2022丘奖生物双银奖项目&2021生物金奖作品解析

生物学是自然科学的一个门类，研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。作为基础学科的一种，生物与我们的生活有着紧密联系。

在留学申请中，生物专业一直是大家的热门选择。伴随科技飞速发展，该学科的划分也越来越详细，中学生能接触到的研究领域也更加广阔。

作为全球华人中学生的Top级赛事，丘成桐中学科学奖在2016年正式启动了生物奖。什么样的生物研究更容易获得丘奖的青睐？什么水准的研究才有能力冲击生物全球金奖？老师带你从?2022丘奖生物双银奖项目&2021生物金奖作品解析 中分析一二！

2022丘奖生物银奖1

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

项目概况

本团队研究重点为运动科学方向的脚踝保护。此研究经过文献阅读，旨在研发一款能够实时监测脚踝数据(角度、角速度等)、进行扭伤风险评估、最终选择性进行肌肉电刺激的脚踝保护装置。

该研究灵感主要来源于学生的个人经历。学生从初一就加入了学校篮球队，也正是从那时起，平均每学年都会有一次脚踝伤病，篮球队里的其他成员也多少都有过。

脚踝扭伤会给身体健康带来隐患，还会损失很多时间，且有脚踝扭伤病史的人更容易复发，学生由此想到要设计一款可以预防脚踝扭伤的装备。

学生将数据输入不同的机器学习算法，以创建模型来预测未来的脚踝运动。由随机森林算法创建的具有最佳性能的模型被输入到微型计算机中。

一旦模型预测到高风险移动，微型计算机就会向肌肉刺激器发送蓝牙信号。刺激器的一端是一对连接在腓肌肉上的电极，以限制踝关节的运动。

从高中生的小发现，到聚焦特殊人群的创新成果，学生对日常生活的思考、潜在的科研热情、完成度较高的研究成果，是打动丘奖评委的“法宝”。

2022丘奖计算机铜奖

一种提高颅内出血CT检测准确性和可读性的用户友好算法

项目概况

本研究采用了一个来自北美放射协会的70多万张颅内出血CT影像的数据库，通过对图像进行预处理和数据优化，采用了三种卷积神经网络算法，和三种集成融合的手段，设计并训练了12个模型，最终选定一种最佳模型，并对其进行了可视化处理。

学生来自一个医生家庭，父母都是医疗领域的专家，选择这个研究课题是因为学生棒球队友的父亲因中风意外离世，而这极有可能是由于脑出血引起的。

ICH的检测确实是一件关乎生命的事情，检测得越快，患者康复的机会就越大。现有检测的准确性完全基于放射科医生的判断，但每个亚型的差别细微，医生也可能出现误诊。学生希望能够制定出一个标准的诊断流程，让每位患者都能在几分钟内接受检查。

该研究建立的模型能够在CT图像上显示脑出血发生的准确位置。不仅如此，学生还设计了一个APP，让放射科医生可以轻松访问他们的模型并分析他们的临床CT图像，为抢救病人带来宝贵的时间和准确性。

该项目具有较高精确度，且可以落地搭建出APP，其目的是给医生提供诊断依据，在可行性和社会意义方面都非常亮眼。

去年丘奖没有评选生物金奖，而是转评了两个生物银奖。虽然两个银奖项目也很优秀，但相较历年的金奖作品，没有出现“断层式”的学术成果差异。什么水准的研究才能拿下生物金奖？不妨来看下?前年的金奖作品。

2021丘奖生物金奖

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)

作品解析

2021年丘奖生物金奖由一位做鼠妇的分类学研究中学生拿下。他利用暑假前往中国华南地区，开展了虫类采集以及研究。这是最传统的生物学研究，其竞争力体现在以下几点：

• 现在做分类学研究的人较少，而且研究中融入了现代传统生物学的方法
• 实验的工作量巨大，并且使用了难度系数很高的系统发生树、手绘了示意图
• 在实验过程中发现了鼠妇的新种

丘奖各学科的获奖项目都“各显神通”，而生物获奖作品带来的震撼力足以排在六大学科的前列。或许他们研究的并不是学术界的热点方向，但我们可以感受到中学生追逐自己梦想的热情与学术潜力。一个符合中学生视角、以小见大的选题更容易让参赛者脱颖而出。

以上就是机构教研团队对于2022丘奖生物双银奖、2021丘奖生物金奖作品的解读~科研赛事是一个周期性项目，学生需要每周持续投入，才能获得比较满意的产出。

2023丘奖亚洲赛区已经开始报名，赛程比去年提早足足一个月！按往年惯例，丘奖大陆赛区、北美赛区也将陆续于4月、6月开始报名，想参加丘奖的同学要开始准备项目啦！