中国学生如何报名参加 ISEF?

国际科学与工程大奖赛(ISEF)作为全球规模最大、等级最高的面向中学生的科学竞赛,每年都吸引着无数怀揣科学梦想的青少年参与其中。对于中国学生而言,若能在 ISEF 中崭露头角,不仅是对自身科研能力的高度认可,也为未来的学术发展和留学申请增添了极具分量的筹码。那么,中国学生究竟该如何报名参加 ISEF 呢?

ISEF 竞赛简介

ISEF 的全称为 Regeneron International Science and Engineering Fair,由美国科学与公众协会(Society for Science & the Public)主办,其历史可以追溯到 1950 年。该竞赛旨在鼓励中学生在科学、技术、工程、数学等领域进行深入研究和创新探索,每年吸引来自全球 50 多个国家和地区的数千名学生参与。竞赛涵盖了 21 个学科领域,包括行为与社会科学、生物化学、细胞与分子生物学、计算机科学等,为学生们提供了广阔的展示平台。

中国学生参赛途径

由于 ISEF 实行选拔赛制,中国学生无法直接报名参赛,而是需要通过其在中国的附属赛事晋级,才能获得全球总决赛的入场券。根据学生的国籍和学籍情况,参赛途径主要分为以下几种:

中国大陆籍学生

全国青少年科技创新大赛:这是国内规模最大、影响力最广的青少年科技竞赛活动之一,也是 ISEF 在中国的重要附属赛事。根据 Regeneron ISEF 的国际规则,参赛选手必须为一个地区科技竞赛的优胜者。目前,我国根据地理分布和青少年科技活动发展水平,共划分为 8 个赛区,各赛区会选拔出优秀选手参加全国青少年科技创新大赛。在大赛中表现优异的学生,将有机会代表中国参加 ISEF 全球总决赛。例如,在 2024 年的全国青少年科技创新大赛中,来自不同赛区的数百个项目参与角逐,最终脱颖而出的部分优秀项目获得了进军 ISEF 的资格。

明天小小科学家:该活动旨在发现和培养具有科研潜质的优秀中学生,为他们提供科研实践和展示的机会。参与学生需在规定学科范围内开展科学研究,通过初评、终评等环节,评选出 “明天小小科学家” 称号获得者。这些获奖者同样有机会获得 ISEF 的参赛资格。以 2023 年为例,“明天小小科学家” 活动吸引了众多优秀中学生参与,最终获奖者成功踏上了通往 ISEF 的征程。

中学生英才计划:这是晋级 ISEF 概率相对较高的途径。该计划面向 20 个省市的九、十年级学生,要求学科成绩排名年级 10% 或综合成绩排名年级前 15%。入选学生将在科学家指导下参加科学研究、学术研讨和科研实践,提升自身的科学素养和创新能力。在培养周期结束后,表现优秀的学生有机会获得 ISEF 的参赛邀请。比如,在 2024 年的中学生英才计划中,不少学生通过一年的培养,凭借出色的科研成果获得了参加 ISEF 的宝贵机会。

中国港澳台地区学生

香港:香港学生有两条途径参加 ISEF。一是香港青少年科技创新大赛,该赛事的一等、二等、三等奖获得者有机会获得晋级 ISEF 的门票。例如,获得 20 - 21 香港青少年科技创新大赛一等奖的得奖者,可直接进入 2022 ISEF 香港赛区预选赛决赛。二是 ISEF 香港赛区预选赛,学生可同时参加这两项赛事,增加晋级机会。

澳门:澳门特别行政区的学生可以通过澳门科学博览会晋级 ISEF。每年的澳门科学博览会都会吸引众多澳门学生参与,在博览会上表现优秀的学生将获得参加 ISEF 的资格。

台湾:台湾的学生可以通过台湾国际科学博览会晋级 ISEF。该博览会为台湾学生提供了展示科研成果、与国际接轨的平台,在博览会上脱颖而出的学生将有机会代表台湾参加 ISEF 全球总决赛。

在中国大陆上学的外籍学生

对于在国内就读外籍人士子女学校的高中生、持有国外永久居住权的学生(如美国绿卡、加拿大枫叶卡等)来说,参加 ISEF 四川科学工程大赛(简称川赛)是冲击 ISEF 的主要途径。川赛由 Regeneron China、International Schools Consortium 和 Chengdu International School 联合举办,面向在中国生活学习的 9 - 12 年级的外籍学生或持有外国永久居住权的学生,由学校组织报名。最终,获胜的队伍有机会获得直通美国 ISEF 决赛的机会。每年约有 100 余名国际学校的学生参加川赛,角逐最终的 5 个晋级名额,竞争十分激烈。例如,在 2024 年的川赛中,众多优秀的外籍学生展示了自己的科研项目,最终 5 支获胜队伍成功拿到了通往 ISEF 的门票。

参赛要求

无论通过哪种途径参赛,中国学生都需要满足 ISEF 的一些基本要求:

年级限制:参赛学生需处于 9 - 12 年级(或国际同等学历,通常为 14 - 18 岁的学生)。

年龄限制:在竞赛当年 7 月 1 日前,学生尚未年满 20 周岁。

项目语言:参赛项目的相关材料,如研究报告、展板展示等,都需要使用英语撰写。

团队参赛:若以团队形式参赛,团队成员最多为 3 人,且所有成员都必须满足上述参赛要求。

报名流程及注意事项

确定参赛途径并关注赛事信息:根据自身的国籍和学籍情况,确定对应的参赛途径。密切关注相关赛事的官方网站、通知公告等,及时获取赛事的报名时间、比赛规则、项目要求等重要信息。例如,全国青少年科技创新大赛的信息通常会在其官方网站以及各赛区的官方渠道发布,学生和指导老师应定期查看,以免错过报名和比赛的关键时间节点。

项目准备:按照赛事要求,选择一个具有创新性、科学性和可行性的研究项目。项目的研究时间一般不超过 1 年,在研究过程中,要注意做好实验记录、数据收集与分析等工作,确保项目的严谨性和完整性。比如,在进行生物实验项目时,要详细记录实验的步骤、条件、观察到的现象以及数据变化等,为后续撰写研究报告提供充分的依据。

完成相关表格和手续:根据赛事要求,填写各类报名表格、提交项目摘要、研究计划等材料。同时,可能需要完成一些手续,如学校或科研机构的审核、家长同意书等。以参加中学生英才计划为例,学生需要填写详细的个人信息、学习成绩、科研兴趣方向等表格,还需提供学校开具的成绩单、推荐信等材料,经过学校和相关机构的层层审核后,才能进入下一阶段。

附属赛事参赛与晋级:在完成报名和项目准备后,参加所属的附属赛事。在比赛中,学生需要通过展板展示、口头报告、评委问答等环节,充分展示自己项目的亮点和研究成果。若在附属赛事中取得优异成绩,成功晋级,将获得参加 ISEF 全球总决赛的资格。例如,在全国青少年科技创新大赛的现场展示环节,学生要清晰、准确地向评委和观众介绍自己的项目,回答评委提出的各种问题,展现出扎实的科研功底和良好的表达能力,才有机会获得晋级 ISEF 的资格。

ISEF 全球总决赛报名与准备:若成功晋级 ISEF 全球总决赛,需按照大赛组委会的要求,完成后续的报名手续,包括缴纳参赛费用(部分地区可能会有资助或减免政策)、提交详细的项目材料、安排行程住宿等。同时,要对项目进行进一步的优化和完善,准备好面向全球观众和评委的展示内容,以最好的状态迎接全球总决赛的挑战。

结语

报名参加 ISEF 对于中国学生来说,是一个充满挑战但又极具价值的过程。通过参与这一顶级赛事,学生不仅能够拓宽国际视野、提升科研能力,还能为自己的未来发展奠定坚实的基础。无论选择何种参赛途径,学生都需要保持对科学的热爱和执着,认真准备每一个环节,才能在激烈的竞争中脱颖而出。希望更多有梦想、有才华的中国学生能够踏上 ISEF 的舞台,展现中国青少年的科技创新风采。

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ISEF 的竞赛领域分为哪些类别?​

在全球青少年科学竞赛的璀璨星空中,国际科学与工程大奖赛(International Science and Engineering Fair,简称 ISEF)无疑是最为耀眼的那颗。它汇聚了世界各地青少年的智慧与创造力,为他们提供了展示科研成果、交流创新想法的卓越平台。作为全球规模最大、等级最高且唯一面向 9-12 年级(初三至高三)中学生的科学竞赛,ISEF 的竞赛领域涵盖了众多学科,为不同兴趣和专长的学生提供了广阔的探索空间。那么,ISEF 的竞赛领域究竟分为哪些类别呢?让我们一同揭开这神秘的面纱。​

ISEF 竞赛的整体概况​

ISEF 自 1950 年由美国科学与公众社团创办以来,已经走过了 70 多年的辉煌历程。每年,来自全球 80 余个国家和地区的超过 1800 名青少年怀揣着对科学的热爱与追求,齐聚一堂,角逐科学的桂冠。大赛的评委阵容堪称豪华,由大约 1200 名科学家、工程学家和企业专家组成,他们都具备博士学位或 8 年以上的相关工作经验,更有 10 余位诺贝尔奖获得者亲临现场参与评审,为赛事的专业性和权威性提供了坚实保障。​

ISEF 以学生的研究性学习和科研实践活动为基础,采用项目答辩的方式进行比赛。这不仅要求学生具备扎实的科学知识,更需要他们拥有敏锐的观察力、创新的思维能力以及出色的实践操作和表达能力。大赛的奖项设置丰富多样,包括专项奖、美国政府奖和大学奖、大赛学科奖、少年科学家奖、杰出教师奖等,共计 600 多个个人和集体奖项。每个参赛项目至少要接受 4 次评审,确保评选结果的公正与严谨。在 2025 年的赛事中,预计又将有众多优秀的青少年科学家在这个舞台上崭露头角。​

ISEF 竞赛领域的详细类别​

ISEF 的竞赛领域广泛,涵盖了自然科学、工程和部分社会科学等 21 个学科内容。这些领域相互交织,共同构建了一个庞大而精彩的科学世界。​

动物科学:这个领域主要聚焦于动物的行为、生理、生态以及进化等方面的研究。学生们可能会研究动物的认知能力,比如通过实验观察某种动物如何学习和解决问题;或者探索动物在不同生态环境中的适应性,像研究极地动物如何在严寒环境中生存和繁衍。在 2025 年的参赛项目中,或许会有学生关注濒危动物的保护策略,通过对动物栖息地的研究和分析,提出创新性的保护方案。​

行为与社会学:此类别着重研究人类和动物的行为模式,以及社会结构、社会关系和社会变迁等社会学现象。学生可以开展关于青少年社交媒体使用行为及其对心理健康影响的调查研究;也能探讨不同文化背景下家庭结构对儿童成长的作用。在即将到来的 ISEF 赛事中,相关项目可能会围绕社会热点问题,如网络暴力现象背后的行为与社会因素展开深入剖析。​

生物化学:生物化学领域致力于研究生物体内的化学过程,包括蛋白质、核酸、碳水化合物等生物大分子的结构、功能与代谢。参赛学生可能会进行关于某种新型酶的发现及其催化机制的研究;或者探索特定生物分子在疾病发生发展过程中的作用机制。例如,在 2025 年的竞赛中,也许有学生通过研究某种植物提取物中的生物化学成分,揭示其对人体细胞抗氧化作用的生化途径。​

生物医药与健康科学:该领域主要关注人类健康和疾病的预防、诊断与治疗。学生们可能会研究某种新型药物的研发及药效评估;或者探索非药物疗法,如心理干预对特定疾病康复的影响。在即将举行的赛事里,预计会出现关于针对某类罕见病的早期诊断方法创新研究项目。​

生物医药工程:生物医药工程结合了工程学原理与医学知识,旨在开发用于医疗保健的技术和设备。参赛项目可能涉及新型医疗器械的设计与开发,像可穿戴式健康监测设备的创新设计;或者是生物医学成像技术的改进研究。在 2025 年的 ISEF 中,或许会有学生展示通过 3D 打印技术制造个性化人工关节的工程解决方案。​

细胞与分子生物学:这一领域聚焦于细胞和分子层面的生命过程研究,包括细胞结构、功能、信号传导以及基因表达调控等。学生可能会开展对细胞周期调控机制的深入研究;或者探索某种基因编辑技术在细胞治疗中的应用。在即将到来的比赛中,也许会有学生展示利用先进的单细胞测序技术揭示肿瘤细胞异质性的研究成果。​

化学:化学领域涵盖了无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等多个分支。学生可以进行关于新型化学材料合成的研究,比如开发具有特殊性能的纳米材料;或者研究化学反应动力学,探索如何优化化学反应条件以提高反应效率。在 2025 年的赛事中,相关项目可能会围绕绿色化学理念,开展关于环境友好型化学工艺的创新研究。​

计算生物学 / 生物信息学:随着计算机技术的飞速发展,这个领域将生物学数据与计算方法相结合,用于分析和理解生物现象。学生们可能会通过构建生物信息学数据库,对大量的基因序列数据进行分析,以寻找与某种疾病相关的基因标记;或者利用计算机模拟技术研究生物系统的动态行为。在即将举行的 ISEF 中,预计会有学生展示基于人工智能算法的蛋白质结构预测研究成果。​

地球与环境科学:该领域关注地球的自然系统,包括地质、气象、海洋以及生态环境等方面。学生可以开展关于气候变化对生态系统影响的研究,比如分析某种珍稀植物在气候变化下的分布变化;或者研究地质灾害的预测与防治,像地震监测技术的改进。在 2025 年的比赛中,或许会有学生展示关于城市环境污染治理的创新性方案。​

嵌入式系统:嵌入式系统是将计算机技术、微电子技术和通信技术等融合在一起的专用计算机系统。参赛项目可能涉及智能家居控制系统的设计与实现,通过嵌入式设备实现对家居环境的智能监测与控制;或者是智能交通系统中嵌入式设备的应用研究。在即将到来的赛事中,也许会有学生展示基于嵌入式系统的可穿戴运动监测设备的创新设计。​

能源化学:能源化学主要研究能源的转化、存储和利用过程中的化学问题。学生们可能会研究新型电池材料的开发,以提高电池的能量密度和充放电性能;或者探索生物质能源的高效转化技术。在 2025 年的 ISEF 中,预计会有学生展示关于太阳能化学转化的创新性研究项目。​

能源物理学:这个领域聚焦于能源相关的物理原理和技术,如核能、太阳能、风能等新能源的开发与利用。学生可以开展关于太阳能电池物理机制的研究,提高太阳能转化效率;或者研究风力发电系统中的空气动力学问题。在即将举行的比赛中,或许会有学生展示关于新型超导材料在能源传输领域应用的研究成果。​

机械工程学:机械工程学涉及机械设计、制造、动力学和控制等方面。参赛项目可能包括新型机械结构的设计与优化,比如设计更高效的机器人关节结构;或者是机械制造工艺的创新研究。在 2025 年的赛事中,相关项目可能会围绕智能制造技术,展示关于自动化生产线优化的研究方案。​

环境工程学:环境工程学致力于解决环境问题,包括环境污染治理、资源保护和环境规划等。学生可以进行关于污水处理新技术的研究,开发更高效的污水处理工艺;或者开展城市生态规划的研究,提高城市环境质量。在即将到来的 ISEF 中,预计会有学生展示关于工业废气净化的创新性技术方案。​

材料科学:材料科学研究材料的制备、结构、性能与应用。学生们可能会研究新型功能材料的合成与性能测试,如具有自修复功能的材料;或者探索材料在极端环境下的性能变化。在 2025 年的比赛中,也许会有学生展示通过纳米技术制备高性能复合材料的研究成果。​

数学:数学在 ISEF 中是基础学科,也是众多科学研究的重要工具。学生可以开展关于数学理论的创新性研究,如提出新的数学模型或算法;或者将数学方法应用于其他学科领域,解决实际问题。在即将举行的赛事中,或许会有学生展示利用数学模型预测生态系统动态变化的研究项目。​

微生物学:微生物学研究微生物的形态、结构、生理、遗传以及生态等方面。学生可以进行关于某种微生物的新发现及其特性研究,探索微生物在生态系统中的作用;或者研究微生物在工业、农业和医学等领域的应用。在 2025 年的 ISEF 中,预计会有学生展示关于利用微生物发酵技术生产生物燃料的创新研究。​

物理和天文学:物理和天文学领域研究物质、能量、空间和时间的基本规律,以及天体的结构、演化和相互作用。学生可以开展关于量子物理现象的实验研究,如量子纠缠的验证;或者进行关于太阳系外行星探测技术的研究。在即将到来的比赛中,也许会有学生展示关于新型天文观测仪器设计的研究成果。​

植物科学:植物科学关注植物的生长、发育、生理、生态以及分类等方面。学生可以研究植物对环境胁迫的响应机制,如植物如何应对干旱和盐碱环境;或者开展关于植物新品种培育的研究。在 2025 年的赛事中,相关项目可能会围绕植物基因编辑技术,展示关于培育具有抗病虫害特性植物品种的研究方案。​

机器人与智能机器:随着人工智能和机器人技术的快速发展,这个领域成为了众多学生关注的焦点。参赛项目可能包括新型机器人的设计与开发,如具有自主学习能力的救援机器人;或者是智能机器在不同领域的应用研究。在即将到来的 ISEF 中,预计会有学生展示关于基于人工智能的智能家居机器人系统的创新研究成果。​

软件系统:软件系统领域涵盖了软件开发、操作系统、数据库管理等方面。学生可以进行关于新型软件算法的设计与优化,提高软件的运行效率和功能性能;或者开发具有创新性的软件应用。在 2025 年的比赛中,也许会有学生展示关于面向特定行业的人工智能辅助软件系统的开发研究。​

参与 ISEF 竞赛的意义​

参与 ISEF 竞赛,对于青少年学生来说,具有深远的意义。首先,它为学生提供了一个与全球顶尖青少年科学家交流的平台,拓宽了学生的国际视野,让他们能够了解到全球科学研究的前沿动态。其次,通过参与竞赛,学生的科研能力、创新思维和解决问题的能力能够得到极大的锻炼和提升。在准备竞赛项目的过程中,学生需要自主选题、查阅文献、设计实验、收集数据并进行分析,这一系列过程培养了他们的独立思考和实践操作能力。此外,ISEF 竞赛的获奖经历对于学生未来的学业和职业发展具有重要的推动作用,能够为他们在申请名校、获得奖学金以及未来从事科研工作等方面增添有力的砝码。​

在 2025 年的 ISEF 竞赛中,相信来自世界各地的青少年将在这 21 个竞赛领域中继续探索创新,用他们的智慧和热情为科学的发展注入新的活力。无论是在实验室中埋头研究,还是在赛场上自信展示,这些年轻的科学家们都在书写着属于自己的科学篇章,也为全球科学事业的未来发展奠定了坚实的基础。如果你对科学研究充满热情,不妨关注 ISEF 竞赛,也许在不久的将来,你也能成为这个科学盛宴中的一员,在自己热爱的领域中绽放光彩。

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ISEF 的比赛时间和地点如何安排?

再生元国际科学与工程大奖赛(Regeneron International Science and Engineering Fair),简称 “ISEF”,由美国 Society for Science and the Public(科学和公共服务协会)主办,再生元公司冠名赞助,是全球规模最大、等级最高、也是唯一面向 9-12 年级(即初三至高三)中学生的青少年科技竞赛 。对于众多对科学研究怀揣热忱的青少年而言,ISEF 无疑是梦想的舞台。在筹备参与这一顶级赛事时,了解其比赛时间与地点的安排则是关键的第一步。接下来,让我们深入探究 ISEF 在这方面的详细信息。

ISEF 2025 年比赛时间安排总览

2025 年的 ISEF 比赛时间跨度为 5 月 10 日至 16 日。这一周的时间里,来自世界各地的顶尖 STEM 学生汇聚一堂,展示他们卓越的科研成果,展开激烈的学术竞争。整个赛事日程紧凑且丰富,涵盖了项目展示、评审、交流等多个重要环节。

前期筹备时间节点

注册开启:2024 年 9 月 13 日,赛事的注册通道正式开放。这一时刻标志着新一年 ISEF 征程的开始,学生们可以在该时间之后进行赛事注册,提交相关信息,正式踏上冲击全球总决赛的道路。

报名截止:报名的截止时间为 2024 年 11 月 29 日。在此日期之后,将无法再进行报名操作,所以有意参赛的学生务必牢牢记住这一关键时间点,提前做好各项准备,确保能按时提交报名资料。

项目材料提交截止:2025 年 1 月 3 日是项目材料提交的截止日期。学生需要在此之前完成所有项目材料的准备与提交,包括研究报告、实验数据、演示文稿等。这些材料将是评审专家了解学生研究内容与成果的重要依据,因此要保证材料的完整性、准确性与高质量。

专家评审阶段开启:2025 年 1 月 10 日进入专家评审阶段。评审专家会对学生提交的项目材料进行初步审核,从众多参赛项目中筛选出优秀的作品进入下一阶段。这一阶段是对学生研究工作的初次全面评估,评审过程严格且专业,评审标准涵盖研究的创新性、科学性、实用性等多个维度。

决赛周具体时间安排

现场答辩及颁奖典礼(预计):虽然确切时间未完全公开,但参考以往惯例,在决赛周(2025 年 5 月 10 - 16 日)期间,将会安排现场答辩环节。学生需要在评审专家和观众面前,详细阐述自己的研究项目,回答专家提出的问题,展示自己的科研能力与成果。同时,颁奖典礼也将在这一时间段举行,用以表彰在各个学科领域中表现卓越的学生,为他们的努力与成就给予肯定与奖励。

具体日程推测:5 月 10 日可能为赛事的开幕式,来自全球各地的参赛学生、评审专家、嘉宾等齐聚一堂,共同拉开这一科学盛宴的帷幕。5 月 11 - 14 日可能是项目展示与评审的主要时间,学生们在展示区域向评审专家和其他参观者详细介绍自己的项目,评审专家则在此期间进行细致的评审工作,与学生进行深入交流,了解项目的细节与创新之处。5 月 15 日可能设置为公众开放日,向社会公众展示青少年们的科技创新成果,激发更多人对科学研究的兴趣。5 月 16 日则大概率为赛事的闭幕式及颁奖典礼,公布各个奖项的归属,为本次赛事画上圆满的句号。

ISEF 2025 年比赛地点详情

2025 年 ISEF 的举办地点为美国俄亥俄州哥伦布市的 Greater Columbus Convention Center(大哥伦布会议中心)。

哥伦布市的优势

交通便利:哥伦布市拥有发达的交通网络,无论是空中交通还是陆地交通都十分便捷。哥伦布国际机场为来自世界各地的参赛者、评审专家和观众提供了便利的航空运输服务,多条国内与国际航线在此交汇,能够轻松抵达全球各大城市。同时,市内的公共交通系统也较为完善,方便人们在城市内的出行,为赛事期间人员的流动提供了有力保障。

科技与教育氛围浓厚:这座城市一直以来都非常重视科技与教育的发展,拥有多所知名的高等学府和科研机构。浓厚的学术氛围使得当地对各类科技赛事有着高度的接纳度与支持度,能够为 ISEF 提供良好的外部环境。此外,众多科研人才的汇聚也为赛事期间的交流与合作创造了有利条件,参赛学生们有机会与前沿科研人员进行互动,拓宽自己的视野。

举办大型活动经验丰富:哥伦布市具备丰富的举办大型活动的经验,曾成功举办过多个国际级别的会议、展览和赛事。这意味着在赛事的组织、场地的安排、后勤的保障等方面,当地能够提供高质量的服务,确保 ISEF 的顺利进行。例如,在过往举办的类似活动中,当地在场地布置、安保措施、餐饮供应等方面都表现出色,赢得了参与者的广泛好评。

大哥伦布会议中心介绍

设施完备:大哥伦布会议中心拥有宽敞且功能齐全的展览空间,能够容纳来自全球各地的众多参赛项目进行展示。其内部配备了先进的展示设备,如大屏幕显示器、多媒体展示台等,方便学生们更好地展示自己的科研成果。同时,会议中心还设有多个会议室,可用于举办评审会议、学术讲座、交流活动等,满足赛事期间多样化的需求。

配套服务完善:会议中心周边配套设施完善,有众多酒店、餐厅和购物中心。参赛者和观众可以根据自己的需求选择合适的住宿与餐饮场所,购物场所也为人们在赛事之余提供了休闲娱乐的选择。此外,会议中心内还设有医疗急救站、信息咨询台等服务设施,为赛事参与者提供全方位的保障。

往届比赛时间和地点回顾

回顾往届 ISEF 的举办情况,我们可以发现其比赛时间通常集中在每年的 5 月份,这一时间段相对较为固定。例如,近年来的赛事大多在 5 月的中旬左右举行,这样的时间安排一方面考虑到全球各地学校的教学日程,方便学生们在相对合适的时间参与赛事;另一方面也有利于利用较好的天气条件,为赛事的举办创造舒适的环境。

在举办地点方面,ISEF 曾在美国多个城市留下足迹。不同的城市都为赛事带来了独特的体验。例如,一些科技产业发达的城市,为赛事注入了浓厚的科技氛围,参赛学生能够近距离接触到前沿的科技企业与科研成果;而一些文化底蕴深厚的城市,则让学生们在参与赛事的同时,感受到丰富的文化魅力。通过对往届举办地点的分析,我们可以看到赛事主办方在选择地点时,会综合考虑城市的多方面因素,以确保赛事能够达到最佳效果。

如何根据比赛时间和地点做准备

时间规划方面

提前规划研究项目:鉴于赛事前期筹备时间节点众多,学生们需要提前规划自己的研究项目。从确定研究课题开始,就要制定详细的研究计划,合理安排时间进行实验、数据收集与分析、撰写研究报告等工作。例如,如果在 2024 年年初确定课题,那么在接下来的几个月里,要按照计划逐步完成实验操作,争取在 9 月注册通道开启前,已经有较为成熟的研究成果,为后续的报名与材料提交做好充分准备。

预留充足的准备时间:在报名截止和项目材料提交截止之前,要预留足够的时间进行材料的整理与完善。不要等到临近截止日期才匆忙准备,以免出现遗漏或错误。例如,在 11 月报名截止前,提前一个月对报名所需的个人信息、项目概述等内容进行仔细核对;在 1 月项目材料提交截止前,提前两个月对研究报告进行多次修改,确保内容准确无误、逻辑清晰。

决赛周安排:一旦成功入围决赛,要提前规划好决赛周的行程。根据赛事可能的日程安排,提前准备好现场答辩的内容,进行多次模拟演练,熟悉展示流程。同时,合理安排在哥伦布市的生活起居,确保能够以最佳状态参与赛事。例如,可以提前预订好比赛场地附近的酒店,了解从酒店到比赛场地的交通路线,避免在决赛周出现时间安排上的冲突。

地点相关准备

了解当地文化与环境:在确定比赛地点为哥伦布市后,学生们可以提前了解当地的文化习俗、气候条件等信息。了解当地文化有助于更好地融入当地环境,与来自不同地区的人进行交流。例如,了解哥伦布市的社交礼仪、节日活动等,在赛事期间能够更加得体地与他人交往。同时,了解当地的气候条件,可以提前准备合适的衣物和生活用品,确保在当地生活舒适。

熟悉比赛场地:如果有条件,可以提前前往大哥伦布会议中心熟悉场地环境。了解展示区域的布局、评审会议室的位置、公共设施的分布等,这样在比赛当天能够更加从容地进行项目展示和参与各项活动。如果无法提前到达现场,也可以通过会议中心的官方网站、赛事相关资料等,尽可能详细地了解场地的相关信息,做好充分的心理准备。

安排好交通与住宿:提前预订机票和酒店,特别是在赛事期间,哥伦布市的住宿需求会大幅增加,提前预订可以确保有合适的住宿选择,并且可能获得更优惠的价格。同时,规划好从机场到酒店以及酒店到比赛场地的交通路线,可以选择乘坐公共交通、出租车或租车等方式,根据自己的实际情况做出最优选择。

结语

了解 ISEF 的比赛时间和地点安排是参与这一顶级赛事的重要基础。通过对 2025 年比赛时间从前期筹备到决赛周的详细梳理,以及对举办地点哥伦布市和大哥伦布会议中心的深入了解,结合往届赛事的经验,相信有志于参赛的学生们能够更好地规划自己的参赛之路,做好充分的准备,在 ISEF 的舞台上展现自己的风采,追逐科学梦想。

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2025 年 ISEF 参赛资格全解析:如何获取全球顶尖科创赛事入场券?

作为全球规模最大、学术含金量最高的中学生科研竞赛,再生元国际科学与工程大奖赛(Regeneron ISEF)每年吸引着来自 80 多个国家的千万名学生参与。2025 年 ISEF 总决赛将于 5 月在美国俄亥俄州举办,其参赛资格要求延续了严格的选拔标准,同时结合最新规则调整,本文将从核心条件、地域差异、项目规范等维度展开详细解析。

一、基础参赛条件:年龄、年级与身份限制

年龄与年级要求

参赛者需为9-12 年级在读学生(即初三至高三),且在2025 年 5 月 1 日前未满 20 周岁。这一标准全球统一,例如美国本土学生需在决赛当年满足年级要求,而中国境内的外籍学生同样需提供在读证明以验证年龄。

身份与地域限制

美国本土学生:需通过所在州的附属赛事层层选拔,例如加州学生需先参加 SSSF 地区赛,再晋级州赛,最终争夺总决赛名额。

中国境内学生:

外籍学生:可通过 **ISEF 四川科学工程大赛(川赛)** 参赛,2025 年每所国际学校推荐名额从 5 个缩减至 3 个,竞争强度显著提升。

中国籍学生:需通过全国青少年科技创新大赛或中学生英才计划晋级,2025 年全国青创赛将推送 12 个项目至 ISEF,上海地区英才计划录取率不足 5%。

其他地区:加拿大、新加坡等国家设有独立选拔机制,例如加拿大采用 “从 CWSF 全国赛银奖项目中选拔” 的新规,2025 年计划选派 8-10 个项目参赛。

二、项目核心要求:原创性、合规性与研究周期

项目原创性与唯一性

所有参赛项目必须为学生自主设计并执行的原创研究,禁止直接复制他人成果或商业项目。每位学生 / 团队每年仅可提交 1 个项目,且需通过唯一附属赛区晋级。例如,2024 年川赛中,54 支队伍因项目重复或缺乏创新被淘汰,最终仅 5 个项目获得总决赛资格。

合规性审查与伦理要求

科学审查委员会(SRC):所有项目需在实验启动前完成 SRC 审核,涉及人类受试者、脊椎动物、危险化学品等敏感领域的项目,需额外提交 IRB(机构审查委员会)合规证明。例如,研究人类心理影响的项目需提供知情同意书,使用实验动物的项目需注明伦理批准文号。

材料提交规范:需准备研究计划书、风险评估表、导师确认函等 12 项标准文件,其中涉及生物危害的项目需提交《潜在危险生物制剂表格》(6A 表)。

研究周期与时间节点

项目需在2024 年 1 月后启动,总研究时长不超过 12 个月。例如,美国东北部地区赛要求项目在 2025 年 2 月 14 日前完成所有实验,而川赛的项目材料提交截止日期为 2025 年 1 月 3 日。若研究涉及长期观察(如生态变化),需在报告中详细说明时间规划。

三、组队规则与跨区域限制

团队规模与成员资质

允许1-3 人组队参赛,但需满足以下条件:

所有成员需为同一附属赛区的学生,例如香港学生组队需通过本地预选赛,而跨地区组队需重新申请审查。

跨年级组队时,所有成员必须同为 9-12 年级学生,且需在报名表中注明年级差异。

国际合作项目的特殊要求

若团队成员来自不同国家,需分别通过各自地区的附属赛事晋级,且项目需符合所有参与国的伦理规范。例如,中加联合项目需同时通过中国科协和加拿大 CWSF 的双重审查。

四、地域差异化路径:附属赛事与选拔机制

美国本土:层级化选拔体系

地区赛:通常在每年 1-3 月举办,筛选出约 10% 的优秀项目晋级州赛。

州赛:4-5 月进行,优胜者可获得参加 ISEF 的资格。例如,得克萨斯州 2025 年计划选派 20 个项目,其中前 5 名将获得专项奖学金。

中国境内:双通道并行

外籍学生通道:

川赛流程:2024 年 9 月 13 日开放注册,11 月 29 日报名截止,2025 年 1 月 16 日举行线下答辩,最终获胜者将代表中国外籍学生参赛。

材料要求:需提交四分图(项目总结)、研究报告及导师推荐信,涉及计算机科学的项目还需提供代码开源证明。

中国籍学生通道:

全国青创赛:2025 年分为 8 大赛区,北京、上海等重点赛区将在 12 月启动区级选拔,最终晋级者需参加次年 8 月的全国赛。

英才计划:针对高一学生,通过数学、物理等 5 个学科的市级选拔后,参与为期 1 年的导师培养,2025 年计划培养 100 名学生,其中 20% 可获得 ISEF 推荐资格。

其他地区典型路径

新加坡:通过SSEF 科学与工程博览会选拔,2025 年 1 月 15 日截止报名,决赛入围者需在 3 月 11 日进行现场展示。

香港:学生可同时参加ISEF 香港赛区预选赛和香港青少年科技创新大赛,2025 年预选赛报名截止日期为 12 月 4 日,最终将有 3 个项目晋级总决赛。

五、材料提交与评审标准:从形式到内容的全流程规范

必交文件清单

基础材料:研究摘要、风险评估表、导师确认函、媒体发布授权书。

特殊领域附加材料:

涉及人类受试者:需提交《人类参与者表格》(4 表)及知情同意书。

使用脊椎动物:需提交《脊椎动物表格》(5A 表)及实验动物伦理审查证明。

格式要求:所有文件需为 PDF 格式,研究报告字数控制在 5000 字以内,图表需标注数据来源。

评审维度与权重

创新性(30%):包括问题提出的新颖性、技术方法的突破性,例如 2024 年 ISEF 中,“基于 AI 的早期阿尔茨海默病检测系统” 因创新性突出获得生物医学类金奖。

学术价值(25%):需通过文献综述证明项目在领域内的贡献,例如环境科学项目需引用近 3 年《Nature》《Science》相关研究。

应用潜力(20%):强调项目的实际解决方案,例如 2024 年川赛获奖项目 “便携式水质监测仪” 已与成都环保部门达成合作意向。

答辩表现(15%):需准备 3 分钟电梯演讲及 7 分钟 Q&A 应答,2025 年川赛新增 “公众开放日” 环节,要求参赛者用非专业语言阐述研究价值。

合规性(10%):材料完整性、伦理审查文件等将直接影响晋级资格,2024 年美国某项目因未提交 SRC 批准文件被取消成绩。

六、备赛关键节点与资源支持

时间线规划

2024 年 9-11 月:确定选题并完成实验设计,例如新加坡 SSEF 要求项目在 1 月 15 日前提交完整数据。

2024 年 12 月 - 2025 年 1 月:参加省市级科创赛事(如上海明日科技之星),积累评审经验。

2025 年 2-3 月:提交附属赛材料,例如香港预选赛需在 12 月 4 日前完成在线申报。

2025 年 4-5 月:集中打磨答辩技巧,参加赛前培训(如川赛将在 4 月组织模拟评审)。

资源与支持

官方工具:ISEF 官网提供规则与表格向导,可根据项目类型自动生成所需文件清单。

学术指导:例如复旦大学为英才计划学生提供 “诺奖得主导师制”,2024 年该校学生项目 “新型钙钛矿太阳能电池” 获能源类银奖。

经费支持:美国部分州为晋级学生提供全额差旅补助,中国川赛组委会为获奖者报销 50% 的实验材料费用。

七、常见误区与避坑指南

项目选题误区

过度追求高难度:例如初中生选择 “量子计算算法优化” 可能因实验条件不足导致数据缺失,建议结合现有资源选择可行性课题,如 “校园垃圾分类智能系统”。

忽视伦理审查:2024 年某团队因未申报 “人类受试者研究” 被取消资格,实际上即使仅进行问卷调查也需提交知情同意书。

材料提交细节

文件命名规范:需按照 “项目名称_学生姓名_赛区” 格式命名,例如 “水质监测仪_张三_川赛”,避免因格式错误导致系统拒收。

数据可追溯性:实验记录需保留原始数据(如 Excel 表格、显微镜照片),评审可能随机抽查原始文件以验证真实性。

八、参赛价值:学术提升与升学助力

学术能力进阶

备赛过程涵盖文献检索、实验设计、论文写作等核心技能培养。例如,2024 年 ISEF 数学类金奖得主通过研究 “机器学习在交通流量预测中的应用”,掌握了 Python 编程与 TensorFlow 框架,其成果已发表于《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》。

升学竞争力强化

ISEF 获奖学生被全球顶尖大学录取的比例超过 90%,其中 30% 进入常春藤盟校。例如,2024 年麻省理工学院录取的中国籍学生中,70% 拥有 ISEF 参赛经历,部分获奖者直接获得全额奖学金。

结语

2025 年 ISEF 的参赛资格要求在延续传统标准的基础上,进一步强化了地域差异化与项目合规性。无论是美国本土学生的层级选拔,还是中国境内学生的双通道竞争,核心都在于扎实的科研基础、严谨的伦理意识与精准的材料准备。建议有意参赛的学生提前 12-18 个月启动备赛,充分利用官方资源与学术支持,在全球舞台上展现青少年科研的创新力与责任感。

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ISEF 国际科学与工程大奖赛:全球青少年科创的 “奥林匹克”

一、赛事定位:全球青少年科学竞赛的巅峰舞台

国际科学与工程大奖赛(International Science and Engineering Fair,简称 ISEF)由美国科学与公众协会(Society for Science)主办,是全球规模最大、等级最高的中学生科研竞赛,素有 “青少年科学世界杯” 之称。这项始于 1950 年的赛事,每年吸引来自 80 余个国家和地区的近千万名学生参与,最终仅 1800 余名学生入围总决赛,竞争激烈程度可见一斑。

ISEF 的权威性源于其严苛的评审体系。赛事涵盖物理、化学、计算机、工程、社会科学、生物学等 22 个学科领域,评委由 500 余名各领域科学家、诺奖得主组成,每位评委需具备博士学位或 8 年以上科研经验。这种专业评审机制确保了赛事的学术水准,使其成为 MIT、斯坦福等顶尖高校推荐的科研竞赛之一。

二、历史沿革与全球影响力

从美国本土的区域性科学博览会发展而来,ISEF 在 1996 年获得英特尔公司冠名赞助后,影响力迅速扩大至全球。2000 年起,赛事开始与中国科协合作,至今已有 180 名中国学生带着 117 个项目参赛,累计斩获 128 个奖项。2025 年,斯洛伐克 19 岁少年 Adam Kovalčík 凭借 “抗 RNA 病毒药物合成方法” 研究,斩获最高奖 George D. Yancopoulos 创新奖(10 万美元),其成果被评价为 “可能改变全球抗病毒药物研发格局”。

ISEF 的全球影响力不仅体现在参赛规模,更在于其对青少年科研生态的塑造。赛事设立 “少年科学家奖”“杰出教师奖” 等专项荣誉,并提供资助学生赴瑞典观摩诺贝尔奖颁奖典礼的机会。这种激励机制使 ISEF 成为全球青少年展示科研才华的核心平台。

三、参赛机制与评审流程

资格门槛

参赛者需为 9-12 年级中学生(决赛当年 5 月 1 日前未满 20 周岁),以个人或不超过 3 人的团队形式参赛。所有项目需通过所在国家或地区的附属赛事晋级,例如中国学生需通过 “全国青少年科技创新大赛” 层层选拔。2025 赛季新增政策显示,中国境内外籍学生可通过 “四川科学工程大赛” 直接晋级总决赛。

研究要求

项目需具备原创性,研究周期不超过 12 个月,并在实验启动前完成科学审查委员会(SRC)和伦理审查委员会(IRB)备案。涉及人类受试者、脊椎动物研究等领域需额外提交合规证明。2025 年数据显示,31 个一等奖项目中,30% 为延续性研究,42% 涉及 AI 算法应用。

评审标准

采用双轮评审制度:首轮侧重科学方法掌握程度,次轮由学科专家评估创新性、学术价值及应用潜力。每个项目至少接受 4 次评审,核心奖项需经多轮合议确定。2025 年环境工程学科一等奖得主、上海中学国际部学生的 “新型土壤污染修复技术” 项目,因其 “跨学科整合能力” 和 “实际应用价值” 获得评委高度认可。

四、奖项体系与社会价值

奖金与荣誉

赛事总奖金超 900 万美元,学科大奖分为四个等级(一等奖 3000 美元至最高奖 75000 美元)。2025 年新增 “Gordon E. Moore 未来世代积极成果奖”(5 万美元),表彰对可持续发展有突出贡献的项目。此外,获奖者可获得小行星命名、白宫接见等特殊荣誉,MIT 林肯实验室更将为顶级得主颁发 “小行星命名证书”。

升学助力

ISEF 获奖经历被全球顶尖高校视为科研能力的 “黄金证明”。数据显示,赛事获奖者中超过 50% 被哈佛、MIT 等藤校录取,90% 进入全球 TOP50 大学。2025 年晋级总决赛的中国学生中,60% 已获得斯坦福、卡内基梅隆等校的 “优先录取” 资格。

社会影响

ISEF 推动了青少年科研成果的产业化转化。例如,2025 年斯洛伐克学生 Adam 的抗 RNA 病毒药物合成技术,已获得辉瑞公司的合作意向,其成本降低 625% 的突破性进展可能加速药物上市进程。此类案例印证了赛事 “科学服务社会” 的核心理念。

五、参与意义与备赛建议

科研能力的系统性培养

备赛过程涵盖文献检索、实验设计、论文撰写等全流程训练。学生需通过 Web of Science 等数据库完成前沿研究综述,并利用国家知识产权局系统进行技术查新。这种训练使参与者提前掌握大学级科研方法,为未来学术发展奠定基础。

资源整合与导师支持

ISEF 官方提供 “导师认证计划”,学生可通过该平台匹配领域专家。2025 年数据显示,获得导师指导的项目晋级率比自学组高 47%。中国学生可通过 “英才计划”“青少年科技创新大赛” 等平台获取优质导师资源。

长期规划与策略选择

建议学生提前 12-18 个月启动研究,优先选择跨学科领域(如生物信息学、环境工程)以提升竞争力。2025 年获奖项目中,60% 涉及多学科融合,例如 “AI 驱动的癌症早期筛查系统” 整合了计算机科学与转化医学知识。

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Regeneron ISEF 2025 大奖:ENBM047 - 使用膨胀支架进行患者特异性优化

心血管疾病仍然是全球死亡的主要原因,大多数疾病需要血管支架来恢复血流。然而,30% 的支架患者会出现诸如再狭窄(支架置入后血管再次变窄)等并发症。再狭窄通常是由于传统支架的均匀径向扩张引起的,这种扩张无法解释狭窄区域和健康区域的不规则血管几何形状,从而导致力分布不均并损伤血管壁。本研究提出了一种支架设计,利用双稳态拉胀机制以及针对患者个性化定制来提高性能并最大限度地减少并发症。\n\n拉胀晶格结构的特点是拉伸时会横向延伸。这一特性使支架比普通金属网状支架更自然地贴合复杂的血管几何形状,均匀分布径向力,从而减少局部应力和血管创伤。双稳态机制用于确保收缩和扩张状态下的稳定性,使血管在置入后不会再次变窄。\n\n支架的扩张形态是通过机器学习和来自MRI和CT血管造影的患者特定成像数据进行定制的。血管的3D重建被转换成CAD模型,从而可以定制拉胀晶格,以向狭窄区域和健康区域施加可变的径向力。有限元分析(FEA)也用于优化应力分布并评估脉动流条件下的机械耐久性。支架设计计算模型的初步结果表明,支架可以减少再狭窄,最大限度地减少过度压缩,并增强血管壁的支撑。

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Regeneron ISEF 2025 大奖:ENBM048 - 为机器人手术提供更柔和的触感

2024年,机器人辅助微创手术 (RAMIS) 已应用于数百万例手术。尽管其应用广泛,但其普遍缺乏力传感功能。很少有系统具备此功能,而且没有一个能够区分不同的组织类型,这导致7%的精细手术中出现损伤。这一差距凸显了对能够实时区分组织并实现精确力反馈的设备的需求。为了解决这个问题,开发了一种基于生物阻抗 (BI) 的测量系统,该系统集成了交流信号发生器、运算放大器放大级和分压电路。使用线性致动器对组织样本(肌肉、脂肪和骨骼)施加0N至10N的受控力。在正向、反向和超水合条件下,记录了五个频率(10 Hz至100 kHz)下的阻抗。通过建立预测模型,揭示了低频下阻抗-力呈线性关系,而高频下则表现出组织特异性的非线性行为,这归因于脂质双层的电容效应。由于骨骼含水量低,其变化几乎可以忽略不计;而超水合条件下,由于离子浓度均一,肌肉和脂肪的阻抗模式难以区分。这些发现首次证实了基于模型的机械力与生物阻抗之间的联系。该系统的代码能够以 86.5% 的准确率实时显示组织类型,并在 LCD 上显示推断出的力。这款低成本设备以新颖的方式利用生物阻抗来弥补 RAMIS 中的一个关键缺陷,为现有的基于机器学习的触觉反馈系统提供了新的输入。此外,阻抗数据还可以帮助训练异常检测算法,以便在术中识别肿瘤和钙化,从而提高手术干预的安全性和精准度。

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Regeneron ISEF 2025 大奖:ENBM051 - 吸血鬼:抗衰老MiRNA

心血管疾病 (CVD) 是全球首要的死亡原因,每年约有 1790 万人因此丧命。大多数 CVD 与年龄相关,由血管逐渐受损(也称为内皮细胞衰老)引起。目前的治疗方法,如抗血小板和抗凝药物,仅能控制症状,尚无针对根本原因——内皮细胞衰老的产品。VAMPIRE(Vital Anti-aging MiRNAs to Promote Induced REgeneration,促进诱导再生的重要抗衰老 MiRNA)引入了治疗性 miRNA 的递送技术,以减缓内皮细胞衰老并最终治疗 CVD,并采用微针贴片作为一种微创方法。研究目的是评估特定 miRNA miR26a-5p 在年轻外泌体 (Y-XO) 和老年外泌体 (O-XO) 中的表达差异及其治疗效果。结果表明,Y-XO比O-XO携带更多的miRNA,包括miR-26a-5p,该miRNA在Y-XO中表达上调,并随年龄增长而下降。阿霉素诱导人冠状动脉内皮细胞衰老,经Y-XO处理的细胞53BP1(DNA损伤标志物)和SA-β-Gal(衰老标志物)表达降低。由于Y-XO含有miR26a-5p等抑制性miRNA,NFкB(炎症指标)表达降低,从而减轻了细胞凋亡和衰老。最后,将Agomir26(稳定的miR-26a-5p模拟物)加载到微针中以测试其治疗效果,结果显示Ki67(细胞增殖指标)表达增加,从而促进了血管修复。释放曲线测试验证了微针贴片对Agomir26的持续释放,并通过流变仪测试证明了其结构完整性。总体而言,VAMPIRE在治疗和预防心血管疾病进展方面展现出良好的前景,有望惠及数百万人。

 

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Regeneron ISEF 2025 大奖:ENBM054 - 受折纸启发的可扩展心脏瓣膜假体

每年有 140 万新生儿患有先天性心脏病 (CHD),其中 20% 以上需要心脏瓣膜假体。儿科心脏护理面临的一个主要挑战是缺乏一种能够持久耐用且可扩展的假体,以适应孩子的生长发育并减少多次侵入性开胸手术的需要。FLOValve 是一种受折纸启发的心脏瓣膜假体,它可以从儿童尺寸扩展到成人尺寸,同时保持结构的完整性和功能,从而解决了这些挑战。该瓣膜的原型采用一种新颖的制造方法制作,该方法结合了 3D 打印和浸塑工艺,使用具有医用级机械性能的聚氨酯橡胶,并通过拉伸应变测试优化了材料选择。测试证实了瓣膜在模拟静态和动态心脏条件下的性能。使用模拟心脏压力水柱 (MHPWC) 系统评估性能,该系统模拟真实心脏瓣膜血压和流速下的假体功能。使用来自当地屠夫的猪心模拟猪心脏模型,在模拟真实条件下测试并演示了 FLOValve 的功能。FLOValve 可达到生理峰值瓣膜血流率(儿童、青少年和成人尺寸分别为 100-200、200-300 和 300-400 毫升),并在模拟收缩压下(所有尺寸)均能实现最小压降(<5 毫米汞柱)。该假体在 MHPWC 和猪心脏模型中均表现出极小的反流。FLOValve 在猪心脏模型中达到生理平均血流率(儿童、青少年和成人尺寸分别为每次心跳 20、40 和 70 毫升)。FLOValve 可能为目前的儿科假体提供一种可行的微创替代方案,并有助于减轻先天性心脏病 (CHD) 儿童的手术负担。

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Regeneron ISEF 2025 大奖:ENBM055 - 适应性齿轮式机器人上肢假肢

开发功能性假肢,尤其是上肢假肢,历来充满挑战。因军事伤、疾病或其他创伤导致的手部截肢会带来严重的社会心理影响,亟需在矫形器和假肢领域进行探索。能否及时获得假肢会影响患者的使用、康复、成本效益和医疗负担。问题:本项目旨在解决当前市场上假肢设备和线缆驱动原型的关键问题,重点关注上肢假肢的可及性和成本效益,旨在减少等待时间,同时确保其功能性和可靠性优于线缆驱动和反向驱动设计。工程设计流程:该设备的研发涵盖了解剖学、生理学、假肢学、生物力学工程、机器人技术以及社会心理因素等诸多因素。该项目采用计算机辅助设计和编程逻辑,开发了一种基于齿轮的新型自适应系统,通过迭代设计流程、利用现成产品以及FDM 3D打印和粘弹性材料,缩短了这些设备的等待时间。解决方案:当前迭代产品采用定制的直通式自适应齿轮系统,使机械手能够被动地适应物体,从而更有效地完成 7 种主要抓握模式。每个手指均由无刷伺服电机单独控制,从而实现更佳的设备控制。我们探索了增材制造技术以降低成本,并强调使用现成的组件,以便利用新型粘弹性材料高效地采购替换零件。应用范围包括用作训练装置、军队/退伍军人医院的临时假肢,以及更便捷、更经济的永久装置。

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