2022ISEF再生元国际科学工程大赛全面解析-获奖作品解析-获奖课题总结

北京时间5月14日晚，第73届再生元国际科学工程大赛Regeneron ISEF全球总决赛正式落下帷幕。翰林有方学员再次刷新历史记录，在预选赛、决赛阶段包揽62枚奖项，总决赛奖项8枚，不仅如此，我们还历史性的摘下了小行星命名权大奖！

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作为专注青少年科创赛事、也是培养出最多ISEF获奖学员的团队，我们每年都会研究、剖析最新的获奖作品，今年也不例外。

各个国家有多少支队伍参赛？晋级总决赛的男女生比例如何？拿下最高荣誉的大奖作品有哪些过人之处？能入围ISEF决赛的项目有哪些共通之处？

通过研究今年所有的获奖作品、凝聚翰林有方整个团队心血，之前答应过大家的2022 ISEF赛事深度解析来了！

ISEF各国参赛情况

本次大赛一共吸引了来自美国49个州以及全球63个国家以及地区，总计1750位参赛者。其中美国以及美属地区的参赛者为1075位，非美国地区的参赛者为675位参赛。

ISEF官网也统计了历年ISEF的性别分布，通过下图（source：ISEF Web Site）我们可以发现ISEF总决赛参赛者男女比例接近50:50。无论男生以及女生都有相同的机会进入ISEF全球总决赛。

通过整理近两年参赛代表队数量的TOP5国家，我们发现各国队伍数目基本保持稳定，美国、中国代表队每年都是参赛队伍个数的TOP2。

今年颁奖典礼上有大量来自沙特、韩国的选手获得奖项，这充分说明了各国对于青少年科创教育的投入和关注，以及对于ISEF这项国际赛事的重视。

大陆赛区共派出46支队伍参加，分布在动物学，行为与社会科学，生物医学，细胞分子生物学，化学，集成系统，生物医学工程，能源：可持续材料与设计，环境工程，工程技术，数学，微生物学，物理，机器人与智能程序，软件设计，转化医学。

从参赛分布不难看出，我们国家队在选择科研项目时，充分考虑到了项目学科的多样性，希望尽可能覆盖所有学科大类。从获奖作品中我们也可以看到我国代表队在生物，物理，计算机，工程等领域获得的荣誉奖项👇

今年ISEF大奖作品解析

George D. Yancopoulos Innovator Award

Engineering Technology:

Statistics and Dynamics First Award First Insights into a Novel Synchronous Reluctance Electric Motor Design

George D. Yancopoulos Innovator Award奖项是从ISEF各个学科分类中的一等奖中选择的，是整个ISEF全球总决赛的最大奖项，The best of the best。

今年该奖项颁给了一项研究电动车电机的项目。这项工作认为目前电车的电机存在开采不环保，电机磁性对于车子的性能会有影响，无法可持续发展。

这位参赛者通过了CAD作图，3D打印的方法制作新型电机，同时通过实验来证明新型电机比传统电机性能更好，并展望了新型电机在未来电车、机器设备、宇宙探索中的应用。

Robotics and Intelligence Machine Second Award

Self-Supervised 3D Human Motion Reconstruction

这项作品来自去年George D. Yancopoulos Innovator Award获得者Michelle Hua的项目。她今年的项目难度非常之高，直指当前的科研前沿——3D模型的构建。

当前3D模型存在一系列的问题，比如成本高，缺少训练集，无法在复杂环境应用等问题，但3D建模又有非常广阔的研究场景，比如VR，AR，元宇宙中有大量的应用。

因此参赛者目标通过一张二维图片来构造3D结构。作者构建了self-supervised 3D reconstruction模型而且设置了针对模型的损失函数，通过作者的研究能够实现将2D照片转变为3D结构。同时作者也提出了这项工作未来可以和VR眼镜结合，可以应用于未来的远程诊断和远程医疗。
ISEF全球总决赛获奖课题总结

1.清晰的阐明项目
对当前科学或者工程项目中的问题能够清晰地阐述。通过阅读这些获奖作品，我们都能够在前两页明确了当前科学以及工程中存在的问题以及作者的研究目标或者研究基本假设。

2.选择合适的研究方法
青年科学家们都选择了合适的研究方案（硬件设备/实验/计算机算法等）对于项目进行深入的研究。

在我们列举的案例中，青年科学家分别运用了硬件设备以及计算机研究的方法进行研究，在其它学科中，我们发现了大量实验研究或者野外考察等研究方法。

ISEF一共有21个学科分类，是一项相当多元的中学生科研赛事，对于研究方法也没有限制。和我们的规划理念相类似，选取适合自己研究课题的方法更为重要。

3.注重项目的应用价值
结论部分会介绍项目的应用价值。结论是整个项目的终章，同时也是整个项目的升华。这种升华来自于项目未来的应用场景以及未来发展的介绍。我们可以发现几乎所有获奖作品，都会明确项目的实用价值，来体现项目的社会意义。

4.确保项目的创新性
项目创新点往往是将前沿方法应用于所研究的问题或者对于已有的方法进行改进。ISEF是科学工程大赛，审视站在总决赛舞台上的项目时，我们会发现无论是偏科学的项目还是偏工程项目，每个项目都会有自己与众不同的点，即独特的创新之处，而这些创新点来自于科学。参赛者应该重视项目在科学上的创新。 

作为强调“创新性”的科研赛事，ISEF想看到的是学生对研究的自发性、对某个领域的求知欲、对项目的了解情况、在实践中的科研历程等。翰林有方复盘了ISEF上千篇历年获奖项目，总结出以下几个关键点👇

课题设计
一个可行性、创新性、新颖性的课题，对于ISEF获奖而言至关重要，好的开头能增加学生的科研，更能抓到ISEF评审团队的眼球。

方法选择
可以选择理论研究、实验研究这样的传统方法，也可以选择仿真模拟、数据驱动这样的前沿方法。翰林有方的导师会引导学生去深刻理解现有模型，然后去改进现有的模型，体现科研价值，这也是一种创新。

展示材料、现场答辩
答辩考验的不只是语言水平、对项目的了解、对学术语言的运用，更是学生是否自信、能否应对自如等软实力的综合体现。给评委展示材料前，只有多次的模拟和准备，才能对这一环节心中有底。

和讲故事一样，答辩需要技巧。如何通过小技巧为答辩加分，翰林有方都会在准备期为学生全方位把关。

在每年被TOP大学录取的学生中
不少都在ISEF中取得了不错的成绩👇

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