本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
創造力可能不是普通人會將之與DNA研究或太空探索聯絡起來的詞彙，但青少年科學競賽太空基因正在向學生和教師們展示，這些概念實際上是緊密相連的。該競賽向學生們介紹尖端技術，要求他們提出關於太空旅行對生物體影響的真實問題，將學生與科學專家配對，然後在國際空間站上進行獲獎實驗。
該競賽上週宣佈16歲的安娜-索菲亞·博古拉耶夫為首位獲勝者，它是波音、美國數學學會、miniPCR和空間科學促進中心合作的成果。儘管他們在科學和教育方面的方法截然不同，但每位合作者都為了讓年輕人有機會在真實的科研環境中運用他們最有創意的想法而走到了一起。
太空基因參賽者被賦予一項高度開放的任務（提出一個原創的研究問題），在一個有些開放的領域（任何生物體可能受太空時間影響的方式）中使用一套明確的工具（可以透過在國際空間站中使用miniPCR進行研究）。這種開放的創造性探究和有限資源的結合，很好地類比了職業研究人員每天面臨的任務。據美國數學學會主席約翰·尤因說，競賽提案方面的開放性是刻意為之的。
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“現在的很多科學課都與背誦事實有關，”尤因說。“甚至有些科學競賽只是在比誰背誦的事實最多。這與真正的科學活躍的方式不同。”
太空基因不僅讓孩子們進入一個更真實的科學過程，還要求他們使用當今尖端研究人員仍在使用的技術和過程。看看miniPCR，它可能看起來並不特別強大，但它實際上代表了一項在不到25年的時間內，從贏得諾貝爾化學獎到在K-12課堂上使用的技術。
聚合酶鏈式反應(PCR)的過程能夠快速檢測或分析DNA，或將一個DNA片段的單個複製擴增到數百萬個複製以供分析。這就是你最喜歡的電視偵探能夠將微小的DNA片段轉化為有意義的東西的原因之一。
miniPCR——它將在國際空間站用於進行獲獎實驗——將傳統PCR過程的能力濃縮到一個2英寸乘5英寸的包裝中，可以直接連線到智慧手機，重量不到一磅（圖片由太空基因提供）
將這項技術與miniPCR一起帶入國際空間站，為我們研究從微重力到宇宙輻射等一切事物可能對生物體產生的微妙影響打開了一扇新的大門——而太空基因的學生參賽者們正在獲得首次提出這些問題的機會。
這就是創造力發揮作用的地方。太空基因網站上有很多建議的想法，可以幫助孩子們入門——從DNA化學到生命探測——但它也包含一個重要的短語：“或者提出一個全新的想法！”
尤因強調，科學中最具創新性的突破來自於有創造力的人；來自於那些追求別人想不到的問題或方法的人。“但是在學校裡，當一個孩子被認為具有‘創造力’時，科學通常不是他們被鼓勵追求的方向，”尤因說。“最有創造力的人可能會被引導相信，唯一可以發揮創造力的地方是藝術領域，這意味著科學正在失去許多重要的年輕創新人才的興趣。”
一旦學生完成他們的獨立提案，被選為決賽入圍者的學生將與專家導師配對，以幫助他們將他們的問題從想法階段完善為可以在國際空間站上實際測試的東西。合作以面對面或線上的方式進行，具體取決於決賽入圍者的所在地，並且在提供有意義的反饋和讓決賽入圍者找到自己的方式之間取得了微妙的平衡。但總的來說，導師們對他們年輕的決賽入圍者的工作和雄心感到非常滿意。
2015年太空基因競賽獲獎者安娜-索菲亞與宇航員蘇尼·威廉姆斯合影（圖片由太空基因提供）
來自麻省理工學院的丹尼斯·阿塔拜與決賽入圍者艾麗莎·赫夫合作。“當我們討論她專案的實驗細節時，最令我驚訝的是她對她提出的概念的深刻理解，”阿塔拜說。“重要的是要注意，她提出的實驗想法可以擴充套件並轉化為一個更大規模的專案，這可能有一天會使我們能夠設計出檢測新生命形式的新策略，甚至進一步推進當前在國際空間站上的研究。”
同樣來自麻省理工學院的霍莉·克里斯滕森擔任了最終的競賽獲獎者安娜-索菲亞·博古拉耶夫的導師。兩人在為期6周的決賽期間透過電子郵件和Skype進行了廣泛的交流，克里斯滕森“對安娜-索菲亞提出的實驗的複雜性和她研究問題的生物學相關性印象深刻。”
決賽入圍者在由包括miniPCR聯合創始人埃澤奎爾·阿爾瓦雷斯·薩維德拉；馬薩諸塞大學醫學院助理教授埃莉諾·卡爾森；MƒA優秀教師烏茲瑪·沙阿；哈佛醫學院遺傳學教授加里·魯夫昆；新英格蘭生物實驗室DNA擴增技術主管布雷頓·霍恩布洛爾；以及CASIS董事會成員菲利普·舍恩在內的評委小組面前對他們的提案進行了展示。
安娜-索菲亞和整個太空基因團隊都對在國際空間站進行獲獎實驗感到興奮。
在談話結束時，我問尤因關於其他參與者，那些實驗無法進入太空的人，以及他認為他們可能會從這次經歷中得到什麼。
“至少他們有機會思考一些真正有趣的事情，”尤因說。“他們被鼓勵思考一些瘋狂的事情，並處於科學的前沿，希望他們會覺得這種認知創造力是值得一再參與的。”
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