更加倍努力，希望發明一套野鳥雷達系統，來避免類似問題再發生。不過現在有一位學生已想出一個更為簡單的方法。住在南卡羅萊納州希爾頓希德市，年僅十七歲的史黛恩（Katie Stine）設計了一具網狀金屬圓錐，放置在飛機引擎前端，可以讓空氣自由通過，但把所有外來障礙物導引開來。由於無法實際在飛機上測試，史黛恩想到利用網球發球機來模擬相同的情況。她把發球速度設定在每小時一百六十公里，然後密集朝圓錐體發射，模擬鳥擊的情況。她的實驗原型獲獎無數，或許很快便可申請專利。其實這種成就在科展上隨處可見。平均每五個科展項目中，就有一個正在申請專利。
參加科展的學生，都希望自己的作品有朝一日可以改變世界，而這絕不是異想天開。一九九一年，美國航太總署發射伽利略號太空船到木星時，曾貼著九五一號小行星（Gaspra）的軌道進行自動拍照，當時使用的資料即是由美國麻州牛頓市一位十七歲學生馬德拉斯（Claudine Madras）蒐集的。治療自閉症、阿茲海默症等疾病的部分方法，也是某些科展學生的貢獻。佛羅里達州根茲維市的十七歲少年凱爾‧瓊斯（Kyle Jones），發現一種稱為共軛亞麻油的物質，能在三天內殺死百分之九十的結腸癌細胞。著名的安德森癌症中心隨即以他的研究為基礎，進一步進行各種實驗。田納西州亞科雅市的十六歲學生泰勒‧瓊斯（Taylor Jones），發明了一種殺菌燈，可以在販賣機發送瓶裝飲料的同時，殺死瓶身上潛藏的微生物。這項發明已申請專利，不久之後，我們從販賣機購買飲料將更加安全。
除了癌症療方和更乾淨的飲料罐之外，參加科展的學生還有很多發揮空間。有些專家堅信，美國的未來完全掌握在這些孩子身上。根據國際教育統計中心最近的一份報告顯示，美國十五歲學生的科學成績，遠遠落後中國、日本、加拿大、捷克及其他十八個國家的學生。負責研究國家安全威脅解決方案的哈特拉德曼委員會（Hart-Rudman Commission）表示，美國數學和科學教育的失敗「對美國帶來的威脅高於……任何潛在的常規戰爭。」就連比爾‧蓋茲也憂心美國的科學教育。他在一場州長高峰會上表示：「我到國外旅行，看到他們的高中生，再看看我們自己的高中生，相較之下，我對美國下一代的工作能力感到無比憂心。」
高中的科展不像運動一樣，很少吸引熱情粉絲。不過這個現象正在改變。二○○九年，美國總統歐巴馬宣布：白宮將開始舉行年度科展，期望將美國「在國際科學及數學競賽的排名，從中等提升到頂尖，預計在未來十年內達成目標」。畢竟誠如歐巴馬總統所言：「如果獲得美國大學運動協會（ＮＣＡＡ）比賽冠軍，可以來白宮接受表揚。同樣的，年輕學子如果在實驗、設計、軟硬體的研發等方面有非常傑出的成就，也應該獲得認同。科學家和工程師理應與運動員和演藝人員一樣，成為大眾榜樣。白宮現在這麼做，就是要起示範作用。我們要讓年輕學子知道，科學可以很酷！」
十二個感人的故事
走在二○○九年英特爾國際科展的會場裡，一排排的實驗發明讓我瞠目結舌。其實我訝異的不只是實驗的複雜程度，更是背後感人的故事。許多學生都是為了解決生活中的難題，而想出這一個個傑出的實驗。
有一位男同學全家住在廢棄的拖車裡，生活非常困苦，沒熱水、沒暖氣。於是他利用一九六七年份龐蒂克舊車上的散熱器，搭配六十九個汽水鋁罐及家裡附近找來的垃圾，設計了一套太陽能熱水器。
另外有個女孩，她的小表妹有自閉症，於是她寫了一個電腦程式，幫助表妹讀書、寫字以及與他人互動。這個軟體非常成功，如今已在全國各級學校使用。
離科展會場不遠的一個小鎮，日前曾發生莫名其妙的自殺潮，當地警察為此疲於奔命。有一位科展學生於是訓練了一群「療癒系馬兒」，有效幫助創傷症候群的人遠離悲傷。
除了應付複雜的粒子物理學和熱力學之外，參賽學生在出了實驗室後，甚至會遭遇一些難以招架的棘手問題。有位女孩發現，知名的杜邦公司排放致癌化學廢料到水溝裡，女孩竟然因此遭聯邦調查局懷疑為恐怖份子，而受到調查。
有些學子則幸運多了，因為自己的科研成就而獲得各種意外的收穫，例如高達四十二萬美元的獎金、返校後可與足球隊獎杯並排陳列的科展獎杯、在「早安美國」節目上邀請女友參加畢業舞會等等。
在追尋他們人生裡的高潮與低潮時，我看到的不僅是這些學子改變世界的能力，同時也了解到這些人生經驗，為他們留下了不可磨滅的印記，左右他們未來的志向。透過科展，有兩位在少年感化院裡的男生發現，自己竟然如此聰明。透過科展，有一位罹患痲瘋病的女孩發現，只要願意尋找，即使是最可怕的疾病，也有光明的一面。
科展給了這些孩子信心、勇氣和希望。
參加二○○九年英特爾國際科展的學子實在了不起，我決定留下來好好觀察一番。在五天的行程裡，我看著他們布置自己的參展作品、回答評審的問題，然出席頒獎儀式，等待比賽成績揭曉——是否美夢成真，成為科展明星，或者黯然鎩羽而歸。
這屆英特爾國際科展，共有一千五百六十二位學子報名，我從中挑選六位印象最深刻的學生，把他們的故事寫成本書六個章節。另外五章則記錄過往的得獎學生，他們的故事早已是科展界的傳奇。為了驗證這些學子的故事是否只是傳言，我決定前往他們家裡或實驗室參訪，結果總是讓我無比訝異。
科展永遠充滿驚喜，但這並不保證結果都令人滿意。本書介紹的參展選手，有些得名，有些失敗。但不管輸贏，科展讓所有孩子都改變了。雖然我只是旁觀者，在場邊為這六位選手加油，但我得說，科展也改變了我。
這個世界雖然充滿壞消息，例如全球暖化、核擴散、科學教育的沉淪等等，但是科展永遠為我們帶來希望。科展讓我們深信這個世界或許不如想像的那麼糟。
撰寫本書的過程中，我深刻認識到這些孩子如此勤勞、謙遜又令人心疼。他們改變了我對青少年的所有看法，他們的能耐讓我刮目相看，也讓我了解，一個人只要有心，無論是八歲還是八十歲，都可以創造奇蹟。

不是資優生，也能出類拔萃
目錄

前言創造奇蹟

第一章全球最年輕的核融合天才

第二章來自印第安的太陽能男孩

第三章勇敢面對痲瘋病的女孩

第四章仰望星空的感化院少年

第五章開朗少女馴馬師

第六章對抗杜邦的小小環境化學家

第七章破碎家庭之女 vs. 科學兩人團隊

第八章讓失聰少女溝通無礙的手套神通

第九章找出蜂群消失原因的小辣妹

第十章啟迪自閉兒的才女

第十一章在家自學，造就出下一個比爾‧蓋茲

第十二章科展中的超級盃

第十三章得獎者是……

終局科展結束後，人生才要開始