不容錯(cuò)過的丘獎(jiǎng)化學(xué)推薦課題匯總，滿滿的都是“硬”知識(shí)！

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丘成桐科學(xué)獎(jiǎng)化學(xué)方向推薦課題

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丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)

化學(xué)方向推薦課題匯總

基于機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)化學(xué)分子的能量

課題簡(jiǎn)介：機(jī)器學(xué)習(xí)是一門多領(lǐng)域交叉學(xué)科，專門研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識(shí)或技能，重新組織已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑。

在本課題中，導(dǎo)師將帶你通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來預(yù)測(cè)化學(xué)分子的能量。

課題方向：機(jī)器學(xué)習(xí)、能量、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、化學(xué)分子

化學(xué)振蕩反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究

課題簡(jiǎn)介：化學(xué)振蕩反應(yīng)是具有非線性動(dòng)力學(xué)微分速率方程，是在開放體系中進(jìn)行的遠(yuǎn)離平衡的一類反應(yīng)。體系與外界環(huán)境交換物質(zhì)和能量的同時(shí)，通過采用適當(dāng)?shù)挠行蚪Y(jié)構(gòu)狀態(tài)耗散環(huán)境傳來的物質(zhì)和能量。這類反應(yīng)與通常的化學(xué)反應(yīng)不同，它并非總是趨向于平衡態(tài)。

在本課題中，導(dǎo)師將帶領(lǐng)學(xué)生通過實(shí)際案例對(duì)化學(xué)震蕩反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究分析。

課題方向：化學(xué)動(dòng)力學(xué)、微分方程組、一級(jí)反應(yīng)、振蕩反應(yīng)

基于全局優(yōu)化算法搜索足球烯的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

課題簡(jiǎn)介：足球稀是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，又名足球烯。C60是單純由碳原子結(jié)合形成的穩(wěn)定分子，具有特殊的化學(xué)活性，能進(jìn)行加成反應(yīng)而生成各種衍生物。

在本課題中，課題導(dǎo)師將帶領(lǐng)學(xué)生基于全局優(yōu)化算法尋找足球稀最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)表達(dá)。

課題方向：全局優(yōu)化算法、足球烯、最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)

群論及不可約表示在無機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

課題簡(jiǎn)介：化學(xué)領(lǐng)域中，比如晶體學(xué)、空間群和點(diǎn)群描述分子對(duì)稱性和晶體對(duì)稱性。這些對(duì)稱性位于這些系統(tǒng)的化學(xué)和物理表現(xiàn)的底層，而群論使簡(jiǎn)化對(duì)這些性質(zhì)的量子力學(xué)分析成為可能。例如，群論被用來證實(shí)在特定量子級(jí)別間不出現(xiàn)光學(xué)躍遷簡(jiǎn)單的因?yàn)樯婕暗搅藸顟B(tài)的對(duì)稱性。

本課題中，導(dǎo)師將帶學(xué)生研究學(xué)習(xí)在無機(jī)化學(xué)中，群倫以及不可約表示等知識(shí)的應(yīng)用。

課題方向：群論、不可約表示、點(diǎn)群、光譜、振動(dòng)模式

乙烯酮亞氨衍生物扭曲失共軛本質(zhì)的理論研究

課題簡(jiǎn)介：用半經(jīng)驗(yàn)分子軌道方法AM1限制性計(jì)算了6個(gè)乙烯酮亞胺(Ketenimine)衍生物分子的平面構(gòu)象,并優(yōu)化得到它們的最低能量構(gòu)象。結(jié)果表明,造成Ketenimine衍生物扭曲失共軛的本質(zhì)原因是分子中局部基團(tuán)間的空間位阻.C＝C＝N-基團(tuán)上N的孤電子對(duì)與苯胺環(huán)π電子的共軛--n-π共軛,以及苯胺環(huán)對(duì)位上取代基的電子效應(yīng)是很次要的因素。

本課題中，導(dǎo)師將帶學(xué)生針對(duì)乙烯酮亞氨衍生物扭曲失共軛本質(zhì)的問題進(jìn)行理論研究。

課題方向：乙烯酮亞氨衍生物、扭曲失共軛、理論計(jì)算化學(xué)

激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)及光化學(xué)反應(yīng)的理論研究

課題簡(jiǎn)介：激發(fā)態(tài)是原子或分子吸收一定的能量后，電子被激發(fā)到較高能級(jí)但尚未電離的狀態(tài)。所有光化學(xué)反應(yīng)都是通過分子被提升到激發(fā)態(tài)后進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，因此光化學(xué)又稱激發(fā)態(tài)化學(xué)。電離輻射（或電磁輻射）與物質(zhì)作用中，當(dāng)轉(zhuǎn)移到原子或分子的能量低于其電離電位而又足以使電子躍遷到較高能級(jí)時(shí)，原子或分子處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)和基態(tài)具有不同的位能曲線和平衡核間距。

本課題中，導(dǎo)師將帶學(xué)生進(jìn)行激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)與光化學(xué)反應(yīng)的理論研究。

課題方向：激發(fā)態(tài)、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、光化學(xué)反應(yīng)、理論計(jì)算化學(xué)

金屬摻雜硼團(tuán)簇結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)成鍵及其芳香性理論研究

課題簡(jiǎn)介：芳香性是指在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為易進(jìn)行親電取代反應(yīng)，不易進(jìn)行加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，這種物理，化學(xué)性質(zhì)稱為芳香性。

本課題中，導(dǎo)師將帶領(lǐng)學(xué)生研究金屬摻雜硼團(tuán)簇結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)成鍵及其芳香性理論等問題。

課題方向：金屬摻雜硼團(tuán)簇、電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)成鍵、芳香性理論

基于密度泛函理論研究多種棱烷結(jié)構(gòu)和性能

課題簡(jiǎn)介：密度泛函理論(Density functional theory ，縮寫DFT)是一種研究多電子體系電子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)方法。密度泛函理論在物理和化學(xué)上都有廣泛的應(yīng)用，特別是用來研究分子和凝聚態(tài)的性質(zhì)，是凝聚態(tài)物理計(jì)算材料學(xué)和計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域最常用的方法之一。

本課題中，導(dǎo)師將帶領(lǐng)學(xué)生基于密度泛函理論對(duì)多種棱烷的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。

課題方向：密度泛函理論、棱烷、結(jié)構(gòu)、理論計(jì)算化學(xué)

翰林國際教育

丘獎(jiǎng)推薦課題簡(jiǎn)介

Yau Science Awards丘成桐科學(xué)獎(jiǎng)

是由中國著名數(shù)學(xué)大師丘成桐先生

于2008年為全球華人中學(xué)生設(shè)立

原先僅數(shù)學(xué)一類獎(jiǎng)項(xiàng)

如今，歷經(jīng)十年后，已發(fā)展出

數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)，生物，計(jì)算機(jī)

經(jīng)濟(jì)金融建模

六大科學(xué)類學(xué)科學(xué)術(shù)活動(dòng)

其理念為倡導(dǎo)中學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力

以團(tuán)體研究報(bào)告的形式參與

激發(fā)和提升中學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣

01 課題適合學(xué)生

9-11年級(jí)高中在讀

02 課題導(dǎo)師介紹

導(dǎo)師：清華大學(xué)? ?博士

擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)、化學(xué)和計(jì)算機(jī)等課程的教學(xué)。

曾多次榮獲美國數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)活動(dòng)MCM/ICM全球一等獎(jiǎng)、MathorCup數(shù)學(xué)建模挑戰(zhàn)賽全國特等獎(jiǎng)、英國皇家化學(xué)會(huì)RSC最佳口頭報(bào)告獎(jiǎng)、數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)決賽一等獎(jiǎng)等國際級(jí)、國家級(jí)、省市級(jí)85項(xiàng)獎(jiǎng)。

多次指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科學(xué)術(shù)活動(dòng)AMC、HIMCM、MCM/ICM、USNCO、UKChO等，取得優(yōu)異成績(jī)。

多次指導(dǎo)學(xué)生IB、AP、IA、IGCSE、Alevel等課程，并取得優(yōu)異成績(jī)。

研究方向：人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘與物理、化學(xué)、生物、材料等學(xué)科交叉，擅長(zhǎng)500?多種軟件和編程，曾研修過斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、哥倫比亞、IBM、微軟公司等機(jī)器學(xué)習(xí)課程，具有扎實(shí)的理論知識(shí)和豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

2018?丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)（經(jīng)濟(jì)金融建模）北方賽區(qū)比賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)等

03 課題研究成果

導(dǎo)師私人推薦信，edu郵箱提交美本申請(qǐng)系統(tǒng)

導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)簽署的科研項(xiàng)目證書

保證未晉級(jí)學(xué)員的科研論文在英文期刊中以學(xué)員為第一作者發(fā)表（如果學(xué)員組隊(duì)參加，需要學(xué)員自行確定作者順序。如果晉級(jí)半決賽，那么受限于丘賽規(guī)則，論文版權(quán)歸賽事方）

04 更多收獲

幫助學(xué)員在自己感興趣的科學(xué)領(lǐng)域深入研究；

帶領(lǐng)學(xué)員科學(xué)高效的備賽，不僅僅是丘賽，其他類似賽事也同樣適用；

提升科研能力，在翰林國際教育的專業(yè)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，對(duì)學(xué)生科研、分析、思維能力的全面開發(fā)，不僅僅在此項(xiàng)賽事上獲得優(yōu)勢(shì)，更將在未來的學(xué)習(xí)工作中受益匪淺；

世界名校導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)讓學(xué)員真實(shí)感受最前沿的科學(xué)研究，接觸頂級(jí)學(xué)術(shù)資源，獲得名校導(dǎo)師推薦信，不僅含金量高并極具真實(shí)性，說不定就是你未來名校申請(qǐng)中舉足輕重的奠基石；

全方位助力世界名校的申請(qǐng)，如果學(xué)員獲獎(jiǎng)，丘賽獎(jiǎng)項(xiàng)的含金量足以幫助學(xué)員在申請(qǐng)中獲得極大的優(yōu)勢(shì)，若沒有獲獎(jiǎng)，第一作者身份發(fā)表的學(xué)術(shù)論文同樣展現(xiàn)了學(xué)員的學(xué)術(shù)能力與科研熱情，得到招生官的青睞。

05 2019翰林&有方丘賽戰(zhàn)績(jī)