講座回顧 |國(guó)際科學(xué)與工程大賽 ISEF生物、化學(xué)學(xué)科備賽方法大揭秘！

素有全球青少年科學(xué)賽事的“世界杯”之美譽(yù)，國(guó)際科學(xué)與工程大賽ISEF正在成為藤校招生官的心頭愛(ài)，每年都能為許多逐夢(mèng)TOP美本的學(xué)子提供“通行證”。而在ISEF的21個(gè)參賽學(xué)科中，生物、化學(xué)賽道變得越發(fā)炙手可熱！

ISEF的參賽路徑復(fù)雜，備賽時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)入7月，已經(jīng)到了沖擊ISEF新賽季的時(shí)期了！大家是不是摩拳擦掌，準(zhǔn)備在賽場(chǎng)上大展身手，斬獲佳績(jī)呢？

上周，翰林有方學(xué)術(shù)主管黃老師為大家?guī)?lái)了ISEF生物、化學(xué)講座！下面就跟著我們一起來(lái)回顧吧！

Raven Huang / 翰林有方學(xué)術(shù)主管
· 八年微生物與發(fā)酵工程研究經(jīng)驗(yàn)；
·?擅長(zhǎng)分析ISEF、丘獎(jiǎng)等各大國(guó)際頂尖科研賽事獲獎(jiǎng)趨勢(shì)；
·?培養(yǎng)20+學(xué)生晉級(jí)ISEF決賽，2022年帶領(lǐng)學(xué)生斬獲ISEF全球總決賽二等獎(jiǎng)，拿下小行星命名權(quán)大獎(jiǎng)。

分享大綱
ISEF賽事解析
ISEF歷年獲獎(jiǎng)作品分析
ISEF獲獎(jiǎng)規(guī)律總結(jié)
如何把興趣轉(zhuǎn)化成參賽課題

01?ISEF賽事解析?
1、什么是ISEF??
國(guó)際科學(xué)工程大賽（Internationa Science and Egineering Fair，ISEF）由美國(guó)Society for Science在1950年首次舉辦，被譽(yù)為青少年科創(chuàng)“世界杯”，從首屆創(chuàng)辦以來(lái)，ISEF為全球知名大學(xué)、名企輸送了大量頂尖科技人才。
ISEF在全球范圍內(nèi)知名度高、影響力廣，今年剛結(jié)束的ISEF大賽吸引了來(lái)自美國(guó)49個(gè)州以及全球63個(gè)國(guó)家以及地區(qū)，共計(jì)1750位參賽者參加。

2、ISEF的項(xiàng)目組成?
一個(gè)好的ISEF研究課題離不開(kāi)完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯坎襟E。我將ISEF課題的組成分為了一下四步：
發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題：利用前人的成果，用公開(kāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析
分析并解決問(wèn)題：利用大數(shù)據(jù)分析、理論模型構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)討論驗(yàn)證等手段進(jìn)行分析
得到結(jié)論：模擬仿真編程，總結(jié)提煉關(guān)鍵性要點(diǎn)
結(jié)果展示：利用高階可視化手段將研究成果展示給評(píng)委

2022年ISEF共設(shè)置了21個(gè)學(xué)科，幾乎包含所有高中生可以接觸到的領(lǐng)域，在這其中與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的領(lǐng)域主要有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)科學(xué)和現(xiàn)代生物學(xué)。而今天我們會(huì)將視角聚焦到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，具體分析它的獲獎(jiǎng)趨勢(shì)與備賽方法。

02 ISEF歷年獲獎(jiǎng)作品分析
1生物化學(xué)案例揭秘
課題方向：有機(jī)蔬菜與無(wú)機(jī)蔬菜中所含硝酸鹽含量比較

課題構(gòu)想：在視角鎖定在人們對(duì)作物所施肥料上，探究有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥中硝酸鹽含量與植物中硝酸鹽對(duì)應(yīng)含量的關(guān)聯(lián)性。

翰林有方評(píng)析
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目的工作量并不大，實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不是很豐富。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：該課題選題十分貼近生活，話題也是當(dāng)下熱門，對(duì)于社會(huì)有一定的指導(dǎo)性，同時(shí)具備較好的研究完整性。

2化學(xué)案例揭秘
課題方向：對(duì)于新型殺蟲(chóng)凈水劑的研究

課題構(gòu)想：對(duì)傳統(tǒng)殺蟲(chóng)劑進(jìn)行改良，將其與納米材料相結(jié)合。最終使其在相同劑量下的殺蟲(chóng)殺傷力大幅度提高且更加環(huán)保。

翰林有方評(píng)析
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目樣本量較少，對(duì)于干擾項(xiàng)排除不足。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：該項(xiàng)目非常具有產(chǎn)品價(jià)值和社會(huì)意義，對(duì)于殺蟲(chóng)劑的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供了新的基礎(chǔ)和思路。且實(shí)驗(yàn)完整度很高，實(shí)驗(yàn)思路清晰。

3植物學(xué)案例揭秘
課題方向：研究短雌蕊和花粉管是否能夠提高番茄的升值耐受性

課題構(gòu)想：通過(guò)取樣測(cè)量番茄雌蕊長(zhǎng)度，分析其與花粉管爆裂率之間的相關(guān)性。對(duì)98個(gè)樣品進(jìn)行了12次的重復(fù)測(cè)量。最終量化說(shuō)明了其中的相關(guān)性，并且指出了識(shí)別導(dǎo)致花粉管長(zhǎng)度短的基因有助于開(kāi)發(fā)耐熱作物。

翰林有方評(píng)析
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目研究成果停留在指出二者相關(guān)性，并未進(jìn)一步說(shuō)明導(dǎo)致相關(guān)性的根本原因。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：該實(shí)驗(yàn)工作量大，且將研究的局限性在報(bào)告中寫明，使研究十分嚴(yán)謹(jǐn)。

4動(dòng)物學(xué)案例揭秘
課題方向：研究物種入侵對(duì)于當(dāng)?shù)厮{(lán)色貽貝種群數(shù)目的影響

課題構(gòu)想：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，分析一個(gè)數(shù)據(jù)集和另一個(gè)數(shù)據(jù)集的差異顯著性，并且做了豐富的樣本調(diào)查，在清除了不可用的數(shù)據(jù)后，在95%下得出p<0.05即為顯著，說(shuō)明兩數(shù)據(jù)之間有顯著性差異。

翰林有方評(píng)析
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目?jī)H證明了青蟹會(huì)影響藍(lán)色貽貝的數(shù)量，指出需要通過(guò)人工養(yǎng)殖的方法來(lái)保護(hù)藍(lán)色貽貝種群，但沒(méi)有明確地提出保護(hù)方案。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：項(xiàng)目具有高度的社會(huì)價(jià)值，以藍(lán)色貽貝作為切入點(diǎn)進(jìn)行研究，體現(xiàn)出了高中生的科研素養(yǎng)。

翰林有方黃老師
以上都是包含實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)科學(xué)課題，但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課題中并不一定需要有實(shí)驗(yàn)。接下來(lái)，我們將進(jìn)一步分析不含實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的項(xiàng)目是如何展開(kāi)的。

5分子與細(xì)胞生物學(xué)案例揭秘
課題方向：研究核糖體RNA修飾在核糖體生物發(fā)生中的作用

課題構(gòu)想：采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集，自己編寫了對(duì)應(yīng)的代碼來(lái)收集和解讀數(shù)據(jù)。最終說(shuō)明了自己研究的問(wèn)題與促進(jìn)蛋白質(zhì)結(jié)合相關(guān)。

翰林有方評(píng)析
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目是一個(gè)純線上課題。做了最底層的研究，并沒(méi)有說(shuō)明項(xiàng)目和自己的生活之間的關(guān)聯(lián)性。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：該項(xiàng)目進(jìn)行了大量的分析，擁有龐大的數(shù)據(jù)集，且數(shù)據(jù)分析結(jié)果很好地證明了自己的構(gòu)想。

6微生物學(xué)案例揭秘
課題方向：囊性纖維化肺微生物組的計(jì)算分析，并開(kāi)發(fā)五毒群體淬火雞尾酒療法，用于抑制多物種生物膜增殖

課題構(gòu)想：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了大量數(shù)據(jù)分析，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證明了自己的分析，并且得出了明確的結(jié)論。

翰林有方評(píng)析?
項(xiàng)目缺陷：該項(xiàng)目最終結(jié)論有夸張成分，但是夸張的結(jié)論背后有巨大的研究量和數(shù)據(jù)量的支持。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)：項(xiàng)目證明了該研究具有很高的可行性和有效性，以及極大的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

03 ISEF獲獎(jiǎng)規(guī)律總結(jié)
翰林有方通過(guò)整理超過(guò)9000份ISEF Finalist摘要，與超過(guò)50位ISEF、丘獎(jiǎng)評(píng)委導(dǎo)師進(jìn)行學(xué)術(shù)探討，總結(jié)了ISEF獲獎(jiǎng)作品的一些規(guī)律：

• 對(duì)當(dāng)前科學(xué)或者項(xiàng)目中的問(wèn)題能夠清晰地、完整地闡述；
• 青年科學(xué)家們選擇了合適的研究方案對(duì)于項(xiàng)目進(jìn)行深入的研究；
• 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)往往是將前沿方法應(yīng)用于所研究的問(wèn)題或者對(duì)于已有的方法進(jìn)行改進(jìn)；
• 結(jié)論部分會(huì)介紹項(xiàng)目的應(yīng)用價(jià)值。

04 如何把興趣轉(zhuǎn)化成參賽課題
翰林有方一直在強(qiáng)調(diào)“小興趣，大科研”，將學(xué)生的興趣作為他們學(xué)術(shù)道路的出發(fā)點(diǎn)。

我們翰林有方的老師會(huì)與學(xué)生進(jìn)行交流，幫助他們找尋自己的興趣所在，挖掘隱藏的興趣點(diǎn)。然后翰林有方團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)興趣為學(xué)生匹配導(dǎo)師，為其定制和匹配課題。最終，我們會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生在科研的道路上一步一步推進(jìn)，直到產(chǎn)出科研成果。
感謝黃老師的精彩分享！正如黃老師所說(shuō)，想要在高手如云的ISEF賽場(chǎng)上脫穎而出，基于興趣的個(gè)性化課題、完整的科研過(guò)程、豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、研究的實(shí)驗(yàn)手段、有社會(huì)意義的研究結(jié)果缺一不可。

作為專注青少年科創(chuàng)賽事，翰林有方在近三年內(nèi)培養(yǎng)了20+ISEF決賽晉級(jí)學(xué)員，今年更是再次刷新歷史記錄，在預(yù)選賽、決賽階段包攬62枚 獎(jiǎng)項(xiàng)，總決賽獎(jiǎng)項(xiàng)8枚，不僅如此，我們還歷史性的摘下了小行星命名權(quán)大獎(jiǎng)！

生物學(xué)分支眾多，在成功解鎖傳統(tǒng)生物學(xué)后，北京時(shí)間周四（7月14日）晚20:00，黃老師將為大家?guī)?lái)現(xiàn)代生物學(xué)——生物醫(yī)學(xué)工程、生物信息學(xué)等專場(chǎng)講座，感興趣的同學(xué)千萬(wàn)不要錯(cuò)過(guò)！

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