丘成桐化學獎有用嗎？往屆選題方向及參賽建議全知道！

丘成桐化學獎有用嗎？以往小編介紹了很多丘成桐賽，今天就來看看化學獎相關內容的內容。

丘成桐中學生科學獎

丘成桐中學科學獎由中國著名數學大師丘成桐先生于2008年為全球華人中學生設立。原先僅數學一類獎項，如今歷經十幾年，已發展出：數學、物理、化學、生物、計算機、經濟金融建模六大學科為基礎的中學生科研創新能力培養模式。
化學是一門古老的傳統基礎科學，也是現代社會的一門中心學科。化學是在原子、分子上研究物質的組成、結構、性質及其應用的基礎自然科學，是研究物質化學變化的科學，其特征是研究分子和創造分子。
化學學科的發展不僅提供了關于化學鍵和化學反應的基本理論，同時也發現與合成出了成千上萬的新物質，為科學技術的進步和人類社會生活的發展做出了重要的貢獻。
對丘成桐化學獎感興趣的同學，不知道該如何入手？
來看看今天的化學專欄吧！

01 丘成桐化學獎

丘成桐化學獎研究課題可以是所有和化學研究相關的內容，在評獎時考慮的主要因素是解決了一個什么樣的化學問題。
化學獎旨在：
提供國際化的交流平臺
激發中學生對化學研究的興趣
鼓勵中學生思維創新
培養年輕的化學科目人才

02 評審標準

官網上的評審標準一共9條：
與化學學科的相關性
研究主題和研究方法的原創性
概念的正確性和結論的合理性
研究成果完成過程的真實性
對未來化學發展的潛值
研究報告書的學術規范性
若參加面試答辯，口語表達的學術規范性：面試答辯需要說清楚問題的背景，關鍵背景材料，以及參賽隊伍的所有原創內容
若參加面試答辯，闡述團隊的合作性：如是團隊參賽，其中每位隊員都必須口頭報告部分內容，并回答評委所提問題
評審委員在關注研究的學術原創性的同時，還特別關注參賽團隊的學術道德和誠信
摘取了化學選題需要注意的最重要的前5條，接著我們一起看下官網對這5條標準的詳細解讀：
與化學學科的相關性
研究課題可以是所有和化學研究相關的內容，在評獎時考慮的主要因素是解決了一個什么樣的化學問題。
研究主題和研究方法的原創性
提出的化學問題必須明確。研究的主題可以是原始的問題，或者現有尚未得到證實的猜想。參賽隊伍應該提供相應的關于背景或者創新性參考文獻。那些在學術團體中已經公認知曉，但是參賽隊伍并不知道的問題不能夠被認定有創新性。僅提供一個研究思路的論文不得參與評獎，必須要有實質性的研究成果。
概念的正確性和結論的合理性
對于課題中涉及的各種概念的理解必須是正確的。對于通過研究獲得的（無論是實驗還是理論計算）數據的解釋可以不是唯一的，但必須是合理的。
研究成果完成過程的真實性
提交的研究成果必須是參賽選手在其指導教師的指導下完成，不允許出現由某大學或科研機構的研究者（包括研究生等）代替完成的內容。如有必須由他人提供幫助才能完成的工作（如大型儀器的操作，測試等），須明確注明（包括提供幫助者的姓名以及提供幫助的內容）。
對未來化學發展的潛值
研究課題的結果若能對化學研究的某一領域今后的發展產生一定影響，或者所運用的方法能夠推廣，這樣的研究課題會被認為是高價值的。
化學與生物一樣，在評審標準中提出了“解決了一個什么樣的化學問題”，這要求了我們需要把選題的重點放在課題的解決方案上。而化學本身又是非常注重實驗的一個學科，因此選題的時候既要考慮解決方案，還要考慮實驗的問題。

03 往屆獲獎分析

對往屆獲獎的項目進行整理，在選題方面給出以下分析：
1 按側重點劃分第一種

圖1 丘賽化學獲獎理論與實驗分布情況（以2017-2021年金銀銅獎為例）

結合2017-2021年來的獲獎數據，我們將獲獎論文進行分類整理，根據課題側重點分為“實驗性課題”和“理論性課題”的大方向（說明：若該獲獎課題同時研究理論和實驗，選取其更側重的點作為主要研究方向討論）。
圖1明顯可以看出，評委組更愿意把獎勵頒給實驗研究的學生。從化學這個學科的角度來看，理論上的研究確實太復雜，并不是大部分高中生能夠駕馭的，理論也不容易出成果，并且理論也需要長時間的實驗經驗才能予以驗證。
老師建議，參加丘成桐化學賽的同學應摒棄單一的理論研究，把重點放在實驗研究方面，如果課題特別需要理論部分，也可以適當增加一些理論研究，但重點一定要放在實驗上。
2 按側重點劃分第二種
我們再次將獲獎論文進行分類整理，根據課題側重點分為“無機化學大類課題”和“有機化學大類課題”的大方向。
若該獲獎課題同時研究有機化學和無機化學，選取其更側重的點作為主要研究方向討論；
該分類僅對大方向“有機”和“無機”進行分類，詳細分類不做延伸。
為了方便大家理解這兩個方向，我們一起來對其研究特點進行詳細分析：
有機化學
有機化學又稱為碳化合物的化學，因為有機化學是基于大量碳骨架而衍生出來的，是研究有機化合物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學，是化學中極重要的一個分支。
有機化學的研究主體主要包括高分子化學、有機合成、藥物合成、生物有機合成、手性化學、化妝品材料、殺蟲劑等，重點在于結構的合成方面的研究。
其中很大一部分和我們的日常生活息息相關，例如口紅、煙草、洗護用品中含有大量有機化合物，而其含量、比例以及特征有機結構將會決定這些常見物品的氣味、柔軟度等。
用最精煉的一句話概括有機化學的研究對象，就是“如何形成碳碳鍵”，有機化學是碳的化學，有機化學的內容說白了就是研究怎么搭建碳原子的大廈。
此類課題對理論基礎要求較高，實驗較為繁瑣，但是實驗趣味性高，如果潛心研究，合成出一種新型物質，將是非常有意義的，甚至是可以進行商業應用的，換句話說就是“出成果時間較慢，但是一出成果就是大成果”。

無機化學
無機化學是研究無機化合物的化學，是化學領域的一個重要分支。通常無機化合物與有機化合物相對，指多數不含C-H鍵的化合物，但是，碳氧化物、碳硫化物、氰化物、硫氰酸鹽、碳酸及碳酸鹽、碳硼烷、羰基金屬等都屬于無機化學研究的范疇（實際上是將“由無機化學研究的物質”定義為“無機物”） 。
無機化學的研究主體包括無機合成、電化學、量子合成、分子及原子結構、催化劑、水化學、環境化學等，覆蓋面廣。其中的環境污染、水污染、新能源電池、氫能發電等方面和我們的日常生活密不可分，例如手機電池、汽車電池蘊含了大量的電化學的知識，生活中用的除濕機、水分護膚儀等也蘊含大量水化學的知識。
此類課題實驗周期稍微較長，但是上手快，可操作性強，課題更為結合時事熱點，成果更容易產出，與其他學科學科的潛在性很大。
接下來我們根據上述所介紹的內容，對其參賽情況進行詳細分析：

圖2 丘賽化學實驗部分所涉及到的大類課題總結（以2017-2021年金銀銅獎為例）

由上圖總結出來的數據可知，歷年來，兩類課題均有進入決賽，且無論是無機化學大類還是有機化學大類的課題均能獲獎，唯一的區別是近些年來無機化學類課題獲高層次獎概率相對較有機化學類課題獲獎概率更大。
從化學實驗的角度來講，有機化學類實驗更為復雜，對理論功底的要求更高，試驗周期也更長，也更難做出較為優秀的成果。
因此，建議同學們盡量選擇無機化學大方向的課題，包括電催化、無機化學合成、水污染治理、環境化學、儲能及電容器研究、熒光材料合成、探針檢測等等，此類領域實驗操作沒有有機化學大類繁瑣，相對試驗周期也更短。獲獎論文的分析也證明了這樣的結論。

選課建議及備考流程，歡迎前來咨詢！

免費領取真題及資料，名師助陣！

03 選題建議

根據對大量參賽論文進行解析，我們發現了獲得大獎論文的很多共同點，以下是給予同學們的一些建議，希望可以進一步啟發同學們選題：
學科交叉的課題
學科交叉融合，即多學科交叉融合，涵蓋學科交叉、學科融合，是指構建協調可持續發展的學科體系，打破傳統學科之間的壁壘，促進文理滲透、交叉、結合，根據經濟社會發展需求設置新興交叉學科，培養滿足國家社會發展需求的復合型高層次創新人才。簡而言之就是大量的獲獎論文不僅只涵蓋化學學科，還結合了物理學科、生物學科，能與多學科進行交叉，這是化學最有魅力的地方所在。
例如：
化學、生物學交叉：
2021年全球金獎論文《Planted Bean Sprouts-Derived Transition Metal-Doped Carbon Nanosheets for Electrocatalysis of CO2 Reduction and Hydrogen Evolution Reaction（種植豆芽衍生過渡金屬摻雜碳納米片電催化CO2還原和析氫反應 ?）》
※ 創新性地將生物生長過程與化學催化劑結合起來，從而在生物體內獲取催化劑。
化學、物理交叉：
2020年全球金獎論文《Facile Fabrication of Silicon Carbide Spheres and Its Application in Polymer Composites with Enhanced Thermal Conductivity（碳化硅球的簡易制備及其在增強導熱聚合物復合材料中的應用）》
※ 創新性地將熱導材料與碳化硅結合起來，將兩個看似毫無關聯的材料融為一體。
化學、物理學、計算機三重學科交叉：
2020年全球銀獎論文《Novel 4D-Coding System Based on Circularly Polarized Luminescent Pt Complexes（基于圓偏振發光鉑配合物的新型4d編碼系統）》
※ 構建算法，利用編碼計算對橢圓偏振體系的化學配合物進行解析，融入了大量非化學的知識。
選題背景貼近世界發展需求和民生問題導向
我們可以發現，大量的獲獎論文所研究的東西并不是所謂“高、精、尖”的科學問題，而是更為貼近發展和民生所需的課題。因為這樣的問題能實實在在解決現實中的問題，具有這樣思維的高中生，能夠站在“需求導向”的角度思考，并落實起來，這是非常可貴的，培養一種“我要去解決現實中的問題”的學生，是丘成桐評委組老師更想看到的。
例如：
2017年全球銀獎論文《Screening and Evaluation of the Risk Factors in Drinking Water based on High Throughput Methods（基于高通量方法的飲用水危險因素篩選與評價）》
看似“天馬行空”的設想或許能使評委眼前一亮
2019年全球銅獎論文《Coffee Grounds Derived Hard Carbon towards Enhanced Performance Anode Material for Sodium-ions Battery（咖啡渣衍生硬碳制備高性能鈉離子電池負極材料）》
利用咖啡渣衍生的硬碳材料來改善鈉離子電池的性能，在常人看來，咖啡渣屬于廚余垃圾，并沒有什么利用價值，而該同學敏銳發現其中的硬碳能與電池中的負極產生微妙的“化學反應”，從而使得這樣看似“天馬行空”的設想獲得了評委的高度肯定。
金獎、銀獎的化學獲獎論文大都與污染治理相關
正如前面第二點所說，環保類問題是全球的民生焦點也是全球發展的重中之重，而污染治理，則是環境問題的核心所在。
化學不同于其他學科，僅僅從單角度去解析污染問題，化學的魅力在于它有百變的方法和途徑（源頭上采取化學節源、過程中采取綠色化學方法、后期采取化學循環污染治理等等），為污染防治增磚加瓦。
例如：
2019年全球金獎論文《Facile Green Synthesis of Titanium Dioxide/Polymer Nanocomposites with Enhanced Photocatalytic Activity（具有光催化活性的二氧化鈦/聚合物納米復合材料的簡易綠色合成）》
※ 用一種綠色的方法，取代長時間、高能耗的碳化硅球制備技術，直接從源頭上避免了合成方法帶來的污染（污染源頭上的化學防治方法）。
站在當下國際化學前沿熱點（即化學合成）上的論文更容易獲得更高層次的獎（專業性解析）
化學合成（涵蓋材料合成、有機合成等等）一向是化學中的熱點、焦點。縱觀2017-2021年金獎論文，除了2018年極具創新性的理論研究獲獎以外（這個理論研究也是理論熱點方向），其余獲獎課題均為實驗研究，且均與化學合成相關，而其他類別，如銀獎、銅獎、優勝獎的論文則不具有這個趨勢。
例如：
2021年全球金獎論文《Planted Bean Sprouts-Derived Transition Metal-Doped Carbon Nanosheets for Electrocatalysis of CO2 Reduction and Hydrogen Evolution Reaction（種植豆芽衍生過渡金屬摻雜碳納米片電催化CO2還原和析氫反應）》
※ 生物質催化劑的合成，而且是極具創新性的合成方法，從生物體內“合成”。
通過上述解析，我們可以得到一些啟示：
比如在選題方面，可以選擇與生活息息相關的課題，最好是符合國家戰略發展、符合民生大計的課題。好的論文選題需要具有一定的前瞻性和創造性，最好是要具有交叉學科背景，傳統的研究僅僅局限于某一單一學科，因此研究出來的成果可能受到限制，交叉學科融入了各個學科的精華，形成優勢互補，更容易碰撞出不一樣的東西。
同時，無機化學大類的課題更容易受到評委的青睞，其中的精準的化學合成、水化學、污染治理是一些比較有利的方向。當然，所研究的內容也要有很強大的成果支撐，需要有遠優于傳統方法的性能。
作為溝通微觀與宏觀物質世界的重要橋梁，化學是人類認識和改造物質世界的主要方法和手段之一，對化學學術活動感興趣的同學一定要收好這份備賽指南哦~希望大家最終都能獲得自己心儀的成績！
以上就是今天帶來的丘成桐化學專欄選題解讀，還想了解更多丘成桐學術活動信息的記得關注我們哦！