圖一：2013年國際數學奧林匹亞的美國隊成員。六位小夥子參賽前輕鬆自信，而且英俊瀟灑，一改理科男生的刻板形象。照片來自2013年IMO組委會網站。

這個周末從南美哥倫比亞的海濱城市Santa Marta傳來振奮人心的消息，在第五十四屆國際數學奧林匹亞競賽上，朗特高中的應屆畢業生John Chen為美國贏得了一枚金牌。美國隊以四枚金牌二枚銀牌的戰績緊隨中國和韓國之後列全球97個參賽國家的團體第三名。美國國家隊的六位選手中四位是華裔，另一位可能是混血，再加上美國隊長時期的領隊馮博士和現任副領隊的華裔前奧賽選手Loh博士，華裔在美國頂級高中數學競賽的領袖風範有目共睹。

John不僅數學優異，鋼琴也曾獲得過密蘇裏鋼琴比賽的第一名，他在斯坦福同時錄取的情況下選擇今秋去麻省理工讀書。John可能是二十多年來，密蘇裏第二位代表美國參加國際數學奧賽的學生。數年前，這裏的一對雙胞胎兄弟中的一位曾代表美國獲得過銀牌。他們為homeschool，媽媽帶著他們參加各式各樣的數學補習和競賽，兩兄弟後來同時去了麻省理工。

數學競賽是美國中學裏相當受歡迎的課外活動之一，雖然是民間非政府涉及的活動但它仍以曆史悠久和組織嚴密而著稱。初中階段著名的Mathcounts僅覆蓋六至八年級，而為選撥美國國家奧運選手和鼓勵中學生學習數學的熱情，美國數學聯合會（MAA）則每年負責組織不同層次的數學競賽。借John獲獎的光，讓我們來溫習一下一些關鍵的競賽流程。

作為隻要在學校報名就能參加的考試，MAA設計了三項美國數學競賽：AMC-8，AMC-10和AMC-12。顧名思義, 這些是針對8，10或12年級的學生設計的，當然學生可根據自己的水準考更高級別的考試，比方說，十年級的學生也可以考AMC-12等等。每年參加AMC考試的學生為350，000人左右，來自6，000多所學校。

然後根據AMC的成績，學生將被邀請參加一項稱為AIME (美國數學邀請考試）的考試。大概有資格參加AIME考試的學生人數每年為一萬多，也就是AMC-12考分的前5%或分數超過100分的學生，或者AMC-10的頂尖2.5%或分數超過120分者。AIME為美國高中四年的優秀高中生參加，三小時內完成15個問題。為將學生的數學程度分開，AIME考題是有難度梯度的，特別是第十題以後的題目相當難。

高中生能否有資格參加USAMO（美國數學奧林匹亞）的考試是一個非常重要的標誌，它是通過由AMC-12和AIME的聯合分數所組成的USAMO指數來決定的，每年隻有大約250人左右的學生進入USAMO。也就是說，如果絕對平均，全美國四年高中每年級隻有60多位USAMO成員。以前對於九或十年級的學生，組織者在設定USAMO指數時會適當照顧他們，現在則創立了USAJMO。USAMO的重要性還在於它的考試題型是和國際數學奧林匹亞（IMO）相似的推理證明題，九小時隻做六道題，分兩天進行，每天4.5小時做三道題。

USAMO考分最高的12名學生被稱為USAMO的Winners，他們將會被邀請參加在內布拉斯加舉行的數學夏令營（MOSP或MOP），並且會在華盛頓舉行慶祝典禮，包括在愛因斯坦塑雕前合影等。到2011年為止，美國國家隊的6位成員將隻能從這12位選手中產生，根據他們的夏令營考試成績和USAMO的分數。另外，MOP還會邀請18位（近年擴充到40左右）的非畢業班的USAMO高分（後來也含USAJMO）的學生參加訓練，這是為未來美國國家隊培養人才的準備措施。現在似乎非USAMO Winners的選手也有可能當選國家隊，如果你的二輪夏令營篩選考試的成績特別好的話，當然USAMO的分數總會被考慮的。

這就是John在去年一學年裏所經曆的征戰史，可以說一路走來很不容易。但是我們把它與中國全民上下的奧數運動相比則完全是小巫見大巫了，中國據說確立國家隊之後，僅集訓就超過六個月。即使這樣，John在IMO上以五題滿分一題空缺的成績列全球並列第十，高過中國隊一半的選手。

另一位朗特高中學術奧運選手是Chenming Huang, 他作為今年美國化學奧林匹亞隊的四位成員之一，在莫斯科舉行的國際化學奧林匹亞競賽中贏得金牌。化學奧賽的參賽人數遠少於數學，但也有12，000人參加初賽，從1，000人參加的國家化學奧林匹亞考試中選20人，然後在科羅拉多的美國空軍學院進行為期兩周的夏令營後，篩選出四位最優秀的化學選手。Chenming業餘時間也彈鋼琴和小提琴，他今秋將去麻省理工讀大學。

我們談及朗特高中今年的學術明星時，不能不提到巴特勒一家。他們的大兒子David今年畢業，他高中就隻能去讀大學的數學課，David也代表了美國去英國參加國際語言學奧林匹亞競賽。他拒掉麻省理工而選擇去芝加哥大學讀書，很大的原因是後者給了高額的獎學金。David是全美Mathcounts的第三名，2009年由David，John（排第7），Chenming (排第23）和David的大妹妹Sarah組成的密蘇裏隊榮獲全美Mathcounts團體的第二名。這個名次和州隊全部出自一個學校都是創密蘇裏記錄的。父母全是律師的巴特勒被問及孩子的數學基因哪裏來的時，他們隻能䇯䇯肩一片茫然，不像John的父親還是華盛頓大學的知名教授。

注：本文所述力盡真實，但為保護學生隱私，博文中的學生和他們學校的名字為化名。



圖二：可能是美國隊領隊Zuming Feng在IMO會議上發言。馮先生在霍普金斯大學取得博士後，在美國著名的私立高中Exeter教數學，他主持美國數學奧賽十幾年，並且長期將美國隊保持在世界前列。今年美國隊的副領隊Loh先生為前奧數選手，普林斯頓數學博士，現為CMU數學助理教授。照片來自2013年IMO組委會網站。

圖三：2013年美國國家化學奧林匹亞隊。照片來自網絡。

圖四：巴特勒家兩兄妹參加Mathcounts全美決賽。照片來自網絡。

圖五：密蘇裏Mathcounts隊因獲全美團體第二名受到奧巴馬總統的接見。應該是與另一隊同時進的白宮，John前排左二，David左四，Chenming右二。照片來自網絡。