说起科研，大家是不是一下就会联想到穿着白大褂，在实验室里摆弄各种精密仪器的形象？

但其实对于高中生科研来说，进实验室做科研并不是唯一的选择，被大家觉得是“平替”的家庭实验也是个很好的选择！
在STS、丘奖和ISEF等高含金量国际科研赛事中就不乏家庭实验的身影。根据Society For Science(STS和ISEF的主办方）统计，在2021年的参赛者中有1000+作品就是在家中完成实验的。
那么家庭实验的竞争力如何呢？在STS Top 40中，就有27人（约67%）的实验是在家中完成！由此可见，接地气并不意味着做不出一个好的项目。
让我们一起看看这些小小科学家们是怎么在家中克服客观条件，完成让评审们眼前一亮的作品！
先来看看和实验紧密相关的生物赛道：
被迫解锁“生信”新能力
Michael的STS项目原本要在实验中确定他选择的基因是否在两种免疫反应中有差异表达，以及这两种反应是否存在差异b-群体存在于Th1免疫应答。
但是因为疫情他没法前往实验室操作，这让他的项目一度陷入停滞的状态。为了不让自己的心血白费，Michael决定在研究中加入生物信息学的知识，他通过网络自学了NCBI Geodatabase和GEO2R的使用方法。
最后他结合家中的条件将实验方案调整为对过敏性和非过敏性哮喘患者的两种免疫反应中的基因表达进行Meta分析，在STS的赛场上取得了Top 40的好成绩。
而在物理领域，家庭实验更是不折不扣的扛把子！ISEF和丘奖历年的获奖作品里都少不了家庭实验的身影。
在ISEF物理和工程赛道，各式各样的家庭实验项目层出不穷，让我们来看看比较具有代表性的：
天体物理也能在家DIY！
说到天体物理，大家常常会觉得这个聚焦于宇宙星河的领域脱离现实，离中学生很遥远。
但在荣获2021 ISEF物理四等奖的作品里，有一个天体物理的项目却是通过家庭实验完成的！
他没有运用一些专业、大型的仪器，而是通过我们在生活中可以轻易获得的器材进行了数据的收集。学生巧妙地运用iphone、单反等获取照片，然后进行数据分析获得星云年龄。
几杯水竟是获奖关键？

混沌是对初始值非常敏感(稍微改变初始值，整个系统运动状态就会发生改变）的现象，运动表现出不可预测、随机性。
这位获得ISEF 物理四等奖的学生在家里造了一个并不复杂的装置模拟这个现象，如图所示。其中每个杯子里的水质量都不一样，导致整个装置不停转来转去。
装置下面有个水盆，每个杯子再连一个出水口不断改变杯中水的质量。这个装置可以说是虽然简单但充满了学生的巧思。
并且这位学生还通过编程模拟了混沌的状态，为项目做足了万全准备。
所以说，家庭实验其实并不会让你的项目变得“廉价”，和奖项失之交臂！据我们的内部数据显示：一些评审甚至更青睐家庭实验！
在丘奖赛场上，组委就鼓励学生从生活中发现问题，通过理论分析和实验检验，得到一定的结论。其中不少获得优秀成绩的项目中的实验就是在家中开展的。
从两颗葡萄到丘奖金奖

将两颗葡萄放进微波炉里加热，会引发爆炸？一条科普短视频引起了三位高中生的兴趣。
在老师的引导和学生的兴趣下，这个由葡萄引发的物理现象，成了这三位高中生的研究课题。但这个问题并没有那么简单。在确立这一研究目标后，他们经历了无数次的失败。
在一次次的尝试中，学生们发现，如果要达到实验的效果，葡萄的选择大有门道，甚至盛放葡萄的器皿，两个葡萄之间的距离都需要精确计算。
而在丘奖赛场上，这支来自南京市金陵中学的小队摘下了2021丘奖物理学科金奖。
这些看似生活化、没有那么“高大上”的研究课题，不仅完美切合中学生的身份，还象征他们大胆迈出了探索未知世界的步伐。
在晦涩的学术世界中，学生在用自己的观察和思考点亮一个又一个火花，这些都是他们能在国际科研赛事中获奖的重要原因。
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关于丘成桐中学科学奖
丘成桐中学生科学奖是2008年由数学大师丘成桐先生发起设立的中学生科学创新类奖项，也是目前唯一面向全球华人中学生的科研赛事。
丘奖是以“科研学术论文”和“专业学术答辩”为评价主体的科学赛事，倡导创新思维和团队合作，舍弃试卷和标准答案，以提交论文的形式参赛。
丘成桐中学科学奖从十四年前单一的数学奖，发展到今天的数学奖、物理奖、化学奖、生物奖、计算机奖和经济金融建模奖，具有高度的国际影响力。
官网：http://www.yau-awards.com/

为什么要参加丘奖？

01 具有国际影响力
截至目前，丘奖已成功举办十四届，累计超过2000余所中学、12000余支队伍参赛，覆盖国内30余个省市自治区和美国、新加坡等多个海外国家，全球各国的知名教授、科学家担任奖项的评委或顾问。
02 成功助力申请
约半数获奖青年学生先后进入清华、北大、哈佛、MIT、耶鲁和普林斯顿等中外知名大学就读，其中不乏进入高校任职走上科研之路的获奖者。

丘奖三大赛区划分
中国内地赛区
中国南部、北部，数学奖还设有东部赛区。
亚洲赛区
除中国内地外
港澳台地区及亚洲其他国家华人中学生。
北美赛区
除亚洲国家外，其他海外国家的华人中学生。
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