【经验分享】丘成桐中学科学奖获奖学生经验分享

丘成桐中学科学奖

第十三届丘成桐中学科学奖全球总决赛于2020年12月12-13日在清华大学举行，研究项目采用全英文答辩的方式进行考核。丘成桐中学科学奖倡导创新思维和团队合作，邀请各学科领域专家参与评审，秉承科学、严谨的选拔标准，从选题及解决问题方法的创新性，研究思路原创性，论文写作及口头答辩的学术规范性、严谨性，团队协作能力，参赛团队的学术道德和诚信，以及对未来学科发展的潜值等方面综合考核学生能力。

经过前期论文初评和半决赛现场答辩，我校有6个学生项目成功入围全球总决赛。在本届终评答辩中，我校学生取得了 银奖1项， 铜奖1项， 优胜奖2项的优异成绩。

物理-银奖

The effectiveness of biomimetic sinusoidal leading edge in improving stability performance of control-line air model plane

获奖学生：徐乐瞳（高二）

指导教师：范博昭、胡天翔

研究方向：物理

获奖级别：银奖

摘要：本研究旨在解决线操纵特技航模特技动作中的滚摆和抖动问题，对问题进行严密的理论推导，分析，找出导致问题的根本原因。利用仿生流动控制技术尝试解决滚摆和抖动问题，运用计算机模拟和实际飞行实验，有效验证仿生分布式正弦前缘的有效性并根据结果对于研究进行进一步的改善。

参赛心得感悟：

大家好，我是国际部高二AP项目的徐乐曈，今年我取得了丘成桐中学科学奖物理组银奖的成绩，此次比赛我不仅仅获得了一个较好的成绩，同时也有很多不同的经历和感受。我开始准备丘成桐比赛是在今年的一月份，因为丘成桐竞赛是自主选题并进行研究，所以课题的选择需要非常的慎重。因为我有航模的爱好所以最后我的选题是基于我的爱好出发进行的研究。研究的过程也十分的重要，科学研究对于逻辑的严密性有着很高的要求，在进行研究的过程中每一个部分都需要有紧密的联系，由于我是第一次进行自主科研，在最开始的研究中经常会出现跳步的情况，就导致了逻辑经常出现间断。同时，科学研究也是一个不断试错的过程需要不断地进行尝试，就比如说我在进行正弦前缘的流动仿真的时候，经历了多次的尝试花了将近三个月的时间最终才成功模拟出了机翼的压力分布图。不仅如此，答辩的环节也十分的重要，在决赛的时候每个人的研究都十分的成功，真正能出彩的就是每个人的演讲和答辩。在决赛之前我进行了多次的排练，我的指导老师也对我的演讲提出了改进建议，进行了模拟答辩，最终才在决赛中应对自如。

经济金融建模-铜奖

Pricing analysis of intelligent express cabinet industry based on two-sided market theory

获奖学生：李敏依（高二）、韩易桐（高二）

指导教师：杨洁、赵蓥

研究方向：经济金融建模

获奖级别：铜奖

摘要：我们的研究是利用双边市场理论对智能快递柜行业定价进行的分析。智能快递柜行业具有重重问题，每一步发展都引起了不小的争议。比如今年五月份的“丰巢”收费风波，这些争议让我们注意到了这个行业。我们运用经济学的理论去研究，分析并尝试解决这个行业的定价问题。

参赛心得感悟：

参加本次的丘成桐竞赛是一个很梦幻的过程，从一开始的选题到完成论文到答辩都付出了不小的精力。从丰巢二次收费事件得到启发，我们从双边市场的角度研究了整个智能快递柜市场。因为选题贴近生活，我们得以通过日常的观察提炼出我们想要研究的市场参与主体，代入各参与主体的角度去分析他们的效用函数等。建立模型的时候也需尽可能从实际生活中可能发生的情况作讨论，尽量贴近现实，得出模型结果后再代入生活给出最终结论。这次比赛的经历让我们完整的走过经济金融领域的研究过程，激发了我们去带着这次比赛的研究经验，去探索更多未知的领域。

物理-优胜奖

Discovery of a galactic fountain driven by the greatest population of massive stars

获奖学生：袁安琪（高二）

指导教师：仲国虎、周宏岩

研究方向：物理

获奖级别：优胜奖

摘要：我研究的是一个天体物理课题，通过寻找大质量恒星了解恒星诞生的一些物理线索。通过研究，我找到了一个目前已知的大质量恒星数目最多的星系，并发现了由这些恒星驱动的气体喷泉。

参赛心得感悟：

经过历时半年的丘成桐竞赛，我明确感受到做一个完整的、比较科学的研究是一件非常艰难的事情。我的项目需要使用大量编程和数据分析，这段过程是非常枯燥的，但是在整个比赛流程的催促下还是尽力完成了我的研究。科研过程极大地增长了我在天文方面的知识，对编程也更加熟悉，并且对天体物理研究有了深刻的了解。总决赛时我有幸见到了许多研究员、教授等，他们对我的研究提出了一些建议，与他们的交流让我对科学研究有了新的认识。总的来说，尽管这个项目十分耗费精力和时间，但只要坚持下来，在科研实践、知识增长和对科研的认识等等方面都收获颇丰，是完全值得的。

生物-优胜奖

HCR utilization in triggered assembly of DNA nanotube structure

获奖学生：王筱舒（高三）、哈浚杰（高二）

指导教师：窦向梅

研究方向：生物

获奖级别：优胜奖

摘要：DNA作为大多数生物体的遗传物质，以碱基互补配对的原则维持其遗传稳定性。而DNA纳米技术（DNA nanotechnology）利用DNA的碱基互补配对特性，把DNA视为可编程性的微观建筑材料，通过设计人工合成DNA的碱基序列，使DNA材料在纳米尺度上组装成特定的结构。本实验设计DNA结构以实现信号放大的作用。在DNA纳米技术中，单链DNA瓦片（single strand tiles, SSTs）技术是实现大规模DNA自组装的途径之一(Seeman 2003)。杂交链式反应（hybridization chain reaction）使用一条初始激发链，触发两种DNA发卡之间的相互杂交，达到DNA线性扩增效果。在此，我们结合单链DNA瓦片技术中的DNA自组装设计规则，用环形的DNA激发链触发DNA发卡的层级组装，完成DNA纳米管的触发性自组装。针对触发性自组装体系中的泄露（leakage）现象，我们设计了防泄漏阻断链（cover strand）来降低DNA发卡的非特异性组装。结合单链DNA瓦片技术和杂交链式反应，本实验成功实现了激发性DNA纳米管的组装及操控。

参赛心得感悟：

丘成桐生物竞赛给我们提供了一个可以近距离体验科研的机会。很荣幸能够在清华大学的实验室里完成整个研究过程，从身边人的疾病问题想到检测疾病信号的项目，到确定结构生物学的研究方向，再到具体设计DNA单链结构以及实验操作，我们在老师和学长的指导下见证着成果的逐渐丰满，为每一次实验的成功而激动万分。作为一个老生带新生的组合，我们成功的完成了知识与研究途径的传递。我作为有过不少竞赛经验的高三同学，在离开高中校园之前能够将我积累的经验倾囊传授给高二的学弟，并且为他打开科研的道路让我理解了传承的意义，希望通过自己的努力让更多的同学了解到这样一个广阔的天地，挖掘自己的潜力。

其他项目获奖情况

全球总决赛入围奖、国内赛区一等奖

论文题目：

[BMIM]BF4-Chlorophyll sensitized Nano-TiO2 photocatalytic degradation of methyl orange

参赛学生：毛煦韬（高二） 、王子初（高二）

指导老师：李春山、辛伟利

研究方向：化学

论文题目：

Worktime regulation and unemployment: evidence from eight hours worktime reduction in China

参赛学生：耿冰（高二）

指导老师：王飞、Zihan Hu

研究方向：经济金融建模

国内赛区二等奖

论文题目：

The effect of policies implemented by the UK government under covid-19 on excess mortality: evidence from care homes

参赛学生：李灏汐（高二）

指导老师：Robert Gordon Baylis Rush

研究方向：经济金融建模

论文题目：

绿色物流视角下基于节约里程法的多温蓄冷箱共配研究

参赛学生：肖京麟（高二）

指导老师：邹毅峰、王飞

研究方向：经济金融建模

赛事相关链接

赛事官方网站：

http://www.yau-awards.science/?page_id=2&lang=zh

更多赛事 校内报名及 校内培训等相关信息，请关注“ 十一智造”微信公众号。

微信号｜BNDS-SCI-TECH

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