2022丘獎生物雙銀獎項目&2021生物金獎作品解析

生物學是自然科學的一個(ge) 門類，研究生物的結構、功能、發生和發展的規律。作為(wei) 基礎學科的一種，生物與(yu) 我們(men) 的生活有著緊密聯係。

在留學申請中，生物專(zhuan) 業(ye) 一直是大家的熱門選擇。伴隨科技飛速發展，該學科的劃分也越來越詳細，中學生能接觸到的研究領域也更加廣闊。

作為(wei) 全球華人中學生的Top級賽事，丘成桐中學科學獎在2016年正式啟動了生物獎。什麽(me) 樣的生物研究更容易獲得丘獎的青睞？什麽(me) 水準的研究才有能力衝(chong) 擊生物全球金獎？老師帶你從(cong) ?2022丘獎生物雙銀獎項目&2021生物金獎作品解析 中分析一二！

2022丘獎生物銀獎1

An AI-Based Ambulatory Ankle Brace with Wearable Sensor used for Preventing Ankle Sprains

項目概況

本團隊研究重點為(wei) 運動科學方向的腳踝保護。此研究經過文獻閱讀，旨在研發一款能夠實時監測腳踝數據(角度、角速度等)、進行扭傷(shang) 風險評估、最終選擇性進行肌肉電刺激的腳踝保護裝置。

該研究靈感主要來源於(yu) 學生的個(ge) 人經曆。學生從(cong) 初一就加入了學校籃球隊，也正是從(cong) 那時起，平均每學年都會(hui) 有一次腳踝傷(shang) 病，籃球隊裏的其他成員也多少都有過。

腳踝扭傷(shang) 會(hui) 給身體(ti) 健康帶來隱患，還會(hui) 損失很多時間，且有腳踝扭傷(shang) 病史的人更容易複發，學生由此想到要設計一款可以預防腳踝扭傷(shang) 的裝備。

學生將數據輸入不同的機器學習(xi) 算法，以創建模型來預測未來的腳踝運動。由隨機森林算法創建的具有最佳性能的模型被輸入到微型計算機中。

一旦模型預測到高風險移動，微型計算機就會(hui) 向肌肉刺激器發送藍牙信號。刺激器的一端是一對連接在腓肌肉上的電極，以限製踝關(guan) 節的運動。

從(cong) 高中生的小發現，到聚焦特殊人群的創新成果，學生對日常生活的思考、潛在的科研熱情、完成度較高的研究成果，是打動丘獎評委的“法寶”。

2022丘獎計算機銅獎

一種提高顱內(nei) 出血CT檢測準確性和可讀性的用戶友好算法

項目概況

本研究采用了一個(ge) 來自北美放射協會(hui) 的70多萬(wan) 張顱內(nei) 出血CT影像的數據庫，通過對圖像進行預處理和數據優(you) 化，采用了三種卷積神經網絡算法，和三種集成融合的手段，設計並訓練了12個(ge) 模型，最終選定一種最佳模型，並對其進行了可視化處理。

學生來自一個(ge) 醫生家庭，父母都是醫療領域的專(zhuan) 家，選擇這個(ge) 研究課題是因為(wei) 學生棒球隊友的父親(qin) 因中風意外離世，而這極有可能是由於(yu) 腦出血引起的。

ICH的檢測確實是一件關(guan) 乎生命的事情，檢測得越快，患者康複的機會(hui) 就越大。現有檢測的準確性完全基於(yu) 放射科醫生的判斷，但每個(ge) 亞(ya) 型的差別細微，醫生也可能出現誤診。學生希望能夠製定出一個(ge) 標準的診斷流程，讓每位患者都能在幾分鍾內(nei) 接受檢查。

該研究建立的模型能夠在CT圖像上顯示腦出血發生的準確位置。不僅(jin) 如此，學生還設計了一個(ge) APP，讓放射科醫生可以輕鬆訪問他們(men) 的模型並分析他們(men) 的臨(lin) 床CT圖像，為(wei) 搶救病人帶來寶貴的時間和準確性。

該項目具有較高精確度，且可以落地搭建出APP，其目的是給醫生提供診斷依據，在可行性和社會(hui) 意義(yi) 方麵都非常亮眼。

去年丘獎沒有評選生物金獎，而是轉評了兩(liang) 個(ge) 生物銀獎。雖然兩(liang) 個(ge) 銀獎項目也很優(you) 秀，但相較曆年的金獎作品，沒有出現“斷層式”的學術成果差異。什麽(me) 水準的研究才能拿下生物金獎？不妨來看下?前年的金獎作品。

2021丘獎生物金獎

A molecular phylogeny of cavernicolous Oniscidea (Isopoda) in Southern China reveals multiple origins of troglodytic behavior and a new species of blind Armadillidae (Oniscidea, Isopoda)

作品解析

2021年丘獎生物金獎由一位做鼠婦的分類學研究中學生拿下。他利用暑假前往中國華南地區，開展了蟲類采集以及研究。這是最傳(chuan) 統的生物學研究，其競爭(zheng) 力體(ti) 現在以下幾點：

• 現在做分類學研究的人較少，而且研究中融入了現代傳統生物學的方法
• 實驗的工作量巨大，並且使用了難度係數很高的係統發生樹、手繪了示意圖
• 在實驗過程中發現了鼠婦的新種

丘獎各學科的獲獎項目都“各顯神通”，而生物獲獎作品帶來的震撼力足以排在六大學科的前列。或許他們(men) 研究的並不是學術界的熱點方向，但我們(men) 可以感受到中學生追逐自己夢想的熱情與(yu) 學術潛力。一個(ge) 符合中學生視角、以小見大的選題更容易讓參賽者脫穎而出。

以上就是機構教研團隊對於(yu) 2022丘獎生物雙銀獎、2021丘獎生物金獎作品的解讀~科研賽事是一個(ge) 周期性項目，學生需要每周持續投入，才能獲得比較滿意的產(chan) 出。

2023丘獎亞(ya) 洲賽區已經開始報名，賽程比去年提早足足一個(ge) 月！按往年慣例，丘獎大陸賽區、北美賽區也將陸續於(yu) 4月、6月開始報名，想參加丘獎的同學要開始準備項目啦！