2025 年 1 月 18 日，备受瞩目的 2025 年 Sichuan Science Fair 圆满落幕。今年共有 56 支队伍参赛，经过激烈角逐，5 个项目脱颖而出，获得了直通 ISEF 总决赛的宝贵名额。
川赛参赛作品概况
2025 年度的 Sichuan Science Fair 于 1 月 18 日落下帷幕。今年川赛组委规定每所学校只能推荐三个项目，但参赛队伍数并未降低，共有 56 支队伍参加评比，比赛学科分类与 ISEF 总决赛一致，参赛项目涵盖了物理、生物、化学、计算机、机械工程、艺术与科技等诸多领域。
今年的参赛评委相比去年增加了更多外籍评委，为参赛者提供了更好的评比体验。学生们在比赛中各显神通，最终低成本火山灾害探测系统、人工智能驱动自主火箭模块、微量甲醛的高效催化等 5 个项目晋级到了 ISEF Grand Final，希望晋级选手再接再厉，在总决赛舞台上展现中国少年的风采，为川赛、为中国争取更高的荣誉。
基于人工智能指导的抗结核亚单位疫苗的设计与验证
结核病是一种由结核分枝杆菌引起的古老呼吸道传染病，2021 年全球新发病例约达 1000 万，主要集中在东南亚地区。尽管卡介苗（BCG）是目前唯一批准的结核病疫苗，但其保护效果随年龄增长而减弱，因此开发新一代抗结核病疫苗成为研究重点。
本研究采用 AI 在线软件预测结核分枝杆菌 ESX - 1 分泌系统蛋白的免疫原性，扩增了 EccA1 蛋白的编码基因 Rv3868，并构建了重组质粒 pcDNA::Rv3868。实验结果显示，EccA1 蛋白被预测为分泌性抗原，含有强 B 细胞和 T 细胞表位，且 pcDNA::Rv3868 在真核细胞中高表达，对细胞系和斑马鱼幼虫安全。进一步地，斑马鱼幼虫免疫 pcDNA::Rv3868 后体重增加，细菌载量显著下降。因此，EccA1 蛋白被视为抗结核病疫苗候选物的极有前景的目标，而 pcDNA::Rv3868 在斑马鱼模型中展现出了良好的抗结核保护效果。
通过 DNA 间隙驱动碱基编辑系统
碱基编辑器在遗传疾病治疗中展现出巨大潜力，然而当前面临编辑效率低和编辑窗口狭窄的挑战。尽管 CRISPR/Cas9 系统具有可编程切割 DNA 靶标的能力，但基于 DSB 的 CRISPR/Cas9 编辑不仅效率低，还可能产生有害副产品。
为解决这些问题，本研究提出了一种新的间隙驱动碱基编辑系统，通过使用成对的 Cas9 D10A - sgRNAs 在 DNA 靶标链上生成间隙。在体外实验中，验证了双 Cas9 D10A - sgRNA 生成间隙的能力，并在小鼠胚胎干细胞中测试了间隙引导碱基编辑器的编辑效率。实验结果显示，双 Cas9 D10A - sgRNAs 在体外成功生成间隙，间隙引导的胞嘧啶碱基编辑器（Gap - CBE）和腺嘌呤碱基编辑器（Gap - ABE）的编辑效率分别提高了约 2 倍和显著水平，同时编辑窗口得以扩大，提供了更广泛的脱氨酶活性目标区域。这一间隙驱动碱基编辑系统不仅显著提高了编辑效率，还扩展了碱基编辑器的应用范围，有望为更多遗传疾病的治疗提供可能。
甲醛动态监测与高效催化的数字化便携式集成装置
甲醛是一种有毒化学物质，广泛存在于室内环境中，对人体呼吸系统、血液系统、生殖系统和神经系统均有不良影响。尽管现有的甲醛检测方法如高效液相色谱法、气相色谱 - 质谱法和紫外 - 可见光谱法存在局限性，但研究仍在持续进行。
项目制作了一种用于实时监测和高效催化甲醛的数字化便携式集成设备。该设备利用 Fe 掺杂的 TiO₂单纳米颗粒光催化剂，通过电化学传感器检测甲醛，并将其转化为 CO₂，从而有效降低室内空气中的甲醛浓度。学生的工作相比与市面上成熟的甲醛处理工作，并且进行了轻量化处理降低了成本，让贫困地区的普通人，也能够使用。
低成本火山灾害探测系统
火山灾害检测是地质学和地球物理学领域的重要研究方向，对于减少火山灾害损失具有重要意义。火山灾害检测需要实时监测火山活动，包括火山气体的排放、地震活动、地表形变等。其中，火山气体的排放是火山活动的重要前兆之一，特别是二氧化硫（SO₂）、氯化氢（HCl）等气体的浓度变化，能够反映火山内部的岩浆活动状态。
结合火山灾害检测的技术需求、低成本解决方案以及混合动力系统的应用，构想出一种新型混合动力低成本火山灾害检测系统。该系统具有多参数监测、高灵敏度、低成本、高可靠性等优点，有望为火山灾害检测提供新的解决方案。
人工智能驱动自主火箭模块
该项目具有开源和负担得起的特点，并且能搭载可更换的二级系统，以实现多任务适应性。项目旨在通过自主设计和制造火箭模块，解决现有火箭模块成本高、不易获取的问题，并通过开源方式使更多人受益。
项目团队进行了多次火箭推力测试，并记录了测试数据，这体现了项目的实践性和可操作性。总体来说，该项目展示了团队在火箭模块设计和制造方面的创新能力和实践能力，具有较高的科学价值和应用前景。
以上就是对川赛 Top5 作品的解析，再次恭喜所有晋级 ISEF 的学生！希望所有参赛者不忘初心，持之以恒地向心中梦想努力，在 5 月的总决赛赛场一展风采！
希望以上内容能帮助你更好地了解ISEF竞赛，为参赛做好充分准备。如果你对ISEF竞赛还有其他疑问，欢迎扫码咨询ISEF赛事顾问老师。👇
