Philip Streich，17岁 威斯康星州普拉特维尔 纳米创业家
第一步：Streich 从10岁起就生活在农场，帮助照料农作物和牲畜。他从七年级开始在家接受教育，九年级时开始在威斯康星大学普拉特维尔分校学习科学和数学课程。在那里，他与化学教授 James Hamilton 合作，后者向他介绍了被称为纳米管的微观碳圆柱体。
挑战： 超强 碳纳米管 具有广泛的潜在应用，包括更轻的防弹衣和更灵敏的触摸屏，但它们容易结块，这使得它们难以使用。为了解决这个问题，化学家们一直在用各种物质涂覆纳米管，但这样做经常会改变纳米管的物理和电学性质，从而限制了它们的用途。Streich 和 Hamilton 认为可能有更好的方法：将纳米管溶解在某种溶剂中，可以防止它们结块而不改变其性质。但没有人知道是否有溶剂能做到这一点。
解决方案： Streich 定制了一个光谱仪来探测纳米管的化学特性。利用这些数据，他发现溶剂 N-甲基-2-吡咯烷酮确实可以溶解纳米管。然后，Streich 在光谱仪的帮助下发现了更多的溶剂。该项目为他赢得了超过10万美元的奖学金，他和 Hamilton 于去年春天 发表了他们的研究成果[需要订阅]。到6月，Streich 已经凭借他与 Hamilton 共同创立的名为 Graphene Solutions 的纳米技术初创公司，在一次州商业计划竞赛中赢得了额外的5万美元奖金。“我从未梦想过这一切会成为可能，” Streich 说。“我真的很感谢我父母的支持，让他们能够尝试在家上学。如果我还在普通学校系统，我怀疑这一切都不会发展起来。”
下一步： Streich 正在为上大学做准备，他希望在那里将他对科学的热爱与政治和人文学科结合起来。
第一步： Delgado 的好奇心是在高中二年级后，他在泽西城医疗中心的研究人员调查 MRSA 菌株时被激发出来的，MRSA 菌株是引起抗生素耐药感染的原因，尤其是在医院。
挑战： 抵抗抗生素的细菌意味着要找到一种方法来对抗细菌用来对抗抗生素的伎俩。一些细菌使用的一种伎俩是通过嵌入其细胞膜的所谓外排泵排出抗生素。Delgado 问：有没有办法禁用这些泵？他如何在高中实验室进行如此复杂的研究？
解决方案： 在学校环境中处理致病细菌太危险了，所以 Delgado 专注于禁用普通细菌 *大肠杆菌* 中的外排泵。一位名叫 Marie Aloia 的老师帮助 Delgado 联系了全国各地的研究人员寻求建议和用品。其中一位帮助他确定了可以避免使用危险化学品的实验室技术。另一位则提供了一种植物化合物（黄酮醇），已知该化合物可以禁用其他细菌中的外排泵。“互联网确实让一切变得更容易了。你可以做到10年前的孩子们做不到的事情，” Delgado 说。在两年多的课余时间和周末，Delgado 测量了细菌泵出的抗生素量以及在暴露于黄酮醇和其他候选化合物后杀死它们所需的抗生素量。Delgado 的研究在2008年的英特尔科学人才搜索大赛中获得了第五名。
下一步： Delgado 目前正在耶鲁大学就读。“我一直对医疗保健领域感兴趣，”他说。“具有现实世界的应用很有帮助。”
Daniel Burd，17岁 安大略省滑铁卢
第一步： 2006年，Burd 被家里的杂物所困扰，于是开始研究能吃塑料的微生物。“我只是受够了每次打开衣柜时，都会有塑料袋掉到我头上，”他说。
挑战： 数百万个塑料袋堵塞了我们的垃圾填埋场，常常进入海洋，扼杀了海洋生物。科学家估计，一个塑料袋可能需要几百年才能完全分解。Burd 决定看看他是否能分离出自然存在的 分解塑料的微生物，并让它们工作得更快。
解决方案： Burd 使用大部分从 eBay 上购买的用品和设备，收集了土壤样本，分离出候选微生物，并将每种微生物在培养基中培养。然后，他通过将塑料条暴露于其中来量化每种生物降解塑料的能力。Burd 分离出了四种能够降解塑料的微生物菌株，其中一种效果特别好。他尝试了不同的温度和各种菌株的混合物，直到能够在一周内降解43%的塑料条——这比在垃圾填埋场需要数年的时间有了显著的提高。Burd 的研究在上一个春天赢得了加拿大全国科学博览会的一等奖。
下一步： Burd 目前仍在滑铁卢学院继续他的学业，他是该校的高年级学生。
第一步： Roda 几乎从记事起就热爱 Barnegat Bay，这是新泽西州沿海地区，她每年夏天都会在那里度过。15岁那年，当她意识到海湾离美国最老的核电站 Oyster Creek 发电站有多近时，她便采取了行动。
挑战： Oyster Creek 是否对海湾的生态系统产生了影响？Roda 的目标是提高公众和核电设施工程师的意识。“一旦我们了解了自己的影响，就更容易减轻它，”她说。
解决方案： 接下来的三个夏天，她将发电厂附近的溪流与约七英里外的对照溪流进行了比较。她测量了从温度到清晰度等水体特性，并对微生物和其他生物进行了详细分析。Roda 发现，与对照溪流相比，靠近发电厂的溪流温度更高，水流更快，并且下游的细菌含量更高。她记得靠近发电厂的水域比海湾的其他区域更温暖。“就像洗澡水一样，”她说，并补充说，溪流的生态系统仍然是功能性的，因为它们仍然是许多生物的栖息地。Roda 的研究为她赢得了许多荣誉，包括美国自然历史博物馆的青年博物学家奖，以及去年春天进入英特尔科学人才搜索大赛决赛。
下一步： Roda 目前在哈佛大学就读，她计划专注于环境研究、海洋生物学，可能还有法律。
Isha Jain，17岁 宾夕法尼亚州伯利恒
第一步： 在五年级时，Jain 做了一个关于使糖果耐嚼或坚硬的物理特性的科学展项目。她的父亲，一位在利哈伊大学的材料科学教授，邀请她继续在他的实验室里进行这个项目，两年后他们发表了研究成果。到九年级时，Jain 已经在利哈伊大学的发育生物学实验室兼职工作。
挑战： 四肢是如何生长的仍然知之甚少。更好地理解这个过程可能在治愈骨损伤和治疗骨病方面发挥作用。Jain 通过观察斑马鱼鳍中骨骼的生长来解决这个问题。
解决方案： Jain 使用包括荧光显微镜在内的多种技术，绘制了骨细胞自身的过程图。她没有发现单一的活动爆发，而是记录了一系列细胞脉冲。Jain 的发现发表在《发育动力学》杂志上，并为她赢得了2007-2008年西门子竞赛的10万美元奖学金。她认为自己的成功归功于早年开始。“我一直喜欢科学和数学，但如果没有沉浸在研究中，我就不知道这正是我想要做的，”她说。
下一步： Jain 现在是哈佛大学的大一新生，并计划上医学院。
