学霸的科创之路：黄一为与“数学机械化”的奇妙邂逅

图为黄一为与团队参加第20届第二十届泉州市青少年科技创新大赛。受访者供图

东南网7月18日讯（本网记者 陈诗婷 通讯员 王晓珠 曾飞炮）当2025年泉州中考高分的光环落在黄一为身上时，人们看到的是他782.1分的顶尖成绩、各科近乎满分的均衡表现，以及校足球队长的活力身影。但在这份“全能学霸”的标签背后，还有一段与“数学机械化”深度碰撞的科创旅程——来自泉州一中的这位少年用严谨的逻辑与不懈的探索，在几何不等式的世界里，写下了属于青春的创新答卷。

从课堂到实验室：兴趣点燃科创火花

对黄一为而言，数学从来不是枯燥的公式堆砌。在一次偶然的课堂拓展中，黄立老师提到的“数学机械化”——这个由吴文俊先生开创、能用算法解决几何问题的前沿方法，像一颗石子投入他的脑海，激起了强烈的探索欲。“能不能用它来研究几何不等式？”这个念头，成了他科创之路的起点。

彼时，正值学业压力渐增的初中阶段，如何平衡日常学习与科创研究？黄一为的秘诀，是把对数学的热爱转化为高效的时间管理能力。他告诉记者，每天放学后，别人忙着刷题时，他会挤出1—2小时泡在实验室，有时是啃读吴文俊先生的著作，试图理解“将几何问题转化为代数运算”的核心逻辑；有时是和团队成员围着电脑，调试符号计算软件的程序代码。“就像解几何题要找辅助线，时间分配也需要‘最优解’。”他笑着说，那段日子里，课本知识为科创打基础，科创实践又反哺着课堂上的逻辑思维，形成了奇妙的良性循环。

黄一为参加省赛。受访者供图

攻坚时刻：在“卡壳”中学会拆解问题

研究初期，团队就遇到了来自学术的“下马威”。当他们尝试找出带约束条件的几何不等式最佳系数时，BOTTEMA中的程序频频报错，推导结果更是混乱到让人沮丧。“从一维的线段和角的不等关系，到二维的面积不等关系，精确度不够变容易让这个最佳系数天马行空。”黄一为回忆，最困难的时候，几个人对着满屏代码熬到深夜，却连一个简单的不等式都推导不出来。

但学霸的韧性，正在于不畏惧“卡壳”。在黄立老师的点拨下，他们决定“退一步”，先用传统几何方法手动推导缩小范围研究，在草稿纸上画满辅助线，一点点梳理图形中的等量关系，再将这些关系逐条“翻译”成代数语言，给程序“搭好脚手架”。“就像解复杂的综合题，得先拆成小问题逐个突破。”经过数十次调试，当程序终于输出正确结果的那一刻，实验室里爆发出的欢呼，成了他最难忘的记忆。

赛场淬炼：从“敢想”到“做透”的蜕变

带着打磨数月的成果，黄一为和团队先后征战泉州市赛和福建省赛。2023年11月，黄一为与李米、李佳泉合作的科技创新作品《基于数学机械化对一个几何不等式的加强与推广》，在由泉州市科协主办的第20届泉州市青少年科技创新大赛上荣获一等奖。大赛上，评委的评价一针见血：“思路新颖，但普适性不足。”这让他意识到，科创不能停留在“有意思”，更要追求“有价值”。

于是，他们开启了新一轮“升级”。根据市赛的经验和评委的建议，黄一为和团队找来不同类型的综合性更强的几何不等式。抓住这些不等式是刻画三角形各部分几何量之间关系的本质，先逐一用数学机械化方法测试，找出最佳系数，再对比传统证明方法提炼出这套算法的独特优势，最终用动态演示把推导过程可视化，让评委能直观体会“黑匣子”的运算秘密。为了征战第39届福建省青少年科技创新大赛，黄一为和团队模拟答辩到深夜，预设了“机械化会不会限制几何思维”等尖锐问题，把每一个逻辑链条都打磨得无懈可击。最终，他们的作品在省赛中勇夺二等奖。

“泉州赛让我敢想，省赛教会我做透。”黄一为说，两次比赛的收获远不止奖项，还让他懂得，真正的创新是在严谨与突破之间找到平衡。

如今，这位中考状元的科创之旅仍在继续。他计划把数学机械化方法拓展到数论领域，还对“AI辅助数学研究”充满好奇。“学习是积累，科创是突破，两者都需要一股‘钻’劲。”黄一为的故事，或许正印证了那句话：学霸的世界里，优秀从来不是单一维度的闪耀，而是在热爱的领域里，把每一步都走得扎实而精彩。

图为黄一为。受访者供图