分类： 赛事动态

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

1. 参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

2. 项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

3. 关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

4. 其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEF-ENBM生物医学工程2025的获奖作品方便学习

ENBM生物医学工程获奖作品集合

ENBM013T - 溃疡盾：人工智能糖尿病足部护理

糖尿病足溃疡 (DFU) 是导致下肢截肢的主要原因，美国每年有超过 16 万名糖尿病患者接受截肢手术。本项目展示了一款人工智能移动应用程序和一款智能糖尿病鞋，旨在对 DFU 进行分类、预防和早期检测。该移动应用程序集成了一套先进的成像系统，该系统使用五个基于 16,000 幅图像数据集训练的人工智能模型来分析患者上传的足部图像。这些模型可以对溃疡进行分类、评估感染状态和严重程度，并提取伤口尺寸以便进行精确评估。\n\n这款智能糖尿病鞋旨在缓解压力，并集成了用于早期溃疡检测的温度和湿度传感器、用于按摩疗法的振动电机以及用于预防的压力传感器。应用程序和鞋子协同工作，持续监测足部健康状况，并根据传感器数据提供实时警报。患者注册过程中提出的问题将启动个性化的早期检测和预防策略。\n\n通过将其结果与专家的临床观察结果进行比较，评估了该应用程序溃疡分类的准确性。五种人工智能模型的性能评估采用了各种分类、分割和深度转换指标，并证明了ROC曲线的高准确性。\n\n研究结果表明，该系统有助于患者自我评估，并通过预先对溃疡进行分类来改进临床治疗计划，从而节省时间并降低并发症风险。

ENBM011 - 人工智能儿童眼科筛查设备

由于70%的农村医疗诊所缺乏基本的眼科设备，大多数家长往往在孩子病情恶化时才带他们去做专业的眼科检查。然而，大多数儿童眼病的本质是，发展时间越长，治疗难度就越大，费用也越高，有些情况下，儿童甚至可能终身残疾。我的研究介绍了一种人工智能筛查设备，旨在彻底改变贫困地区的儿童眼科护理。它的创新之处在于，它能够通过一种经济高效的便携式设备，通过一张照片检测出斜视、视网膜母细胞瘤和眼睑下垂等危重眼部疾病。该设备可以从一家农村诊所转移到另一家，使用方便，无需专家监督，从根本上改变了早期疾病检测的格局。该设备利用人工智能对采集到的眼部数字图像进行高精度分类，并呈现诊断的确定性，解决了农村地区眼科护理服务匮乏这一紧迫问题。目前，这一问题导致数百万儿童面临可预防性失明的风险，并可能阻碍其教育和个人发展，同时有望为医疗系统节省数百万美元的后期干预费用。通过严格的测试和现场验证，包括在农村地区开展的一项案例研究，该设备准确识别了一名幼儿的眼睑下垂。这项研究凸显了科技在预防视力障碍方面的深远影响，为未来一代人能够在需要时获得所需的眼科护理奠定了基础，并有望在未来数年内减少全国范围内重大眼病的发病率，确保子孙后代获得积极的治疗成果。

ENBM010 - 视障人士移动物体探测器

全球有 20 亿人患有视力障碍，其中 4330 万人失明。\n\n在过去 5 年中，每 12 个视力障碍者中就有 1 个卷入过道路碰撞，其中 58% 的事故涉及汽车。\n\n视力障碍者难以发现快速行驶的车辆，这大大增加了他们卷入致命道路交通事故的风险。\n\n目前的方法可以帮助视力障碍者发现静止的物体，但无法从远处发现快速移动的物体——这对于预防道路交通事故至关重要。大多数设备体积庞大、不显眼且价格昂贵。\n\n本研究旨在开发一种新颖的定制设备，旨在检测快速移动的物体及其速度，供视力障碍者使用。\n\n使用机器学习模型，开发了两种设计方法：移动应用程序和智能眼镜形式的个人可穿戴设备。 \n\n移动应用程序使用图像分类模型来警告用户快速移动的物体。智能眼镜使用在 OpenCV 框架上运行的 YOLOv8 模型来估算快速移动物体的速度。\n\n移动应用程序的物体识别准确率为 94.16%，而可穿戴设备的准确率为 82.59%，误差差异为 9.90 米/小时，展示了它们在提高视障人士的安全性和独立性方面的潜力。\n\n这项研究支持《欧洲道路安全宪章》、美国交通部的国家道路安全战略 (NRSS) 和世卫组织的《2030 年可持续发展议程》，因为它有可能在地方、区域和全球范围内减少道路事故的发生。、

ENBM009 - Therapiez：压电伤口愈合系统

每30秒就有一例慢性伤口导致截肢，其中一半患者在五年内死亡。尽管每年花费500亿美元，但无效的治疗仍使数百万人面临感染、败血症和过早死亡的风险，尤其是在5.37亿糖尿病成年人中。近期研究强调了电刺激疗法 (EST) 通过促进血液循环、氧合和血管生成来加速伤口愈合的潜力。然而，传统的 EST 系统价格昂贵、操作不便，并且需要固定电源，限制了患者的活动能力、疗效和持续治疗。为了应对这些挑战，Therapiez：一款配备优化 EST（1.5-10 V、50-250 µA、2-10 Hz）的压电伤口愈合系统应运而生。该设备将机械应力转化为定向电刺激，放大人体的生物电愈合信号。其谨慎的三层设计集成了可重复使用的新型压电材料、温湿度传感器（SHTC3 I2C）以及基于物联网的无线通信技术，可实现实时伤口监测。其混合动力方案将运动感应能量收集与无线充电相结合，可维持设备运行，并为行动不便的患者提供使用。一项为期两周、28名参与者的评估研究显示，参与者满意度高达96.4%，彰显了其舒适性和精准性。原型测试表明，其电输出控制在临床有益范围内。传感器的集成将实现实时伤口监测，并收集用于人工智能驱动的EST分析的数据库。这项研究表明，随着Therapiez在可持续再生医学和智能可穿戴设备领域的应用，其发展将开启节能、个性化的伤口愈合疗法。

ENBM008 - 呼吸扫描

间质性肺病 (ILD)、职业性和环境性肺病等呼吸系统疾病难以识别，因为它们的症状与其他肌肉骨骼和肺部疾病非常相似。传统的诊断方法主要包括肺量计、X 光和 CT 扫描，这些方法成本高昂，会使患者暴露于辐射下，并且在农村地区难以普及。本研究介绍了一种名为 RespiraScan 的便携式、非侵入式新型设备。该设备可分析胸部运动，并通过机器学习进行评估，以识别限制性肺部疾病。该设备利用惯性测量单元 (IMU) 传感器捕捉三维胸部扩张。然后对数据进行卡尔曼滤波以降低噪声和传感器漂移，并通过长短期记忆 (LSTM) 网络进行处理和分类，以检测疾病。此外，还获取一个额外的音频输入，并使用汉明窗函数和快速傅里叶变换进行处理，并将其作为模型的额外输入。结果表明，经过预处理和滤波后，该模型的疾病分类准确率可达 90%。这表明该系统能够提供可靠的实时呼吸评估。该研究凸显了机器学习驱动的诊断工具在增强呼吸系统疾病早期发现和管理方面的潜力。

ENBM007 - fMRI/AI 用于胶质瘤检测/复发预测

在美国，每年有9万人罹患胶质瘤，5年生存率低至7%，这主要是因为5年复发率高达52%-62%。目前的成像技术依靠对比增强 (CE) 来显示胶质瘤，但这存在一些局限性：(1) 肿瘤浸润通常远远超出CE边缘；(2) 术后，非对比增强的肿瘤生长无法被检测到，并在后续扫描中显示为“复发”。血氧水平依赖性 (BOLD) fMRI 测量血流，而血流可能受到肿瘤微环境的干扰。因此，结合BOLD和目前的成像技术，可以在CE定义的放射学“复发”之前实时检测出肿瘤进展。该项目名为 RecuNet，旨在 (1) 建立 BOLD、非造影增强肿瘤区域和复发之间的联系，并使用深度学习 (2) 检测非造影增强肿瘤和 (3) 在时空上预测肿瘤复发。这两种算法均以标准 (T1 + FLAIR) 扫描和 BOLD fMRI 作为输入。检测算法使用具有优化损失函数和注意力门控网络 (AGN) 的 3D-UNet 架构。预测模型是一个 CNN，它使用时空卷积层和 AGN 来提取肿瘤周围区域的特征。初步检测结果显示 IoU 为 94.1%，准确检测到非造影增强肿瘤部分。预测算法的定位准确率为 94.52%，与记录的复发时间的平均误差为 5.3 天，明显优于当前方法。 RecuNet 通过对以前看不见的肿瘤区域进行成像并准确预测肿瘤生长高风险区域，几乎消除了复发风险，从而节省了金钱、资源和生命。

ENBM006 - 用于汗液乳酸检测的生物晶体管

无需医生在场即可持续监测人体生理健康状况已成为近期的创新课题。体液分析是检测各种因素的常用方法，它能够通过与重大疾病相关的生物标志物和激素提供有价值的信息。其中，原位汗液分析因其非侵入性和便捷性而脱颖而出，在长期健康监测中展现出巨大的潜力。现有的汗液监测方法通常成本高昂，无法覆盖所有目标生物标志物，检测速度也有限。乳酸是汗液中的关键生物标志物，因其在运动医学和外科手术中的广泛应用，一直是学术界持续研究的重点。本项目展示了一种快速、高灵敏度的生物晶体管，能够持续监测人体汗液中0.1至30 mM范围内的乳酸浓度。为了实现上述目标，我们开发了一种基于有机电化学晶体管 (OECT) 的新型生物传感器，该传感器的栅极和沟道电容均较高，相比传统设计有了显著改进。该方法利用乳酸氧化酶和普鲁士蓝催化反应，高效地将乳酸转化为可检测离子，从而显著改变OECT的漏极电流。结果表明，OECT平均可在120秒内有效检测30mM乳酸，这比最先进的传感器有了显著的进步。下一步，我们将开发一款蓝牙应用程序，利用AI定制分析技术，为患者提供实时生理健康状况分析。

ENBM005 - MetaMotion 测量仪

MetaMotion Meter 是一款生物力学辅助设备，旨在通过实时反馈测量物理治疗期间手部施加的压力、肌肉力量以及康复期间的震颤频率，从而推进手部物理治疗。目前，物理治疗依赖于主观评估，这往往会妨碍对康复情况的准确测量，尤其是在关节炎、腕管综合征或中风后治疗中。该项目旨在通过集成传感器来解决这些局限性，包括用于压力测量的 MPX5050 和用于震颤追踪的 IMU6050。这些传感器可帮助物理治疗师获取关于手部稳定性和力量的准确、客观的数据。该设备的多种人体工学握把设计通过原型测试不断改进，提高了其在不同手型和握力下的可用性。经过多次手部贴合和力矢量控制功能的迭代，最终确定了三种握把形状：圆锥形、圆柱形和六边形。该仪表由热塑性聚氨酯 (TPU) 制成，其结构和弹簧刚度可根据每位患者的身体状况进行定制，通过更换弹簧来调整刚度，以测量不同的力度。此外，指尖末端还添加了 FSR，用于分别测量和量化每个手指的压力。MetaMotion 仪表已在 180 名接受物理治疗的患者身上进行了为期三个月的测试，并获得了宝贵的见解：随着弹簧张力的增加，手部稳定性下降，手部抖动频率上升。这些模式已通过统计分析得到证实，从而对手部力量和震颤控制进行了量化评估。这项物理治疗领域的创新有望实现更个性化、数据驱动的康复方法，从而实现有针对性的治疗。

ENBM004 - Paraspeak：低资源端到端构音障碍 ASR

构音障碍是一种运动性言语障碍，会损害清晰言语所需肌肉的控制，造成严重的沟通障碍，现有的辅助沟通和替代沟通系统无法完全解决。为了解决这一问题，我们使用算法数据收集脚本和基于 WebSocket 的前端，从 28 位患有各种疾病的患者那里收集了 1407 个音频样本，总计 42 分钟的印地语构音障碍语音。此次数据收集工作标志着我们构建了迄今为止最大的印地语构音障碍语音数据库。随后，我们对音频文件进行了非平稳降噪和静音修剪，并在梅尔声谱图上使用卡方检验来滤除不可用的样本。为了应对数据有限的挑战，我们采用了一种新颖的两步数据增强技术，结合语速变化和合成句子生成，将数据集扩展至超过 22.2 小时的语音数据。研究人员对三种最先进的模型进行了计算机模拟训练和评估：Whisper-medium、Wav2Vec2.0-MMS 和仅限于单词的双向长短期记忆 (LSTM)。Whisper 表现出最佳准确率，词错误率低于 10%。研究人员开发了一款基于 ESP32-SoC 的低成本设备，用于实际部署，价格低于 2000 卢比（约合 25 美元）。这款紧凑的原型设备可以录制音频，将其传输到服务器进行自动语音识别 (ASR) 处理，并合成清晰的语音进行播放，从而实现与患者的实时清晰沟通。这项研究将标志着首个针对印地语构音障碍患者的开源 ASR 框架的诞生，克服了说话人依赖、词汇量限制和数据匮乏等挑战。该系统显著增强了构音障碍患者的沟通能力，使他们能够使用母语进行有效互动。

ENBM003T - 马铃薯组织的不可逆电穿孔

不可逆电穿孔 (IRE) 是一种创新技术，它能够破坏细胞稳态，其作用机制类似于非热凋亡。该方法能够选择性地消融癌细胞，同时保留周围的健康组织。鉴于缺乏关于脉冲参数对植物组织疗效的实证证据，本研究旨在分析 IRE 方案在人类和植物细胞中的相似性。\n\n我们将薄切土豆片 (1-2 毫米) 置于两个镀金铜制成的扁平电极之间进行实验，这两个电极安装在聚合物板上。利用 EIS 获得了施加电脉冲方案 (50-200 V，5-15 个脉冲，50-200 微秒，1 Hz) 前后切片的奈奎斯特图和波特图，以便与现有的人体组织数据进行直接比较。此外，我们还检测了电穿孔样品的蓝色着色。结果表明，脉冲幅度和施加脉冲数量的变化会影响阻抗值，表明电穿孔强度与这些因素以及观察到的蓝色呈正相关。相反，脉冲持续时间与植物组织的电穿孔无关。我们观察到植物组织中的趋势与人体组织相似，唯一的区别在于绝对值。我们的研究建立了植物组织在接受IRE处理后的行为与人体组织在接受类似技术处理后的行为之间的直接关系。因此，该方法可用于研究治疗特定恶性肿瘤的新型脉冲方案，为研究人员初步评估电穿孔对人体组织的影响提供一种经济高效的方法。

ENBM004 - Paraspeak：低资源端到端构音障碍 ASR

构音障碍是一种运动性言语障碍，会损害清晰言语所需肌肉的控制，造成严重的沟通障碍，现有的辅助沟通和替代沟通系统无法完全解决。为了解决这一问题，我们使用算法数据收集脚本和基于 WebSocket 的前端，从 28 位患有各种疾病的患者那里收集了 1407 个音频样本，总计 42 分钟的印地语构音障碍语音。此次数据收集工作标志着我们构建了迄今为止最大的印地语构音障碍语音数据库。随后，我们对音频文件进行了非平稳降噪和静音修剪，并在梅尔声谱图上使用卡方检验来滤除不可用的样本。为了应对数据有限的挑战，我们采用了一种新颖的两步数据增强技术，结合语速变化和合成句子生成，将数据集扩展至超过 22.2 小时的语音数据。研究人员对三种最先进的模型进行了计算机模拟训练和评估：Whisper-medium、Wav2Vec2.0-MMS 和仅限于单词的双向长短期记忆 (LSTM)。Whisper 表现出最佳准确率，词错误率低于 10%。研究人员开发了一款基于 ESP32-SoC 的低成本设备，用于实际部署，价格低于 2000 卢比（约合 25 美元）。这款紧凑的原型设备可以录制音频，将其传输到服务器进行自动语音识别 (ASR) 处理，并合成清晰的语音进行播放，从而实现与患者的实时清晰沟通。这项研究将标志着首个针对印地语构音障碍患者的开源 ASR 框架的诞生，克服了说话人依赖、词汇量限制和数据匮乏等挑战。该系统显著增强了构音障碍患者的沟通能力，使他们能够使用母语进行有效互动。

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1. 参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

2. 项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

3. 关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

4. 其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

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ENBM生物医学工程获奖作品集合

ENBM021T - 轻松扩张腭部

本次实验的目的是研发一款比标准RPE型号更易用的腭扩张器。腭扩张器对于青春期早期的儿童来说至关重要，因为他们的腭部形状不规则，这会导致呼吸问题，并使佩戴牙套变得困难。目前的腭扩张器，RPE和Quad Helix，要么需要很长时间才能见效，要么个人操作起来非常困难。我们的限制因素包括安全扩张、精准移动和易用性。我们最初的原型“V1”是一个基于齿条和小齿轮的系统，它使用一个中心齿轮和两个齿条，根据圆形齿轮的输入驱动线性齿轮，每转扩张0.77毫米，并且与我们的自动旋转装置兼容。原​​型“V2”是一个基于螺丝扣的系统，使用一个中心旋转底盘和两个反向螺纹螺钉。底盘围绕螺钉旋转，将其向外推，每转扩张0.7毫米，但遗憾的是，它与我们的设备不兼容。原型“V3”是一个基于现有RPE设计的系统。两个反向螺纹螺钉连接到一个中心齿轮，该齿轮将动力送入两个螺纹块，这两个螺纹块被两根支撑杆阻止旋转。它每旋转一圈就能扩张0.7毫米，并且与我们的旋转装置兼容。在打印我们的设计时遇到了一些问题，因为我们的打印机无法达到足够的精度。但我们相信，只要使用合适的材料，这些设计就能发挥作用，并提高腭扩张器的易用性。

ENBM020T - Benham 的顶级幻觉与人造眼睛

本汉姆陀螺以黑白图案为特征，在旋转过程中会产生一种视觉错觉，使人感知到黑白以外的颜色。本研究旨在利用人造眼球探究这一现象。我们设计了一个圆柱形的本汉姆陀螺，用于生成各种图案排列，并揭示感知到的颜色与图案布局相对应。基于这一观察，我们的目标是成功控制由这种错觉产生的主观色彩。视网膜包含三种视锥细胞，每种细胞的敏感度和响应时间各不相同。考虑到这些特性，我们建议开发一种以人眼为模型的人造眼球进行定量分析。为此，我们研究了铝酸锶（一种在光刺激下发光的材料），并设计了一种包含这种胶体溶液的人造塑料眼球。该装置能够精确复制视锥细胞的敏感度和响应时间，从而能够精确模拟这种错觉的潜在机制。我们的研究结果表明，主观色彩并非由大脑中的神经过程（例如涉及丘脑的神经过程）产生，而是由视网膜细胞反应延迟引起的后像产生的。我们的研究结果证实了本汉姆陀螺的黑白图案与感知到的色彩之间存在直接关联。为了进一步验证这些结果，我们开发了一个数学模型。未来的研究将专注于改进人工眼球，使其更好地模拟人类视觉。

ENBM019 - 一种治疗小肠动力障碍的可摄入装置

小肠动力障碍是临床上一个重大难题，会导致消化系统并发症，进而影响生活质量。现有的诊断和治疗方法往往受限于副作用、疗效参差不齐以及缺乏针对个体动力模式的定制化。为了突破这些局限性，我们开发了一种可摄取的电生理装置，用于实时记录和刺激小肠电生理。摄取后，该装置会展开与肠黏膜贴合的柔性电极，从而持续监测患者特定的动力模式。利用这些实时数据，该装置采用基于反馈的控制回路来调整电刺激参数，并根据记录的肠道活动调节动力。在麻醉猪模型中进行的体内测试表明，该装置能够准确记录小肠的特征慢波频率，记录的主频率范围为0.143至0.161 Hz，与预期的0.133至0.2 Hz范围完全一致。在体内靶向刺激过程中，该装置使肌肉收缩频率提高了100.014%，恢复至正常范围；肠道电生理学结果显示，收缩力增强了138.373%。功能性运动能力显著改善，水凝胶珠的传输距离从基线的5厘米增加到刺激后的18.4厘米，提高了3.68倍。这些发现凸显了该装置作为一种能够进行个性化运动调节的自适应非侵入式治疗工具的潜力。通过根据每位患者独特的运动特征动态调整电刺激，该装置为治疗胃肠道运动障碍提供了一种颇具前景的新方法。

ENBM018 - 帕金森病震颤稳定手套

帕金森病 (PD) 是一种神经退行性疾病，据估计在美国影响着约 100 万人。它也是增长最快的神经退行性疾病，其增长速度堪比传染病。目前，PD 仍无法治愈。\nPD 会导致患者手部出现震颤，即不自主的颤抖。这些震颤会严重影响患者的生活质量。即使是像倒水这样简单的事情，由于患者无法稳稳地握住杯子并倒满水，也几乎无法完成。喝水也是个问题，因为患者的手抖得非常厉害，水会洒得到处都是。\n本研究提出了一种新型手套原型，旨在通过陀螺仪、减震器、振动马达和加速度计来减轻这些震颤的影响。研究结果表明，加速度计和振动马达是检测和缓解震颤的合适且有效的方法。随后，本研究在实验环境中测试了陀螺仪和减震器，并使用了模拟人体震颤的测试台。\n最终发现，陀螺仪和减震器系统可以为人体手部提供相当于额外 50% 至 75% 瓦特的阻力。然而，由于陀螺仪并非全速运行，因此需要进行额外的测试。

ENBM017 - 使用原装 ACD 设备改善 CPR 按压

该项目的主要目标是开发一种用于心肺复苏 (CPR) 的主动按压-减压 (ACD) 装置，该装置能够可靠地进行胸部按压，并最大限度地降低微生物传播风险。\n该方法包括设计和构建一个改进的原始 ACD-CPR 装置，使用修订后的 FDA 评估标准进行测试，并与成年参与者进行对比性能测试，分别在使用该装置和不使用该装置的情况下进行胸部按压。在装置构建之后，进行了三项关键性能测试：确定硅胶杯在施加小于 4.5 公斤的力时减压的能力，评估该装置在至少 49.9 公斤的力下压缩时的功能，最后，评估该装置在跌落后的操作完整性。结果表明，按压产生的力在 51 公斤到 61 公斤之间。\n与标准 CPR (S-CPR) 相比，ACD-CPR 技术表现出了积极的性能结果。 12名参与者（年龄从22岁到60岁不等）中，8人持有心肺复苏术（CPR）认证，4人此前未接受过任何培训。个人表现分析显示，ACD-CPR的按压准确率比S-CPR高出2%到6%。完成CPR程序后，66.7%的参与者表示，相比S-CPR，ACD-CPR更倾向于选择S-CPR，因为ACD-CPR的疲劳感更轻，且卫生防护更好。旁观者实施ACD-CPR的研究尚存在空白，但参与者对设备改进的积极反馈表明，有必要开展更多涉及更大群体和真实模拟环境的研究，以证实其有效性并提高旁观者CPR的存活率。

ENBM016 - 可生物降解抗菌骨支架

可生物降解骨支架有望成为骨移植的替代疗法。注入抗菌因子可为靶向药物输送提供可控释放机制，并减轻口服抗生素的不良反应。本研究合成并分析了注入载有万古霉素 (VAN) 的β-环糊精 (β-CD) 纳米粒子的壳聚糖 (CS)-羟基磷灰石 (HAp) 基复合支架。该支架采用自由基交联法制备，测试了两种交联引发剂：二苯甲酮 (Bp) 和偶氮二异丁腈 (AIBN)。抗压强度受 CS:HAp 比例以及交联剂类型和比例的影响。抗压强度随 HAp 含量的增加而降低，且 AIBN CS/HAp 支架的抗压强度高于 Bp 支架。在模拟体液 (SBF) 中对支架的生物降解进行了为期 8 周的分析，结果显示支架在 SBF 中成功降解，且 AIBN 支架的降解速度快于二苯甲酮支架。支架中注入了载有 VAN 的 β-环糊精纳米粒子，并通过抑菌圈试验测试了其抗菌性能。注入纳米粒子的支架与未注入纳米粒子的支架相比，表现出了更佳的抗菌活性。合成支架的抗压强度达到或超过典型骨移植材料的水平，且在体内具有生物降解性，并具有抗菌性能，表明其有望替代骨移植进行治疗，同时可作为药物输送机制，防止支架部位感染。

ENBM015 - 儿科枪击急救出血控制

自哥伦拜恩高中惨案发生以来，已有383名儿童在校园枪击事件中丧生。失血性出血是枪伤致死的主要原因。目前的止血方法无法有效、高效地控制出血，也难以轻松控制。本工程项目旨在研发一种名为HOPE（儿童枪击急救出血控制装置）的新型装置。该装置能够比现有方法更快速、更有效地控制失血性出血，并且方便旁观者稳定任何枪伤。\n\n该装置由三个组件组成：(1) 一个控制盒，内含微控制器、气泵、压力传感器和视听元件；(2) 一个多用途贴片，可通过导管和气囊施加负压、直压或内压；(3) 一个机器视觉摄像头，可识别特定类型的枪伤并激活贴片上的相应组件。 \n\n该装置在三种不同的紧急医疗队 (EMT) 伤口模拟器上进行了测试。我们使用 Mann-Whitney U 检验法，将该装置稳定伤口的时间效率和施加均匀压力的能力与现有止血方法进行了比较。此外，我们还根据在三种伤口模型上测试 HOPE 和现有方法的参与者的调查结果，使用 Wilcoxon 符号秩检验法测量了易用性。\n\n上述试验的数据强烈表明，HOPE 是一种比现有止血方法更高效、更有效且更易于使用的替代方案。

ENBM014 - 基于机器学习的化疗白细胞监测

每天，成千上万的人被诊断出患有癌症。癌症是一种常见疾病，由体内异常细胞不受控制地增殖引起。所有不同类型的细胞都容易患上癌症。根据《临床医生癌症杂志》的数据，截至 2022 年，每天新增 5,250 例癌症病例，包括白血病、淋巴瘤、肺癌等。所有类型的癌症都被认为危及生命，尤其是在未经治疗的情况下。即使接受治疗，患者仍需接受多项危及生命的治疗，其中化疗位列首位。在任何化疗疗程之前或之后，白细胞 (WBC) 评估被广泛应用于各种临床程序，作为免疫状态的一项指标。目前，白细胞计数是通过临床实验室对全血样本进行分析获得的。麻省理工学院的一项研究证明了一种非侵入式设备无需抽血即可进行即时白细胞分析的可行性，该研究重点关注化疗环境中患者的中性粒细胞（最常见的白细胞类型）数量会变得非常低的情况。具体来说，他们构建了一个便携式光学原型，并用它收集化疗患者的微循环视频数据集。在这里，我们提供了一个基本框架，通过分析化疗前后细胞的流速来分析白细胞计数。获得每个事件的位移和时间，并计算线性回归模型来预测流速。得出的结论是，化疗前的白细胞流速低于化疗后。然而，化疗前报告的事件（白细胞）更多。为了验证获得的结果，已经利用计算机视觉算法来进一步验证结果。

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中学生英才计划与ISEF：探索青少年科技创新之路

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

1. 参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

2. 项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

3. 关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

4. 其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEF-ENBM生物医学工程2025的获奖作品方便学习

ENBM生物医学工程获奖作品集合

ENBM030 - NeuroSyncNN：神经疾病诊断与监测

神经退行性疾病 (NDD) 是一种以神经系统细胞网络受损为特征的疾病，随着全球预期寿命的不断延长，其发病率也日益上升。目前，由于缺乏对时空信息的利用和多模态数据源的整合，数字分子生物标记和计算病理学等神经退行性疾病预后技术解决方案显得力不从心。\n\n本研究旨在通过早期检测和迭代参数监测来减缓认知疾病的快速发展。我们利用信誉良好、可公开访问的数据集，从各种数据流中捕获了大量医疗数据。为了解决当前结构成像局限性和特征提取信号质量方面的问题，我们开发了全面的信号处理和检测框架，利用双向长短期记忆网络 (BiLSTM) 和支持向量机 (SVM) 来增强解剖源定位和生物医学信号解读。为了增强计算框架，我们开发了一种经济高效的 IoMT 传感器网络，该网络采用电子设备和 3D 打印部件，用于优化模型提取的患者生理参数。\n\n我们通过一组通用的工业级统计指标验证了基于深度学习的综合系统 [NeuroSyncNN] 的有效性，并与当前市场技术进行了性能比较分析。信号解码模型（准确率：95%，精确率：94%）和检测模型（准确率：97%，平均绝对值：<1%）通过集成模型堆叠集成，表明该框架具有临床可行性的潜力，对神经退行性疾病的诊断具有重要意义。

ENBM029 - 家庭安全创新

根据世界卫生组织 (2021) 的数据，跌倒会导致严重伤害，甚至死亡。根据 CHUBB (2020) 的数据，大多数家庭跌倒发生在攀爬椅子或梯子时。本项目关注老年人或身高不足 160 厘米的人在厨房跌倒的情况。最近的研究表明，75% 的死亡是由于 75 岁以上成年人的意外造成的 (Caiza, 2021)。我们发明了一种安全且易于存放的台阶。它由木材和金属制成，可折叠。它可以存放在橱柜下方的地板上，可以手动从橱柜中取出，仍然作为台阶使用。我们通过对标准质量进行重量测试，然后进行人体测试来收集数据，以了解其安全性。结果令人满意，它承受了 181.437 公斤的重量而没有破碎。此外，调查显示，它100%安全，92%稳定，100%舒适，88%直观，88%美观，92%经济实惠。虽然它是手动的，但使用方便，无需费力。它可以帮助人们够到厨房高处的橱柜。它安装在厨房内，固定在地板上，以确保稳定性，无法移动。总而言之，折叠式踏脚更便于存放，而且可以安全地够到高处的橱柜。未来，它有望改进为电动踏脚，这样就不需要费力了。

ENBM028 - 镓介导的DNA晶体

镓癌疗法 (GCT) 因其能够诱导细胞凋亡、破坏细胞铁代谢，从而抑制癌细胞的快速增殖，已成为一种颇具前景的非侵入性治疗方式。尽管其具有治疗潜力，但由于目前明胶胶囊在控释和靶向递送方面存在挑战，导致镓过早释放至非癌细胞，从而诱导细胞凋亡，其临床应用受到限制。因此，基于 DNA 张拉整体三角形的晶体凭借其精确的结构设计和可编程性，或可作为构建用于靶向递送镓离子的多功能纳米结构的最佳基序。我设计了一种新型 GCT 晶体原型，利用镓介导的 B-DNA 张拉整体三角形，通过在基序内编程三个镓离子的特定结合位点，实现向癌细胞的靶向运输。仅使用高 MOPS 缓冲液作为晶体环境，我制备了 12 个平均尺寸为 45µm 的晶体，小于之前研究中含有 200µm 金属介导碱基对的晶体。由于其晶体尺寸较小，我无法使用X射线衍射进行原子级检测。因此，我利用多波长异常衍射扫描分析，通过异常模式对镓离子进行定位。我测得的最大异常波能量为10378.1 eV，与镓的识别波能量10370.0 eV（p<1*10-19）非常接近，这证实了镓在该基序中的存在。尽管晶体尺寸较小，我还是利用镓离子介导构建了第一个DNA张拉整体三角形。未来的应用可能会修改这个新的Z-DNA原型，使其逃避免疫系统的攻击，从而创造出首个镓DNA介导的癌症疗法。

ENBM027 - 重力变化对发育和健康的影响

商业太空旅行的可行性日益增强，引发了人们对航天生物效应的兴趣。暴露于重力变化，包括太空微重力、发射和模拟环境中的超重力，会带来重大的生理挑战。\n为了验证这一点，研究人员在控制环境条件的同时，使用离心机将果蝇幼虫置于超重力环境中，并使用随机定位仪模拟低重力环境。在行为追踪的同时，对发育指标（包括化蛹时间、存活率、成虫羽化和形态变化）进行了分析。随后，研究人员进行了纳米孔测序以评估基因表达，并将结果与​​美国宇航局的OSD-96和OSD-347心脏和一般发育数据集进行了比较。该假设被接受，证实了重力变化会在发育过程中引发显著的遗传和行为变化。\n了解重力变化的影响对于改进健康研究至关重要。虽然重力变化可以带来益处，例如增强脑瘫、骨质疏松症和脑损伤等疾病的康复，但它也可能扰乱细胞功能和发育。研究还可能揭示癌症生长和转移的新见解。这些发现可能对人类健康的未来至关重要，为医学治疗和康复策略带来潜在的突破。\n此外，了解重力变化对于确保宇航员在长期任务中的安全至关重要。虽然这项研究仍处于早期阶段，但它在开发基于重力的疾病治疗方法以及提高人类在太空和地球上的表现方面具有巨大的潜力。

ENBM026 - 糖尿病神经病变的人工智能检测与预防

每30秒，就有一人因糖尿病并发症失去下肢。全球5.37亿糖尿病患者中，约50%患有糖尿病性周围神经病变 (DPN)，其中75%发生在医疗资源匮乏的低收入地区。这种神经损伤会导致压疮、感染以及无法愈合或需要截肢的骨折。目前的诊断方法要么极其不准确，例如单丝测试的准确率仅为50-75%；要么价格高昂，例如神经传导检查的费用高达500-2,000美元；而预防措施则依赖于无效的批量生产矫形器或成本高昂的定制矫形器。本研究致力于设计低成本的压力感应鞋垫，以便及早发现DPN，并利用压力数据创建价格合理的个性化3D打印矫形器，以防止进一步的并发症。收集了 34 名神经病患者和 21 名对照者的压力数据，以训练梯度提升随机森林模型，该模型的准确率达到 83.33%，AUC 为 0.875。这个不到 100 美元的系统明显优于单丝测试，可与神经传导研究相媲美。除了检测之外，该系统还可以模拟压力模式，设计出每双约 5 美元的可变密度 3D 打印矫形器。这些矫形器提供通用选项无法提供的个性化压力重新分配，有可能预防溃疡和随后的并发症。这项研究通过提供可访问的技术来检测 DPN 并防止资源有限地区数百万例不必要的截肢，使全球医疗保健民主化，有可能改变全球糖尿病护理，并显著减少 DPN 仅在美国每年 46-137 亿美元的经济负担。

ENBM025 - 水肿治疗的新思路

Flexshoe 旨在解决足踝肿胀和血液循环问题，尤其常见于老年人，尤其适用于足部水肿、慢性静脉功能不全和糖尿病性水肿等病症。这些病症通常会导致液体积聚，从而限制活动能力和舒适度。目前的治疗方法，例如加压绷带和医疗器械，会限制活动能力，使日常活动变得困难。Flexshoe 将加压疗法与穿戴者在接受治疗的同时保持活动能力相结合。靴子内的气囊会周期性或静态地对脚踝和腿部施加压力，以减少肿胀和液体积聚，类似于目前的医疗器械。Flexshoe 内置气泵、Arduino、电机控制器、开关和电池。柔性传感器测量脚踝周长并将数据发送到 Arduino，Arduino 会调节气囊中的空气，确保压力稳定且安全（30mmHg - 80mmHg）。Flexshoe 还集成了 WiFi 连接，可通过连接的应用程序控制自定义循环。与目前的间歇性气压装置和上一代产品相比，Flex Shoe 的功能有所增强，包括更精确的柔性传感器、更轻的重量（2.67-1.17 公斤）以及可自定义的充气/放气时间，从而提升舒适度和功效。不仅如此，通过使用不同严重程度（轻度：10-15%，中度：15-20%，重度：超过 20%）的足部模型进行测试，该装置能够完全减少柔性传感器测量的踝周长，并有效排出模拟淋巴液。Flexshoe 将灵活性与治疗效益相结合，帮助患者控制足部肿胀和血液循环问题，从而促进独立生活和整体健康。

ENBM024T - 盲人

该项目的目标是设计一款利用超声波传感器为视障人士设计的导航设备。我们首先研究了计划使用的组件，然后绘制了一张可能解决方案的草图。我们的第一个草图是一副用户佩戴的耳机。耳机上装有一系列传感器，这些传感器将连接到耳机背面的Arduino开发板。Arduino的输出将被发送到一个手持接口，该接口将使用螺线管按压用户手部的不同位置，以指示物体相对于用户的位置。经过同行评审后，我们意识到将传感器和设备佩戴在用户头上并非最佳方案，因此我们绘制了一张新的草图。新的草图描绘了一条用户佩戴的背带，背带上装有传感器。我们还决定使用振动电机代替螺线管，因为螺线管的价格比振动电机高。原型设计完成后，我们开始进行实验，以评估解决方案的性能。我们通过测量传感器是否能够检测到不同角度和距离的不同类型物体来做到这一点。我们得出结论，我们的原型实际上运行正常，而且性能比预期更好。

ENBM022T - 经济高效的心脏声音传感器

该项目旨在推进技术设计和医疗应用，最终打造出一款经济高效的临时听诊器，供广泛使用。我们使用 Arduino UNO R4 和 MAX4466 声音传感器，从零开始开发了一款功能齐全的数字听诊器。之后，我们应用软件滤波和数字信号处理技术进一步降低噪音。最后，我们设计并测试了各种听诊器瓶体，以获得最佳的外壳和声学性能。无论内部材质如何，带有开口颈部的听诊器瓶体都能提供比全尺寸双面听诊器更清晰的共振。铝箔材质会造成过多的干扰，导致难以区分真实的心跳和细微的移动。该项目展示了如何将低成本、简单的组件组合起来，打造出适用于资源有限环境的功能性医疗设备。

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2026ISEF赛事安排

1. 参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

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2. 项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

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4. 其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

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ENBM037 - 开发可调节小腿假肢

膝下截肢 (BKA) 或小腿截肢是一种在小腿严重患病、受损或失去功能时进行的挽救生命的手术。尽管 BKA 接受者通常成功率很高，但获得适当的护理仍然是一项挑战，尤其是在资源匮乏的地区。对于小腿截肢者来说，一个重要的问题是体液潴留变化导致残肢体积波动，这会极大地影响假肢的贴合度和功能。对于肢体快速生长且需要频繁更换假肢的儿科患者来说，这个问题更为明显。遗憾的是，传统假肢开发的高成本和复杂性使得这些问题更加难以解决。本项目旨在利用先进的 3D 打印技术，开发一种能够适应体积波动的假肢，同时兼顾价格实惠、耐用性和模块化，从而解决这些问题。最终的装置有望提高全球小腿截肢者的可及性和护理质量。

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2026ISEF赛事安排

1. 参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

2. 项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

3. 关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

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4. 其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

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ENBM生物医学工程获奖作品集合

ENBM046 - 用于抗生素输送的环糊精聚合物

药物输送，尤其是对于传染病而言，对非水溶性药物的生物利用度和溶解度提出了重大挑战。结核病 (TB) 等传染病因药物副作用大、剂量高以及患者依从性差而难以治疗。聚合物药物输送系统是一种很有前景的药物输送机制。环糊精是一种可生物降解的环状寡糖，是由葡萄糖分子连接而成的聚合物。由于环糊精是一种圆柱形分子，外部亲水，内部疏水，因此该聚合物能够提高抗生素等药物的溶解度。环糊精主要有三种类型：α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精，其特征是其大小。在本项目中，研究人员改变了环糊精圆盘的组成，以优化抗生素的输送。为了形成聚合物介质，圆盘的组成被改变为六种不同的组合。然后将这些圆盘浸入药物溶液中，装载利福平（一种抗结核病抗生素）。之后，将圆盘放入磷酸盐缓冲液 (PBS) 中，并每日分装和更换溶液。使用紫外分光光度计收集浓度数据，绘制每日平均吸光度图以分析药物释放速率。总体而言，我们的结果表明，改变介质成分表明抗生素具有良好的药物输送潜力。所有六种类型的圆盘均表现良好，在 24 小时内均表现出突释，随后持续释放。这表明环糊精具有良好的缓释能力，可用于治疗传染病。

ENBM045 - CRISPR sgRNA优化工具

CRISPR-Cas9 已成为治疗镰状细胞病和输血依赖性β地中海贫血等遗传疾病的催化剂。多重 CRISPR-Cas9 是 CRISPR 编辑的一个子系统，它将多个引导 RNA 序列编码到单个 CRISPR 阵列中，这对于多基因性状的高精度分析至关重要。然而，Cas9 导向的引导 RNA (gRNA) 的选择和优化仍然是当今基因治疗的最大障碍之一，而 CRISPR 阵列中多个 gRNA 的存在会成倍地增加最佳候选序列的数量。目前，用于 gRNA 阵列优化的计算技术很少，体内方法仍然成本高昂且效率低下。本研究提出了一种新型 gRNA 阵列优化工具，该工具利用混合深度学习架构和融合模块。OMEGA 使用双向长短期记忆网络与门控循环单元相结合来启用染色质上下文，从而显著提高优化精度。此外，还采用遗传算法对 gRNA 阵列进行组合优化。该混合模型基于16个实验性且功能验证的gRNA数据集进行训练，经过大量的超参数调整和反向传播优化gRNA阵列。为了方便研究人员自行判断，该模型允许用户自定义原型间隔区相邻基序、凸起以及基于细胞的计算建模。训练后，OMEGA在四个关键基准上成功超越行业标准：命中效率、脱靶预测、最小自由能和收敛时间，同时保持理想的GC含量。OMEGA是一个极具潜力的计算工具，可用于优化gRNA阵列的选择，从而提高基因靶向准确性并降低脱靶效应。

ENBM044 - OpenChip：器官芯片创新的民主化

器官芯片 (OOC) 装置有望彻底改变药物检测，成为一种符合伦理道德且可替代传统体外检测方法的方案。然而，由于当前制造方法固有的可及性、标准化和可重复性不足，进一步的研究和应用受到限制。为了解决这些问题，本研究开发并验证了一种低成本的器官芯片制造技术，该技术使用广泛可用的工具和材料。将标准熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印技术与受控的丙酮蒸汽平滑工艺相结合，以生产高保真母模。该工艺通过调整打印参数、表面处理技术、暴露环境和蒸汽暴露时间进行迭代优化。为了进行概念验证，我们制造了一个基于 PDMS 的肺芯片装置。表面粗糙度从 7.11 µm（打印状态）降低到 0.620 µm（加工状态），COMSOL Multiphysics 仿真证实了与生理条件一致的均匀剪切应力分布。该方法将器官芯片制造的边际成本降至每芯片 0.60 美元，与传统光刻方法相比降低了约 10 倍。该制造技术中使用的所有资源均可在 OpenChip 上免费获取。OpenChip 是首个开源存储库，旨在共享可访问且经过验证的器官芯片设计、方案和性能数据，从而实现器官芯片技术的普及，并促进更广泛的生物医学创新参与。

ENBM043 - 长距离聋盲通信系统

Usher综合征是一种先天性疾病，会导致严重的听力和视力丧失。尽管全球有1.4亿聋盲患者，但相关研究和支持仍然不足。现有的辅助技术需要解放双手，价格昂贵、体积庞大且使用困难。目前，聋盲人的交流方式仅限于触觉交流，无法在近距离互动之外进行，这进一步将聋盲人与社会隔离开来。因此，我们需要一种远程交流的方法。本研究提出了一种高度个性化的实时远程可穿戴通信设备，适用于Usher综合征患者及更广泛的聋盲人群。该系统利用表面肌电图（sEMG）传感器对肌肉激活模式进行分类，并将其转化为触觉反馈，提供给远程接收者。一种新颖的、可快速定制的手势分类系统为每个用户创建小型的个性化模型。这些小型模型考虑了肌肉信号特征的变化，使系统能够应对用户特定的差异。基于云的架构降低了计算复杂度，并实现了经济高效的硬件。这款可穿戴手套内置振动马达，可根据触觉手语刺激手指，有效传达信息。经加州大学伯克利分校IRB批准，在小样本人类受试者中进行的人体测试表明，个性化模型在分类准确率方面优于跨用户模型。此外，实时测试证实端到端延迟低于一秒，凸显了该系统在远距离、可穿戴、个性化聋盲通信方面的潜力。

ENBM042 - 用于心脏辅助的人工智能驱动的HASEL执行器

心力衰竭 (HF) 是全球主要死因，影响全球 6000 万人，并导致 1790 万人死亡。传统的心室辅助装置 (VAD) 是一种常见的解决方案，但由于其设计僵硬，面临着高再住院率和血栓或内出血等并发症等挑战。本研究提出了一种人工智能驱动的心室辅助人工肌肉，它使用液压放大自修复静电 (HASEL) 执行器来治疗心力衰竭。我使用 HASEL 执行器来提高可靠性和性能，其特点是材料柔软、生物相容性强，并且在介电击穿后具有自修复能力。这些 VAD 采用 EcoFlex 00-30 和硅基炭黑电极的多材料 3D 打印技术制造，以确保精确且可重复的几何形状。该装置具有 2 Hz 的快速驱动频率，无需血液接触，可实现 32.9% 的应变和 5.49 N*mm 的最大能量输出。该系统还采用机器学习 (ML) 进行力预测和控制，以解决 HASEL 的非线性问题。有限元建模 (FEM) 用于优化执行器的控制和行为，并收集训练数据。ML 模型的相关度达到 91%，表明输入力和输出力之间具有高度相关性。执行器中集成了一个柔性压力传感器，用于实时监测力输出。该执行器已在人体模型上进行测试，以证明该设备在心脏模型上的有效性。通过结合先进的 HASEL 执行器设计和人工智能，该系统提供了一种有前景的全新解决方案，能够突破当前 VAD 技术的局限性，从而提高心力衰竭 (HF) 患者的生活质量。

ENBM041 - 用于缓释药物的明胶膜

血管损伤会引发一系列炎症反应，从而破坏组织修复，并增加血管再狭窄和血栓形成的风险。Resolvin D1 (RvD1) 是一种源自 Omega-3 脂肪酸的内源性脂质介质，有助于炎症消退和血管再生，但其临床应用受限于快速的全身清除和低效的局部递送。为了克服这些局限性，我们开发了一种 10 µm 可生物降解的明胶基薄膜，以实现 RvD1 的持续、位点特异性释放。制备工艺包括旋涂以获得均匀的厚度，以及激光切割以获得尺寸精度，并优化交联密度以控制生物吸收，并实现 56 天的释放曲线。体外评估显示，使用血管平滑肌细胞 (VSMC) 进行评估，薄膜介导的 RvD1 递送可降低 39% 的增殖、22% 的迁移和 36% 的炎症细胞因子表达。表征方法包括细胞增殖和伤口愈合试验、模拟生理剪切应力的血流室以及量化释放动力学的扩散室。扫描电子显微镜证实了形态的均匀性，降解试验验证了薄膜的可控吸收。为了预测体内性能，我们使用 COMSOL Multiphysics 模拟兔动脉模型中的药物扩散、降解和组织反应，证明了其有效的局部药物保留和治疗递送。该工程平台为调节血管炎症和增强组织再生提供了一种新颖的解决方案。其生物降解性、缓释特性和经过验证的性能表明，其在预防血管再狭窄和血管修复方面具有强大的临床应用转化潜力。

ENBM040 - IMD 的无线充电和数据检索

全球数百万患者需要使用植入式医疗设备 (IMD) 来治疗慢性疾病。这些设备使用不可充电电池，需要进行侵入性且可能存在危险性的手术来更换，这不仅会给患者带来极大的不适感，还会增加住院费用、感染风险以及潜在的心脏并发症。因此，这些设备的非侵入式充电技术已成为患者长期健康研究的关键前沿。\n\n本项目利用 IMD 的无线电力传输 (WPT) 技术，具体是通过电感耦合原理和绞合线线圈，测试植入式电池的无线充电（重点研究 IMD 为起搏器）。为了模拟真实的体内情况，我们构建了一个人体模型，测量了电力传输效率、电压要求、皮肤温升和整体使用安全性等因素，以确定其生物相容性。本项目还探索了开关键控 (OOK) 调制技术，该技术允许通过二进制编码数据从植入式传感器中检索数据（例如血压、血氧饱和度和 pH 值）。这种调制功能包含在供电系统内，无需在患者体内占用过多的额外空间。\n\n该模型仅需8小时的充电时间即可使先进的双心室起搏器运行两年。电感耦合系统引起的皮肤温度升高估计仅为可忽略不计的0.3摄氏度。OOK调制系统的测试也成功传输了一小段二进制数据序列。总而言之，该项目的模型能够演示植入式电池的无线充电，并模拟从植入式传感器检索二进制数据。

ENBM038 - 用于治疗镰状细胞病的RBC-EV

本实验旨在探究将特定的microRNA（miRNA）加载到红细胞衍生的细胞外囊泡（RBCEVs）中，是否能够降低内皮细胞活化并改善镰状细胞病（SCD）患者的血管健康。SCD是一种遗传性疾病，其特征是新月形红细胞阻碍血液流动和氧气输送，从而导致严重的健康并发症。目前的治疗方法有限，风险很高，且无法有效地解决遗传因素。\n为了探索这种潜在的治疗方法，我们采用超速离心法从全血样本中分离RBCEVs，并通过纳米粒子追踪分析（NTA）和uBCA蛋白分析来评估其大小、浓度和颗粒数量。样本来自血液浓度正常且蛋白质纯度介于两者之间的个体。\n我们假设，加载miRNA的RBCEVs可以降低内皮细胞活化。初步结果支持将RBCEVs用作治疗递送系统的可行性。然而，还需要进一步的实验来确认对内皮细胞的功能影响并优化 miRNA 的负载和递送效率。\n这项研究强调了 RBCEV 作为解决 SCD 相关并发症的新型治疗工具的潜力，为未来针对性递送系统和更广泛的治疗应用的研究铺平了道路。

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在全球范围内，STEM 教育的重要性日益凸显，它不仅培养学生在科学、技术、工程和数学领域的技能，更为未来的创新和发展奠定基础。加拿大作为教育强国，拥有丰富多样的 STEM 教育资源和赛事活动，其中，加拿大全国科学展（Canada-Wide Science Fair，简称 CWSF）尤为引人注目。这一赛事不仅在加拿大本土具有极高的影响力，更是通往国际科学与工程大奖赛（ISEF）的重要途径。本文将深入剖析 CWSF，为你揭开这场科学盛宴的神秘面纱，并详细介绍如何通过 CWSF 晋级 ISEF。

CWSF 赛事简介

1. 赛事历史与背景

CWSF 始于 1962 年，是加拿大历史最为悠久且规模最大的年度青年 STEM 活动，由加拿大青年科学协会（Youth Science Canada，简称 YSC）主办。YSC 致力于将加拿大打造成为科学和创新强国，通过举办 CWSF，为全国的青少年提供了展示科研才华的平台，激发他们对 STEM 领域的兴趣和热情。

2. 赛事宗旨与目标

CWSF 的宗旨是庆祝好奇心、创新精神以及加拿大下一代科学家的诞生。它不仅仅是一场竞赛，更是一个促进青少年成长、学习和获得启发的平台。赛事旨在挖掘和培养加拿大未来的科研之星，展示 7 至 12 年级学生在科学研究和创新方面的潜力，鼓励他们探索未知，解决现实世界中的问题。

3. 赛事影响力

CWSF 汇聚了来自加拿大各地的顶尖青少年科技爱好者。每年，超过 100 个区域 STEM 展览会网络中的优秀学生带着他们的创新项目参与其中。例如，在 2025 年的赛事中，来自全国各地的 390 名学生入围决赛，展示了 339 个涵盖科学、技术、工程和数学（STEM）的创新项目，吸引了超过 5,000 名现场观众和逾 30,000 名线上参观者。这些项目不仅展示了学生在科学技术上的探索能力，更体现了他们关注社会、解决问题的责任意识。CWSF 已经成为加拿大本土 STEM 教育成果的集中展示窗口，对推动加拿大的科技发展和创新文化起到了积极的促进作用。

CWSF 参赛资格与流程

1. 参赛学生资格

CWSF 面向所有在加拿大的 7 - 12 年级学生开放。这些学生需要首先在各自所在地区的 STEM 展览会上脱颖而出，才有机会晋级 CWSF 全国决赛。地区科学展览（Regional Science Fairs）是 CWSF 的基层选拔赛事，面向各地区的学生，主要考察学生的基础科学知识和实验设计能力。只有在地区赛中获得优异成绩的学生，才能代表所在地区参加全国性的 CWSF 赛事。

2. 赛事选拔流程

学生想要参加 CWSF，首先要关注所在地区科学展览会的报名时间和要求，通常各地区的报名时间和赛事安排会有所不同。以多伦多地区为例，2025 年的区域赛在 2025 年 1 月 13 日 - 3 月 5 日开放提交材料，学生提交相关科研项目材料后等待结果颁奖，无需参加答辩，金奖项目会被选拔到 CWSF 决赛。而其他地区可能还需要学生进行现场展示和答辩等环节，经过评委评审后，选拔出晋级 CWSF 决赛的学生。

3. 项目要求与类别

CWSF 接受的项目类别广泛，涵盖了健康科学、环境科学、工程学、计算机科学、数学等多个领域。学生的项目需要具备创新性、科学性和实用性，能够体现学生对某一科学问题的深入研究和独特见解。项目报告需要详细阐述研究背景、目的、方法、结果和结论等内容，同时要展示学生在研究过程中所运用的科学思维和实验技能。例如，在 2025 年的赛事中，有学生的项目聚焦于精神疾病治疗、AI 食物追踪、急救服务优化、食品保鲜等社会热点问题，这些项目从不同角度展示了学生对现实世界问题的关注和利用科学技术解决问题的能力。

CWSF 赛事亮点与特色

1. 多元化的项目展示

CWSF 的项目展示区（Project Zone）是一大亮点，在这里，学生们向评委、其他参赛者、教育工作者和公众展示他们的研究成果、创新解决方案和技术发明。参观者可以看到各种令人惊叹的项目，从复杂的工程模型到前沿的科学研究，涵盖了多个学科领域。这些项目不仅展示了学生扎实的学术知识，更体现了他们的创新思维和实践能力。

2. 丰富的互动体验活动

赛事期间还设有 CWSF STEM Expo，提供了丰富的实践互动活动。包括实验操作、手工制作、编程体验、机器人展示、本土知识介绍、精彩的演讲和激动人心的演示等，由众多公司、组织、机构、博物馆及其他 STEM 相关组织参与举办。例如，学生和观众可以亲身体验机器人编程的乐趣，了解本土文化中的科学智慧，观看各种神奇的科学演示实验，这些互动活动极大地激发了参与者对 STEM 领域的兴趣。

3. 权威的评审与奖项设置

CWSF 的评审团队由 200 多位来自科学、工程、医疗等领域的专业评委组成，他们以严格的标准和专业的视角对学生的项目进行评估。在 2025 年的博览会上，共有 219 位学生获得了将近 130 万加元的奖学金和各类奖项。这些奖项不仅是对学生科研成果的认可，更为他们未来的学术和职业发展提供了有力支持。获得重要奖项的学生在大学申请中具有显著的竞争优势，还有机会获得科研项目资助和进入知名科研机构实习的机会。

从 CWSF 晋级 ISEF 的途径

1. ISEF 简介

国际科学与工程大奖赛（ISEF）是全球规模最大、最具影响力的中学生科学竞赛之一，汇聚了来自世界各地的优秀学生。能够参加 ISEF 并取得优异成绩，对于学生的学术发展和未来规划具有重大意义。

2. CWSF 与 ISEF 的关联

加拿大的学生可以通过 CWSF 晋级 ISEF。在 CWSF 赛事中表现出色的学生将有机会成为加拿大国家队（Team Canada）的候选人，代表加拿大参加 ISEF。例如，在 2024 CWSF 上，YSC 国家评审团确定了大约 20 名选手作为 TC-ISEF 2025 的候选人。这些候选人以及符合条件的 2024 Team Canada-ISEF 的成员，将被邀请从 10 月至 2 月接受科学和项目发展支持。

3. 晋级 ISEF 的具体流程

以 2025 年为例，在渥太华举行的 2024 CWSF 上确定的候选人，以及符合条件的 2024 Team Canada-ISEF 成员，在经过一段时间的科学和项目发展支持后，于 3 月向 Team Canada-ISEF 选拔小组展示各自的项目。选拔小组将从中选出 8 名成员组成 2025 年代表队参加 ISEF。需要注意的是，未入选的候选人将被鼓励再次参加地区 STEM 展览会，以获得另一个获得 CWSF 资格的机会，从而争取未来能够晋级 ISEF。同时，Team ISEF 成员必须是 9 - 12 年级且加拿大籍的学生。

参加 CWSF 的建议与准备

1. 提前规划项目

学生应尽早确定研究项目，最好在地区赛开始前数月甚至一年就开始筹备。选择一个自己真正感兴趣且具有研究价值的课题，深入研究相关领域的前沿知识，确保项目具有创新性和可行性。在项目实施过程中，要认真记录实验数据和研究过程，遇到问题及时请教老师或专业人士。

2. 提升科研技能

参加科研培训课程或加入科研社团，学习科学研究的方法和技巧，如实验设计、数据分析、文献检索等。多阅读科学期刊和研究报告，了解科学研究的规范和流程，提高自己的科研素养。同时，积极参加各类科学活动和讲座，拓宽自己的科学视野。

3. 寻求指导与支持

在项目研究过程中，寻求老师、科研人员或专业导师的指导至关重要。他们可以帮助学生完善研究思路，解决技术难题，提供宝贵的建议和反馈。此外，学校和家庭的支持也不可或缺，学校可以提供实验设备和资源，家长可以鼓励学生坚持研究，为学生创造良好的科研环境。

加拿大全国科学展（CWSF）为加拿大的青少年提供了一个展示自我、追求科学梦想的绝佳平台，同时也是通往国际科学舞台 ISEF 的重要阶梯。通过参与 CWSF，学生不仅能够提升自己的科研能力和创新思维，还有机会获得丰厚的奖励和宝贵的发展机遇。希望更多对 STEM 领域充满热情的加拿大学生能够积极参与到 CWSF 中来，在科学的海洋中探索前行，为加拿大的科技发展贡献自己的力量。

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在近几年的科研赛事领域，ISEF 无疑占据着顶尖地位，作为 MIT 官网推荐的学生赛事，它堪称青少年科学竞赛中的 “奥林匹克”。ISEF 的含金量极高，且全年都备受关注，这主要源于它并非一个单一的科学竞赛，而是一个庞大的竞赛集合体。其独特之处在于，并非所有人都有资格直接参与，而是需要通过全球各个地区的层层选拔，最终才能站在终极对决的舞台上。

ISEF 赛事基础介绍

参赛资格

ISEF 面向全球 9 - 12 年级（大致对应 14 - 18 岁）的高中生开放。然而，要踏上 ISEF 的征程，首先必须通过各地区附属赛的选拔。这一要求确保了参与到 ISEF 总决赛的学生都是经过层层筛选的精英。例如，无论是来自美国本土，还是中国、加拿大等其他国家的学生，都需遵循这一规则。

比赛形式

比赛要求 1 - 3 人组队完成一个深入研究的科学课题。在整个过程中，团队需要制作项目海报，以此直观展示研究内容及成果。同时，还需进行现场答辩，面对专业评委的提问，清晰准确地阐述研究思路、过程及结论。此外，提交一篇高质量的研究论文也是必不可少的环节，论文需涵盖从研究背景、目的到方法、结果及讨论等各个方面，全面呈现研究的科学性和完整性。

学科赛道

ISEF 设置了 22 个学科赛道 ，几乎涵盖了所有科学领域。包括动物科学、行为和社会科学、生物化学、生物医药和健康科学、生物医学工程、细胞和分子生物学、化学、计算生物学和生物信息学、地球与环境科学、嵌入式系统、能源化学、能源物理、机械工程、环境工程、材料科学、数学、微生物学、物理和天文学、植物科学、机器人与智能机、系统软件、转化医学等。如此广泛的学科覆盖，为不同兴趣和专长的学生提供了广阔的展示平台。

ISEF 独特的选拔机制

ISEF 采用金字塔式选拔机制，这一机制确保了每一位参赛选手都经过严格筛选。

附属赛

附属赛是遍布全球的预选赛，由 ISEF 的合作伙伴独立承办。这些赛事并非由 ISEF 直接组织，但它们都拥有各自严谨的评审标准和颁奖资格，从而保证了比赛的公正性和权威性。比如，在美国，不同州可能有多个地区赛作为附属赛；在中国，也有特定的赛事作为通往 ISEF 的预选赛。

名额分配

每个国家和地区入围总决赛的名额并非单纯依据参赛作品数量来确定，而是基于与 ISEF 主办方的协议。这种分配方式充分考虑了地区差异，同时确保了全球代表性。以中国为例，经过多年的合作与发展，在名额分配上有特定的数量规定，这既体现了中国在青少年科学教育方面的成果，也保障了中国学生有机会在 ISEF 的舞台上展示实力。

多重筛选

大多数地区采用多轮选拔制度，从校级到区级再到国家级，层层递进。以中国为例，在传统竞赛通道中，学生需从校级选拔开始，经过区赛、市赛、省赛，最终在全国总决赛中脱颖而出，才有机会代表中国参加 ISEF。只有在每一轮选拔中都展现出卓越的研究能力和科学素养，项目才能晋级下一轮。

各热门地区 ISEF 晋级之路详解

中国大陆地区

青少年科技创新大赛 - 传统竞赛通道

作为教育部白名单赛事和 ISEF 中国区附属赛，该比赛从校级选拔开始。学生们先在学校内部展示自己的科研项目，经过学校评审团的筛选，优秀项目晋级区赛。在区赛中，来自不同学校的项目展开竞争，胜出者进入市赛。市赛的竞争更为激烈，各地市的优秀项目汇聚一堂，争夺省赛名额。省赛则是全省范围内的高水平较量，最终在省赛中名列前茅的项目进入国赛。在全国总决赛中表现优异的学生，将获得参加中国科协青少年国际科技交流项目冬令营的资格，而从冬令营中选拔出的佼佼者，将代表中国出征 ISEF 决赛。

参赛资格面向全国中小学生，学科范围涵盖数学、物理与天文学、化学、生命科学等 8 大学科。这一赛事体系为广大中小学生提供了参与科研、展示才华的机会，从基层逐步选拔出最优秀的科研苗子。

英才计划

这是中国大陆另一个通往 ISEF 的重要途径。该计划仅限现届高一学生参与，且要求学科成绩排名年级前 10%。这一高标准确保了参与学生具备扎实的学科基础。选拔过程从市级选拔开始，通过市级选拔的学生进入省级选拔。在省级选拔中表现出色的学生，将进入为期一年的培养周期。在培养周期内，每位参与者将获得大学导师的悉心指导，深入开展科研项目。培养结束后，学员们将参加国选及 ISEF 国家队选拔，最终选拔出的优秀学员将获得 ISEF 决赛资格。值得注意的是，高中阶段学生仅有这一次参赛机会，因此显得尤为珍贵。

ISEF 四川科学工程大赛

这是中国大陆唯一官方认证的 ISEF 附属赛，专为外籍学生设立。2025 年该赛事提供 3 个直通 ISEF 的名额 ，较以往有所缩减。比赛由学校组织报名，每校限额 3 人。这一赛事为在中国就读的外籍学生提供了参与 ISEF 的专属通道，让他们能够在自己所在地区参与选拔，有机会走向国际科研竞赛的大舞台。

美国地区

美国作为 ISEF 的主办国，拥有最为完善的选拔体系。学生首先要参加所在地区的附属赛，例如在加州，就有多个地区赛。学生们在地区赛中展示自己的科研项目，经过评审，表现优秀的项目晋级。不同地区赛的竞争程度因当地教育资源和学生参与度的不同而有所差异。各州最优秀的项目最终获得晋级 ISEF 总决赛的资格。然而，不同州的竞争激烈程度差异很大，名额分配基于人口和历年表现。像一些人口密集且教育水平较高的州，如加利福尼亚州、纽约州等，竞争往往异常激烈，而一些人口相对较少的州，竞争压力相对较小，但同样需要学生具备出色的科研实力才能脱颖而出。

加拿大地区

加拿大作为 ISEF 的重要参赛国，拥有独特的选拔体系。以下是加拿大各地区主要的 ISEF 晋级路径：在安大略省，学生可以通过参加当地的科学竞赛，如安大略省科学与工程竞赛（Ontario Science and Engineering Fair），在竞赛中获得优异成绩后，有机会晋级更高级别的赛事，最终角逐 ISEF 的参赛资格。在魁北克省，类似的省级科学竞赛也作为选拔的初始环节，学生们从校级比赛开始，逐步晋升到省级比赛，再向 ISEF 的目标迈进。不同省份的选拔机制在细节上可能有所不同，但总体都是通过多轮筛选，选拔出最具潜力的学生代表加拿大参加 ISEF。

ISEF 获奖论文汇总

为了帮助学生更好地了解 ISEF 的要求和优秀项目的标准，我们特别准备了 ISEF 获奖论文礼包。该礼包包含了历年来在 ISEF 中获得优异成绩的论文。这些论文涵盖了各个学科领域，从选题的创新性、研究方法的科学性到论文撰写的规范性，都具有极高的参考价值。学生们可以通过研读这些论文，学习如何提出有价值的研究问题，如何设计合理的实验方案，以及如何清晰准确地呈现研究成果。例如，在生物医学领域的获奖论文中，学生可以学习到如何运用前沿的生物技术进行疾病研究；在工程学的论文中，能了解到创新的设计思路和实际应用案例。通过对这些论文的学习，学生们能够更有针对性地准备自己的科研项目，提高在 ISEF 以及其他科研竞赛中的竞争力。

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全球科创天花板赛事 —— 国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了 2026 年总决赛的举办时间和地点。ISEF 全称国际科学与工程大奖赛，由再生元制药公司冠名赞助面向 9~12 年级的中学生，涵盖 22 个细分学科。每年有千余位学生从地区预选赛中脱颖而出，获得通往 ISEF 总决赛的门票，争夺高额赛事奖金和科研荣誉奖项。ISEF 为全球选拔制，对于香港学生来说，想要晋级 ISEF 有两条路径：ISEF 香港赛区预选赛、香港青少年科技创新大赛（二者可以同时参加）。那 ISEF 香港赛区预选赛和青少年科技创新大赛的赛制是什么样的？需要注意哪些关键时间节点？接下来为你详细介绍。

ISEF 香港赛区预选赛（参考 2024 - 25 赛季）

ISEF 香港预选赛由香港新生代协会主办，旨在选出能够代表香港参加 Regeneron ISEF 的学生。

参赛资格

必须为香港注册学校的全日制学生。

2024 - 25 学年，中三至中六全日制学生。

可以单人参赛，也可以≤3 人组队参赛。

2025 ISEF 的参赛者需在 2025 年 5 月 1 日之前未满 20 岁 。

参赛方式

参赛学生需根据 ISEF 香港赛区要求，完成所需表格和文件的填写。报名步骤：学生可前往 ISEF 香港预选赛官网下载表格，填完后把文档命名为「项目名称.zip」，进入官网报名界面提交文件、填写项目名称和邮箱，点击「Continue」，等待上传完成（直至出现 “The following files were successfully uploaded:”），即为报名成功。

赛程安排（以 2024 - 25 赛季为例）

注册报名开始：2024 年 9 月 13 日至 11 月 29 日。

提交截止：2025 年 1 月 3 日。

评审开始：2025 年 1 月 10 日。

答辩 & 颁奖典礼：2025 年 1 月 16 日至 1 月 18 日（其中 1 月 18 日向公众开放参观） 。

香港青少年科技创新大赛

香港青科赛由香港新一代文化协会主办，是目前全港学界科学赛事的 “规模天花板”，每年参赛学校逾 400 所，参赛人数接近 4,000 人。该项赛事始于 1997 年，由香港特区政府教育局委托香港新一代文化协会主办，已成为全港规模最大、最具代表性的 STEAM 竞赛，被誉为 “少年科学家摇篮”“星之子／星之女” 发源地，发掘了一大批优秀的科技创新人才，包括十几位 “星之子”／“星之女” 及多位 “明天小小科学家” 等。他们均透过参加 “科创大赛” 脱颖而出，继而受大会推荐参加全国及全球规模最大的科学比赛而获得佳绩，成为世界触目的香港学界科创新星。

参赛资格

中学组研究及发明类别：可以个人或小组参赛（≤3 人一组）。

作品完成时间：参赛作品需在本届比赛截止提交前 2 年内完成之作品。

作品原创性：整个发明流程需由参赛者本人构思及完成。

信息填写规范：参赛作品均不得填写导师及学校名称，否则将被取消资格。

参赛项目限制：每位学生只能提交一个项目（个人或团队），每支队伍不得超过 3 人，提交多个项目的学生可能会被取消比赛资格。

赛程安排（以 2025 年第 27 届为例）

报名：相关信息未明确给出，可关注香港新一代文化协会官网获取最新消息。

比赛：2025 年 4 月 5 日在香港会议展览中心颁奖，由此推测比赛时间应在颁奖之前的一段时间进行。第 27 届大赛吸引 200 多所香港中小学校的 4000 余人参赛，最终诞生 168 个奖项。

奖项设置（以 2024 年第 26 届为例）

主要奖项：经过紧张激烈的初评和总评，诞生了 251 个获奖项目，包括一等奖 23 项、二等奖 25 项、三等奖 29 项、优异奖 145 项，共 222 个奖项。今届大赛『研究及发明』、『科幻画与科幻小说』类别的一、二、三等奖均设有奖金，全部由中国银行（香港）赞助。

专项奖：大赛还设有 23 个专项奖，分别由香港检测和认证局、职业安全健康局、宏宇创新有限公司、国际教育研究发展中心等机构所设立，以嘉许在不同领域表现出色的优秀项目。

优秀组织奖：大会更特别设立 “优秀组织奖”，以嘉许组织师生参赛最积极且表现出色的 6 间中、小学校 。

与 ISEF 的关联

青创赛的一等、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。

两大选拔路径对比分析

参赛难度

ISEF 香港赛区预选赛：从参赛资格来看，主要限制在香港注册学校全日制中三至中六学生，年龄有一定要求。但只要符合资格，都可报名参赛。不过在后续评审中，对学生提交的表格和文件质量要求较高，需严格按照 ISEF 香港赛区要求完成，从报名到答辩各个环节都需精心准备，竞争较为激烈。

香港青少年科技创新大赛：参赛资格在中学组研究及发明类别上与 ISEF 香港赛区预选赛类似，但额外要求作品在规定时间内完成且由本人构思完成，不得填写导师及学校名称。由于参赛人数众多，每年有近 4000 人参赛，想要在众多项目中脱颖而出获得一、二、三等奖从而晋级 ISEF 难度较大 。

赛事特点

ISEF 香港赛区预选赛：整个流程紧密围绕选拔参加 Regeneron ISEF 学生展开，比赛时间相对集中在每年年初几个月，从报名到最终答辩颁奖节奏较快。其评审标准更侧重于学生对国际赛事要求的理解和执行能力，以及项目本身与国际科学与工程大奖赛理念的契合度。

香港青少年科技创新大赛：作为全港规模最大的 STEAM 竞赛，涵盖项目丰富，除了研究及发明类别，还有科学幻想画、科幻小说等多种类型。赛事持续时间较长，从准备到最终颁奖跨时较久。大赛注重学生在多个 STEAM 领域的创新能力和实践能力，评审模式与国际赛事接轨，不仅考验作品本身，还考验参赛者对作品的解说能力和演说技巧 。

适合人群

ISEF 香港赛区预选赛：适合对国际科学与工程大奖赛有深入了解，明确自己的科研项目方向与 ISEF 理念相符，且具备较强的执行力和时间管理能力，能在短时间内按照要求准备好参赛资料并应对比赛的学生。例如已经在某一科学领域有一定研究成果，且成果符合国际前沿研究方向的学生。

香港青少年科技创新大赛：适合在 STEAM 多个领域都有兴趣和涉猎，创新思维活跃，有较强的动手实践能力和表达能力的学生。对于那些想要通过一个综合性的赛事，全面展示自己在科学、技术、工程、艺术和数学等多方面能力的学生来说是个不错的选择。比如在学校积极参与各种科技社团活动，有多个不同类型创意项目的学生 。

冲击 ISEF 的建议

提前规划

无论是选择哪条路径冲击 ISEF，都建议学生尽早开始规划自己的科研项目或创新作品。一般至少提前 1 - 2 年确定项目方向，这样有足够的时间进行资料收集、实验研究、作品完善等工作。

制定详细的时间计划表，根据两个赛事的时间节点，合理安排项目进度。例如，如果打算参加 ISEF 香港赛区预选赛，在报名截止前几个月就要确保项目基本成型，准备好相关表格和文件；如果参加香港青少年科技创新大赛，要考虑到从作品构思到符合 “2 年内完成” 要求的时间安排 。

寻求指导

学生可以向学校的科学老师、科技社团指导老师请教，他们在科研方法、项目设计等方面有一定经验。同时，也可以关注一些校外的科研指导机构或科技类公益组织举办的讲座、培训活动，提升自己的科研素养。

对于参加香港青少年科技创新大赛的学生，由于赛事涵盖领域广，在不同领域都可以寻求专业人士的建议，比如在科学幻想画方面可以请教美术老师，在研究及发明类别中涉及到专业知识时可咨询相关领域专家 。

模拟演练

针对 ISEF 香港赛区预选赛的答辩环节，学生可以提前进行模拟答辩。找同学、老师充当评委，模拟现场提问，锻炼自己的应变能力和表达能力，确保在正式答辩时能够清晰、准确地阐述自己的项目。

参加香港青少年科技创新大赛的学生，在总评阶段无论是独立设展的轮流评审及问辩，还是其他类别的闭门评审问辩，都需要提前熟悉评审模式。可以通过录制自己讲解作品的视频，反复观看找出不足，也可以组织小型的作品展示活动，邀请不同人提出意见 。

借鉴经验

关注以往成功晋级 ISEF 的香港学生案例，了解他们的项目特点、参赛经验和准备过程。可以通过阅读相关新闻报道、参加学长学姐的经验分享会等方式获取这些信息。

对于香港青少年科技创新大赛，研究历年获奖作品，分析这些作品在创新性、实用性、展示效果等方面的优势，从中汲取灵感，完善自己的参赛作品 。

国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF）是全球瞩目的科创赛事，对于香港学生而言，ISEF 香港赛区预选赛和香港青少年科技创新大赛都是冲击 ISEF 的重要途径。

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在全球学术竞争的大舞台上，国际科学与工程大奖赛（ISEF）无疑是青少年科研领域的璀璨明珠。然而，通往 ISEF 的道路并非坦途，需要参赛者在各级附属赛中崭露头角。对于新加坡地区的学生而言，新加坡科学与工程博览会（SSEF）作为 ISEF 的重要附属赛事，为他们搭建了一座通往国际科研殿堂的桥梁。今天，就来详细介绍一下 SSEF，从赛事背景、参赛资格到报名流程以及备赛攻略，帮助有意向的同学全面了解这一赛事。

SSEF 赛事背景介绍

SSEF 由新加坡教育部（MOE）、科学与技术研究局（A*STAR）和新加坡科学中心（SCS）联合组织 ，是一项国家级的竞赛。它与享有盛誉的 ISEF 紧密相连，在新加坡被视作 “中学生科学赛事的奥运会”。这一赛事为年轻的科研爱好者提供了一个绝佳的平台，让他们能够在其中尽情展示自己对科学与工程领域的热爱与钻研成果，与行业专家进行交流，汲取宝贵经验。多年来，从 SSEF 走出的优秀选手在 ISEF 的舞台上也屡获佳绩，为新加坡争得了荣誉，进一步提升了 SSEF 在国际科研赛事中的地位和影响力 。

参赛资格解读

SSEF 面向所有在新加坡学校（不包括国际学校）就读的中学生和大学预科学生开放，无论你是新加坡学生、永久居民还是外国人，只要符合年龄在 15 至 19 岁这一条件，都有机会参与其中 。这一广泛的参赛资格设定，旨在鼓励更多的青少年投身到科学与工程的研究中，挖掘潜在的科研人才。值得注意的是，由于 SSEF 的最高获奖者将代表新加坡参加 ISEF，所以代表新加坡出战 ISEF 的选手身份必须为新加坡人或新加坡永久居民 。在项目提交方面，每位学生只能提交一个项目，可以选择个人参赛，也可以组成团队，但每支队伍不得超过 3 人。若提交多个项目，学生可能会被取消比赛资格 。

2025 年 SSEF 报名流程详解

注册开启时间：2025 年 SSEF 的注册通道于 2024 年 11 月 18 日正式开启 。有意参赛的学生需要密切关注这一时间节点，及时开启报名流程。

注册截止时间：注册截止时间为 2025 年 1 月 15 日下午 5 点 。务必在此时间前完成在线注册，逾期将无法提交报名信息，错过参赛机会。

项目文件提交：成功完成注册后，学生需要提交相关项目文件，包括摘要、报告和研究计划等 。这些文件是对项目的全面阐述，也是评委了解项目的重要依据，需认真准备。相关说明会通过电子邮件发送给所有注册的参赛者，学生要注意查收邮件，并按照要求准确提交文件 。

学校协调流程：学生完成注册后，需将注册表格提交给各自学校的 SSEF 协调员 。学校的 SSEF 协调员会对本校学生的项目登记表进行整理，并统一提交。关于这一流程的详细信息会通过电子邮件提供给 SSEF 协调员 。这一环节确保了学校对学生参赛的支持与管理，也方便赛事组织方进行统筹安排。

备赛攻略全解析

选题要点

结合兴趣与前沿：选择一个自己真正感兴趣的课题，因为在备赛过程中，你将投入大量的时间和精力，如果对课题缺乏热情，很容易半途而废。同时，关注科学与工程领域的最新研究动态，选择具有一定前沿性和创新性的课题，这样更容易在众多项目中脱颖而出。比如，在人工智能与医疗健康结合、可持续能源开发等热门交叉领域寻找灵感 。

可行性评估：在确定选题时，要充分考虑项目的可行性。评估自己是否具备开展该项目所需的资源，包括实验设备、数据获取途径、时间等 。避免选择过于宏大或超出自身能力范围的课题，确保在规定时间内能够完成高质量的研究。

研究计划制定

明确步骤与时间规划：制定详细的研究计划，将整个项目分解为多个具体的步骤，并为每个步骤设定合理的时间节点 。这有助于有条不紊地推进项目，避免拖延。例如，先进行文献调研，再开展实验设计、数据收集与分析，最后进行结果总结与论文撰写等 。合理安排每个阶段的时间，确保各项任务按时完成。

灵活调整：尽管制定了计划，但在实际研究过程中，可能会遇到各种意外情况。因此，研究计划需要具备一定的灵活性，能够根据实际情况进行调整 。如果在实验过程中发现原计划不可行，要及时分析原因，调整研究方向或方法。

实验与数据处理

严谨实验操作：在进行实验时，要严格遵循科学的实验方法和操作规范，确保实验数据的准确性和可靠性 。仔细记录实验过程中的每一个细节，包括实验条件、操作步骤、数据结果等 。任何一个小的疏忽都可能影响实验结果的准确性，进而影响整个项目的质量。

有效数据处理：学会运用合适的数据处理方法和工具对收集到的数据进行分析 。可以使用统计学方法、数据分析软件等对数据进行整理、可视化展示，从中提取有价值的信息 。通过数据分析，验证自己的研究假设，得出科学的结论。

论文撰写技巧

规范格式：按照 SSEF 的要求，采用规范的论文格式进行撰写 。包括标题、摘要、引言、研究方法、结果与讨论、结论、参考文献等部分 。确保论文结构清晰，层次分明。

清晰表达：用简洁明了的语言阐述自己的研究内容和成果，避免使用过于复杂或生僻的词汇和句子结构 。在描述研究方法和实验过程时，要详细准确，让读者能够理解你的研究思路和操作过程 。在讨论部分，要对结果进行深入分析，提出自己的见解和思考。

展示与答辩准备

制作展示材料：准备一份精美的展示材料，如海报、PPT 等 。展示材料要突出项目的重点和亮点，图文并茂，吸引评委和观众的注意力 。在海报或 PPT 中，合理安排文字和图片的比例，确保信息传达清晰有效。

模拟答辩：进行多次模拟答辩，邀请老师、同学等作为评委，提出问题并给予反馈 。通过模拟答辩，熟悉答辩流程，提高自己的表达能力和应变能力 。针对评委可能提出的问题，提前准备好答案，做到心中有数。

往届获奖案例分析

项目一：基于人工智能的医疗影像诊断辅助系统

团队介绍：由三位来自新加坡某中学的学生组成，他们分别对计算机科学和医学有着浓厚的兴趣 。

项目内容：利用深度学习算法对医疗影像进行分析，辅助医生更准确地诊断疾病 。通过大量的医学影像数据进行训练，提高算法的准确性和可靠性 。

获奖原因：选题具有重大的现实意义，结合了当下热门的人工智能技术与医疗领域的实际需求 。团队在研究过程中展现出了扎实的专业知识和出色的实践能力，实验数据丰富，结果显著 。在展示与答辩环节，团队成员表达清晰，对评委的问题回答准确到位 。

项目二：新型可持续建筑材料的研发

个人参赛选手：一名对环境科学和建筑工程感兴趣的高中学生 。

项目内容：致力于研发一种新型的可持续建筑材料，该材料以废弃植物纤维为原料，经过特殊处理后具有良好的强度和保温性能 。

获奖原因：关注环保和可持续发展这一全球性问题，选题具有创新性和社会价值 。选手在研究过程中克服了诸多技术难题，成功研发出新型材料，并通过实验验证了其性能优势 。论文撰写规范，展示材料制作精良，在答辩中表现出了独立思考和解决问题的能力 。

通过对这些往届获奖案例的分析，可以看出，优秀的项目往往具备选题新颖、研究深入、成果显著以及展示出色等特点 。参赛选手在备赛过程中，可以借鉴这些成功经验，提升自己项目的竞争力 。

SSEF 为新加坡地区的青少年提供了一个展现科研才华的优质平台，通过参与这一赛事，不仅能够提升自身的学术能力和综合素质，还有机会获得代表新加坡参加 ISEF 全球总决赛的宝贵机会 。

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中学生英才计划与ISEF：探索青少年科技创新之路

在全球青少年科创领域，Regeneron ISEF（国际科学与工程大奖赛）无疑占据着举足轻重的地位，堪称 “科创天花板”。对于全球 9-12 年级的中学生而言，它不仅是展示科研才华的顶级舞台，更是通往世界顶尖学府的有力敲门砖。随着 2025 年新赛季的开启，各国学子摩拳擦掌，准备在这场科技盛宴中一显身手。那么，如何才能在 ISEF 中脱颖而出，从备赛踏上理想的升学之路？让我们一同深入探索。

ISEF：全球青少年科创的巅峰盛会

Regeneron ISEF 由再生元制药公司冠名赞助，其历史可以追溯到 1950 年，最初由美国科学与公众社团创办，历经多年发展，已成为全球规模最大、影响力最广的青少年科研科创赛事。每年，来自全球 60 多个国家和地区的近 2000 名学生带着他们的科研项目汇聚一堂，角逐超过 900 万美元的奖金、奖学金、学费补助、实习机会以及科学考察旅行等诸多奖项。

ISEF 的学科覆盖范围极为广泛，几乎涵盖了所有学科领域，包括物理、化学、计算机、工程、社会科学、生物学等，细分为 22 个学科类别。2025 年，参赛项目最多的 5 个学科分别是转化医学、生物医药、生物医学工程、环境与地球科学、计算生物学。学科的多样性为不同兴趣和专长的学生提供了广阔的展示空间，无论你钟情于哪个领域，都能在 ISEF 找到属于自己的舞台。

参赛资格与选拔机制：层层筛选，脱颖而出

ISEF 实行严格的选拔赛制，没有学生能够直接参加全球总决赛，必须从各个国家 / 地区的附属赛中崭露头角，才能获得总决赛的入场券。

美国地区

对于在美国高中就读的学生，晋级之路通常要经过当地赛（校赛）、地区赛、州赛等多轮预选赛。由于不同地区的晋级名额各不相同，竞争的激烈程度也存在显著差异。例如，加州的学生需要先参加 ISEF 在当地的地区赛，获奖者才有资格晋级州赛，最终州赛的优胜者方能进军 ISEF 全球总决赛。

中国地区

在中国，学生需要通过特定的渠道参与选拔。主要包括英才计划、青少年科技创新大赛、“明天小小科学家” 奖励活动等。此外，国内顶级中学拥有中国科协冬令营（遴选）的推荐指标。通过这四个通道产生的学生将展开激烈竞争，最终确定 30 人的中国国家队入围名单，代表中国参加 ISEF 全球总决赛。值得注意的是，英才计划仅限新高一的学生参加（上海市仅限高一学生及申请第二年继续培养的高二学生），培养周期为一年，高中阶段仅有这一次参加 ISEF 的机会；青少年科技创新大赛同样是高中阶段仅一次晋级 ISEF 的机会，且它是教育部推荐的白名单赛事之一，也是 ISEF 在中国区的附属赛之一。

中国在读外籍学生

对于外籍或持有永居身份在中国读书的学生，ISEF 四川科学工程大赛（俗称 “川赛”）是参与竞赛的重要途径。在 2025 赛季，川赛有两项重大政策调整：一是每所外籍人员子女学校的推荐名额从 5 个缩减至 3 个，这使得校内选拔竞争更为激烈；二是学校内部筛选流程普遍提前至暑假前的 4-5 月，这意味着学生的实际备赛周期需提前半年启动。川赛组队规则为接受 1-3 人团队参赛，且跨年级组队时成员必须同为 9-12 年级在读生。所有项目须在实验启动前完成 SRC（科学审查委员会）和 IRB（机构审查委员会）的审核备案，涉及人类受试者、脊椎动物研究等特定领域的项目还需额外提交合规证明。文件准备方面，除研究计划书外，还需提前准备风险评估表、导师确认函等 12 项标准文件。川赛采用双轮评审制度，首轮评审重点考察科学方法，次轮评审则由学科领域专家进行深度评估，着重创新性、学术价值及应用潜力。

备赛攻略：精心规划，步步为营

选题：找准方向，挖掘创新点

选题是科研项目的第一步，也是至关重要的一步。一个好的选题应具备创新性、可行性和研究价值。从 ISEF 历年获奖项目来看，能够解决实际问题、具有独特视角和创新方法的项目往往更受青睐。例如，在生物医药领域，研究如何利用新型技术更精准地诊断疾病或开发更有效的治疗方法；在环境科学领域，探索应对气候变化的创新解决方案等。学生可以从自己的兴趣爱好出发，结合当下社会热点和科学前沿问题，深入挖掘研究课题。同时，广泛阅读相关领域的文献资料，了解已有研究成果，避免选题重复，确保项目的创新性。

实验设计与数据收集：严谨科学，确保质量

确定选题后，接下来就是设计实验方案并进行数据收集。实验设计要遵循科学原则，确保实验的可重复性和有效性。明确实验目的、变量控制、实验步骤等关键要素。在数据收集过程中，要保证数据的准确性和完整性，采用合适的方法进行数据记录和整理。如果涉及实验样本，要注意样本的代表性和数量足够。对于一些复杂的实验，可能需要多次重复实验，以验证结果的可靠性。

研究报告撰写：逻辑清晰，内容详实

研究报告是对整个科研项目的全面总结，需要清晰地阐述研究背景、目的、方法、结果和结论等内容。报告的撰写要逻辑严谨、条理分明，使用科学、规范的语言表达。在描述实验过程和结果时，要配以图表等直观的展示方式，增强报告的可读性。同时，要对研究结果进行深入分析和讨论，指出研究的不足之处以及未来的研究方向。研究报告的质量直接影响评委对项目的评价，因此需要学生花费大量时间和精力精心打磨。

项目展示与答辩：自信表达，从容应对

在 ISEF 比赛中，项目展示和答辩环节至关重要。学生需要制作一份吸引人的海报，将项目的核心内容以简洁明了的方式呈现出来。海报的设计要注重美观和布局合理，突出重点信息。在答辩时，学生要自信、流畅地介绍自己的项目，回答评委提出的问题。这不仅要求学生对项目内容了如指掌，还需要具备良好的沟通表达能力和应变能力。平时可以多进行模拟答辩，邀请老师、同学提出问题，锻炼自己的答辩技巧。

ISEF 对升学的助力：提升竞争力，敲开名校之门

学术能力的有力证明

在留学竞争日益激烈的今天，标化成绩出众的申请者数不胜数。而顶尖美本的招生官们越来越注重学生的研究能力。ISEF 作为全球顶尖的科研赛事，其学术地位不言而喻。能够参与 ISEF 并取得优异成绩，充分证明了学生在学术方面的深厚功底和探索精神，这在大学申请中是极为亮眼的加分项。

科研潜力的展现

美国顶尖大学希望招收的是真正对某个领域有热情、有潜力成为该领域未来领导者的学生。高中阶段就能参与 ISEF 这样的高水平科研赛事，完成一份具有深度和挑战性的科研项目，足以证明学生对科研的热爱以及在该领域的探索潜力。招生官可以通过学生在 ISEF 中的表现，判断其是否具备在大学继续深入学习和研究的能力。

申请材料中的亮点

美国大学的 Common App 或其他申请表中，有专门的课外活动板块，其中科研是重要选项之一。ISEF 的参赛经历无疑是学生科研成果的有力展示。一段参加 ISEF 决赛的经历，能够让学生在众多申请者中脱颖而出，吸引招生官的目光，大大增加被顶尖大学录取的机会。在 2025Fall 申请季，有方不少学员凭借在 ISEF 赛事中突破性的学术成果与顶尖奖项荣誉，斩获 MIT、哈佛、宾大、斯坦福等美本名校 offer，将科学探索的足迹延伸至顶尖学府。

随着 2025 年 ISEF 新赛季的开启，对于有志于在科创领域一展宏图的学生来说，这是一个全新的机遇。不同国家和地区的学生都在积极备赛，准备在这个全球舞台上展示自己的才华。无论你身处何方，只要对科研充满热情，愿意付出努力，都有可能在 ISEF 中取得优异成绩。在备赛过程中，要充分了解赛事规则和要求，制定合理的备赛计划，注重每一个细节。同时，保持积极的心态，勇于面对挑战，不断提升自己的科研能力和综合素质。相信在新赛季的 ISEF 中，将会涌现出更多优秀的科研项目和杰出的青少年科学家，为全球科技创新注入新的活力。让我们共同期待各国学子在这场科创盛宴中的精彩表现，见证他们从备赛走向升学的辉煌历程。

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