講座回顧 |國際科學(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，國際科學(xué)與工程大賽ISEF正在成為藤校招生官的心頭愛，每年都能為許多逐夢TOP美本的學(xué)子提供“通行證”。而在ISEF的21個參賽學(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，備賽時間較長，進入7月，已經(jīng)到了沖擊ISEF新賽季的時期了！大家是不是摩拳擦掌，準(zhǔn)備在賽場上大展身手，斬獲佳績呢？

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

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；
·?擅長分析ISEF、丘獎等各大國際頂尖科研賽事獲獎趨勢；
·?培養(yǎng)20+學(xué)生晉級ISEF決賽，2022年帶領(lǐng)學(xué)生斬獲ISEF全球總決賽二等獎，拿下小行星命名權(quán)大獎。

分享大綱
ISEF賽事解析
ISEF歷年獲獎作品分析
ISEF獲獎規(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??
國際科學(xué)工程大賽（Internationa Science and Egineering Fair，ISEF）由美國Society for Science在1950年首次舉辦，被譽為青少年科創(chuàng)“世界杯”，從首屆創(chuàng)辦以來，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大賽吸引了來自美國49個州以及全球63個國家以及地區(qū)，共計1750位參賽者參加。

2、ISEF的項目組成?
一個好的ISEF研究課題離不開完整嚴(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)并提出問題：利用前人的成果，用公開數(shù)據(jù)進行比較分析
分析并解決問題：利用大數(shù)據(jù)分析、理論模型構(gòu)造、實驗討論驗證等手段進行分析
得到結(jié)論：模擬仿真編程，總結(jié)提煉關(guān)鍵性要點
結(jié)果展示：利用高階可視化手段將研究成果展示給評委

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

02 ISEF歷年獲獎作品分析
1生物化學(xué)案例揭秘
課題方向：有機蔬菜與無機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作物所施肥料上，探究有機肥與無機肥中硝酸鹽含量與植物中硝酸鹽對應(yīng)含量的關(guān)聯(lián)性。

翰林有方評析
項目缺陷：該項目的工作量并不大，實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，得到的實驗數(shù)據(jù)不是很豐富。

項目優(yōu)勢：該課題選題十分貼近生活，話題也是當(dāng)下熱門，對于社會有一定的指導(dǎo)性，同時具備較好的研究完整性。

2化學(xué)案例揭秘
課題方向：對于新型殺蟲凈水劑的研究

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

翰林有方評析
項目缺陷：該項目樣本量較少，對于干擾項排除不足。

項目優(yōu)勢：該項目非常具有產(chǎn)品價值和社會意義，對于殺蟲劑的進一步開發(fā)提供了新的基礎(chǔ)和思路。且實驗完整度很高，實驗思路清晰。

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：通過取樣測量番茄雌蕊長度，分析其與花粉管爆裂率之間的相關(guān)性。對98個樣品進行了12次的重復(fù)測量。最終量化說明了其中的相關(guān)性，并且指出了識別導(dǎo)致花粉管長度短的基因有助于開發(fā)耐熱作物。

翰林有方評析
項目缺陷：該項目研究成果停留在指出二者相關(guān)性，并未進一步說明導(dǎo)致相關(guān)性的根本原因。

項目優(yōu)勢：該實驗工作量大，且將研究的局限性在報告中寫明，使研究十分嚴(yán)謹(jǐn)。

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

課題構(gòu)想：對數(shù)據(jù)進行處理后，分析一個數(shù)據(jù)集和另一個數(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，說明兩數(shù)據(jù)之間有顯著性差異。

翰林有方評析
項目缺陷：該項目僅證明了青蟹會影響藍色貽貝的數(shù)量，指出需要通過人工養(yǎng)殖的方法來保護藍色貽貝種群，但沒有明確地提出保護方案。

項目優(yōu)勢：項目具有高度的社會價值，以藍色貽貝作為切入點進行研究，體現(xiàn)出了高中生的科研素養(yǎng)。

翰林有方黃老師
以上都是包含實驗的傳統(tǒng)實驗科學(xué)課題，但傳統(tǒng)實驗課題中并不一定需要有實驗。接下來，我們將進一步分析不含實驗或者實驗和數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的項目是如何展開的。

5分子與細胞生物學(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，自己編寫了對應(yīng)的代碼來收集和解讀數(shù)據(jù)。最終說明了自己研究的問題與促進蛋白質(zhì)結(jié)合相關(guān)。

翰林有方評析
項目缺陷：該項目是一個純線上課題。做了最底層的研究，并沒有說明項目和自己的生活之間的關(guān)聯(lián)性。

項目優(yōu)勢：該項目進行了大量的分析，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算分析，并開發(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：利用計算機進行了大量數(shù)據(jù)分析，通過大量的實驗證明了自己的分析，并且得出了明確的結(jié)論。

翰林有方評析?
項目缺陷：該項目最終結(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。

項目優(yōu)勢：項目證明了該研究具有很高的可行性和有效性，以及極大的社會價值和經(jīng)濟價值。

03 ISEF獲獎規(guī)律總結(jié)
翰林有方通過整理超過9000份ISEF Finalist摘要，與超過50位ISEF、丘獎評委導(dǎo)師進行學(xué)術(shù)探討，總結(jié)了ISEF獲獎作品的一些規(guī)律：

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

04 如何把興趣轉(zhuǎn)化成參賽課題
翰林有方一直在強調(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。

我們翰林有方的老師會與學(xué)生進行交流，幫助他們找尋自己的興趣所在，挖掘隱藏的興趣點。然后翰林有方團隊會根據(jù)興趣為學(xué)生匹配導(dǎo)師，為其定制和匹配課題。最終，我們會帶領(lǐng)學(xué)生在科研的道路上一步一步推進，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，想要在高手如云的ISEF賽場上脫穎而出，基于興趣的個性化課題、完整的科研過程、豐富的實驗數(shù)據(jù)、研究的實驗手段、有社會意義的研究結(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 獎項，總決賽獎項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！

生物學(xué)分支眾多，在成功解鎖傳統(tǒng)生物學(xué)后，北京時間周四（7月14日）晚20:00，黃老師將為大家?guī)憩F(xiàn)代生物學(xué)——生物醫(yī)學(xué)工程、生物信息學(xué)等專場講座，感興趣的同學(xué)千萬不要錯過！

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