丘成桐中學生科學獎生物獎項分析

在丘獎六大學科賽道中，每年的生物獎獲獎作品總能給我們(men) 帶來不小的震撼。現在正值2023丘獎黃金備賽季，有方學術&教研團隊每周都會(hui) 帶來幹貨滿滿的線上講座，六大學科、5場“保姆級”丘獎攻略分享，助你決(jue) 勝賽場！

01、丘成桐生物獎含金量

丘成桐中學生科學獎是2008年由數學大師丘成桐先生發起設立的中學生科學創新類獎項，以“科研學術論文”和“專(zhuan) 業(ye) 學術答辯”為(wei) 評價(jia) 主體(ti) ，以提交論文的形式參賽。

計算機賽道自開辟以來，就在國際上極具影響力和認可度。參賽學生來自國內(nei) 外頂尖高中，超過半數獲獎青年學生先後進入清華、北大、哈佛、MIT、耶魯、普林斯頓等中外知名大學就讀。

丘獎生物獎設立於(yu) 2016年，同年還設立化學獎、以及跨學科綜合獎項——科學金獎。

丘獎生物的研究課題可以是所有和生物學相關(guan) 的內(nei) 容，既包括通過實驗獲得的研究成果，也包括純理論的分析。組委在評獎時考慮的主要因素是學生是如何從(cong) 高中生視角入手解決(jue) 了一個(ge) 什麽(me) 樣的生物學問題。

02、丘獎生物評審趨勢點評

隨著參賽人數增加，從(cong) 2019年開始，丘獎生物賽道不斷內(nei) 卷。老師總結了曆年入圍全球總決(jue) 賽的生物項目，匯總出以下評審趨勢?

2018普通的的科研探究類項目

2019開始出現觸及本科生水準的小論文項目

2020工作量大，接近本科生大課結項文章水準

2021工作量非常大，達到本科生畢設高度

2022在往年水準上，獲獎作品類型更多元化

總體(ti) 而言，2018年之前的優(you) 勝獎作品，在後續年份中已經不具備入圍決(jue) 賽能力。從(cong) 以下獲獎作品主題來看，近兩(liang) 年丘獎青睞的研究主題確實更加多元化，這意味著各細分領域都能受到全麵關(guan) 注。

聚焦於(yu) 生物賽道最高獎，金獎的學術貢獻是最突出、且明顯能與(yu) 其他項目拉開差距的，銀獎銅獎和優(you) 勝獎的貢獻相對弱一些，但在中學生科研的範圍內(nei) 也足以稱為(wei) 佼佼者。

本著寧缺毋濫的原則，如果沒有“斷層式”學術成果差異的作品出現，組委則不評選生物金獎，而去年正是如此，生物最高獎由兩(liang) 個(ge) 銀獎拿下。

03、丘獎生物獲獎作品解讀

上麵提到丘獎生物最高獎，老師羅列了2022的生物雙銀獎作品、2021年的生物金獎作品，對比來看三者的亮點，以及什麽(me) 水準的學術成果才能稱為(wei) “斷層”、拿下生物金獎。

2022丘獎生物銀獎1

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

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丘獎生物銀獎2

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

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。

現有ICH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。

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)

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。

04、丘獎備賽建議

丘成桐中學科學獎並不是一個(ge) 單純的「科學比賽」。學習(xi) 學科知識隻是基礎，學生還要關(guan) 注課題和研究方法的選擇、學術論文的寫(xie) 作規範、現場答辯的模擬與(yu) 效果等。

對於(yu) 零科研基礎的小白選手，老師認為(wei) 應該“從(cong) 小興(xing) 趣開始做大科研”，並為(wei) 今年的參賽者提供以下六條建議：

1. 課題選擇需考慮個性化；
2. 合理安排時間，盡早開始準備項目，充分打磨每個階段的成果，還能應對突發情況；
3. 切勿盲目跟風選擇研究課題，巧妙借勢，三思而後行；
4. 合理利用就讀學校所在地（地區）優勢；
5. 關注自身的心理健康，及時幹預和調整；
6. 目光長遠，顧全大局。

以上就是丘獎生物專(zhuan) 場的回顧。