2025 ISEF川赛Top5作品深度剖析，揭秘晋级项目创新亮点

2025年1月18日，备受瞩目的2025年Sichuan Science Fair（川赛）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。这些项目不仅展现了参赛者的创新能力和科研实力，还体现了他们对社会问题的关注和解决能力。以下是对这5个晋级项目的深度剖析。

一、低成本火山灾害探测系统

（一）项目简介

火山灾害探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。该系统结合了多参数监测、高灵敏度和混合动力技术，能够实时监测火山活动，包括火山气体的排放、地震活动、地表形变等。

（二）创新亮点

相比传统方法，该系统成本更低，可靠性更高。它采用混合动力系统，降低了能源消耗，同时提高了监测的稳定性和准确性。这种创新的探测系统为火山灾害预警提供了一种更加经济有效的解决方案。

（三）现实意义

该系统有望在火山灾害预警领域得到广泛应用，帮助相关机构更及时、准确地监测火山活动，从而减少火山灾害对人类社会和自然环境的影响。

二、人工智能驱动自主火箭模块

（一）项目简介

该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。它采用开源设计，降低了火箭模块的成本和技术门槛，并实现了多任务适应性。

（二）创新亮点

团队展示了强大的实践能力，通过多次火箭推力测试验证了设计方案的可行性和优越性能。这种从理论到实际应用的完整闭环体现了项目的实用性和创新性。

（三）现实意义

该模块的开发为航空航天领域提供了一种新的思路和方法，有望降低火箭发射成本，提高火箭的可重复使用性。这对于推动航空航天技术的发展和普及具有重要意义。

三、微量甲醛的高效催化与动态监测集成装置

（一）项目简介

甲醛是一种有毒化学物质，广泛存在于室内环境中，对人体健康有害。该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。

（二）创新亮点

相比市面上已有的产品，该项目进一步优化了便携性和成本效益。它不仅能够实时监测甲醛浓度，还能高效降解甲醛，有效降低室内空气中的甲醛浓度。

（三）现实意义

该设备特别适合资源有限地区的使用需求。它的推广应用将有助于改善室内空气质量，保护人们的健康。

四、基于人工智能指导的抗结核亚单位疫苗的设计与验证

（一）项目简介

结核病是一种由结核分枝杆菌引起的古老呼吸道传染病，全球新发病例众多。该项目采用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。

（二）创新亮点

该研究填补了现有BCG疫苗保护效力不足的问题，提出了针对结核病防治的新思路。它展示了生物信息学与实验生物学相结合的强大潜力。

（三）现实意义

该疫苗候选物的发现为结核病的防治提供了新的希望和方向。如果进一步的研究能够证实其在人体中的有效性，将有望改善全球结核病的防控现状。

五、通过DNA间隙驱动碱基编辑系统提高遗传疾病治疗效率

（一）项目简介

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。该项目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。

（二）创新亮点

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。这种创新的编辑系统解决了当前CRISPR/Cas9系统存在的编辑效率低、编辑窗口窄等问题。

（三）现实意义

该系统为基因治疗领域带来了革命性的进展，拓展了碱基编辑器的应用场景。它有望提高遗传疾病治疗的效率和精准度，为相关疾病的治疗提供新的方法和思路。

这五个项目之所以能够在众多优秀作品中脱颖而出，主要在于它们各自独特的技术创新、广泛的现实应用前景以及对社会问题的关注。这些作品不仅展现了参赛者扎实的专业知识和卓越的研究能力，也反映了当代青少年对于解决全球性挑战的责任感和使命感。