ISEF竞赛22个学科类别及获奖项目分享

无论是喜欢探索物理世界的奥秘，还是沉迷于化学变化的神奇，亦或是热衷于计算机科学的前沿技术，甚至是痴迷于工程创造的无限可能，ISEF都为全球的中学生提供了一个展示才华、交流思想的舞台，让参赛者们能够全面展现自己在不同领域的研究成果和创新思维。

本期，我们汇总了ISEF项目所有的学科以及其子学科的所有内容，全方位了解参赛项目的学科类别利于更好地在未来选择你想要研究的领域方向。

选对类别，项目将会得到更专业的评判，更能凸显项目的独特价值~所以，每个参赛选手都需要仔细考虑好未来想要研究的学科方向以及近年其所属学科类别的赛况。

在备赛ISEF的过程中，仔细查阅不同学科类别及其子类别列表，并深入学习学科的获奖案例，都是不可或缺的重要环节！

温馨提示：本文内容很全，一定要先收藏起来！

选择合适的项目类别参加ISEF至关重要。每个参赛选手都需要仔细考虑想要研究的学科方向以及在报名期间确保自己的项目归到最合适的学科类别。

ISEF涵盖了众多学科，从物理、化学到计算机科学，每个项目都有其独特的学科归属。

ISEF 2024 学科出现新变化！！！

新增独特项目学科：TECA

ISEF的参赛项目范围非常广泛，几乎涵盖了所有的学科领域：从物理、化学、计算机到工程、社会科学、生物学等。

官方在先前已公布了今年的ISEF学科类别更新——已由原先的21个增加为22个，崭新的项目学科TECA（Technology Enhances the Arts），将出现在今年新赛季的Regeneron ISEF 2024上！

ISEF 22个学科类别 & 获奖案例

01、动物科学 (代码:ANIM)

ANIMAL SCIENCES

这一类别包括动物和动物生命的所有方面，动物的生命周期，以及动物彼此之间或与环境的相互作用。

这一类的研究包括动物的结构、生理、发育和分类、动物生态学、畜牧业、昆虫学、鱼类学、鸟类学和爬虫学，以及细胞和分子水平的动物研究，包括细胞学、组织学和细胞生理学。

子分类:

动物行为

细胞的研究

发展

生态

遗传学

营养与生长

生理学

系统学与进化论

其他

动物行为学(BEH):

研究动物活动的学科，包括研究动物在物种内部和物种之间的相互作用或动物对环境因素的反应。例如动物的交流、学习和智力、节奏功能、感官偏好、信息素以及自然和实验诱导的环境对行为的影响。

细胞研究(CEL):

动物细胞的研究，包括使用显微镜研究细胞结构和研究细胞内的活动，如酶途径、细胞生物化学和DNA、RNA和蛋白质的合成途径。

发育(DEV):

对一个有机体从受精到出生或孵化，再到后来生命的研究。这包括细胞和分子方面的受精、发育、再生和环境对发育的影响。

生态学(ECO):

研究动物、动物和植物与环境以及彼此之间的相互作用和行为关系的学科。

遗传学(GEN):

研究活生物体的基因、遗传变异和遗传的学科。这些项目包括遗传研究，处理由基因和环境相互作用导致的相关生物体的相似性和差异性。研究可能包括与基因表达、基因调控、基因组学和模式生物相关的项目。

营养与生长(NTR):

研究自然、人工或母体营养对动物生长、发育和繁殖的影响，包括生物和化学控制剂的使用和效果，以控制繁殖和种群数量。

生理学(PHY):

研究11个动物系统之一的学科。这包括结构和功能研究，系统力学，以及环境因素或自然变化对系统结构或功能的影响。专门在细胞水平上进行的类似研究应选择细胞研究子类别。

系统学与进化(SYS):

研究动物分类和系统发育方法，包括物种和种群之间的进化关系。这包括形态、生化、遗传和建模系统来描述动物之间的关系。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

ANIM学科 获奖项目示例

Innovation for Optimizing Lacewing Survivability

QUAD CHART

粉虱是全球性害虫，传统使用杀虫剂会带来环境与健康问题。绿草蛉作为生物防治的替代方法，其卵孵化率低、幼虫同类相食问题亟待解决。

本研究探索了温度、光周期、波长和振动频率对绿草蛉卵孵化率的影响，同时研究了食物类型和觅食障碍对同类相食率的影响。结果表明，特定条件下卵孵化率最高，特定食物和觅食障碍能显著减少同类相食。这个研究项目中创新地使用了改良叶子作为卵孵化器，成功将释放到自然环境的绿草蛉存活率提高5倍，显著减少农民害虫侵扰。

这项研究为害虫生物防治提供了新的、有效的、可持续且环境友好的方法，相比传统杀虫剂更具优势，为农业可持续发展贡献了重要力量。

02、行为与社会科学 (代码:BEHA)

BEHAVIORAL AND SOCIAL SCIENCES

对人类和动物的认知(思维过程)、情感、行为和/或学习的研究。行为学可以包括通过观察和实验方法对个人、群体和/或文化的研究。

子分类:

行为神经科学

发展

认知心理学

社会学与人类学

其他

行为神经科学(NEU):

研究行为的生物学基础。看看大脑是如何影响行为的。

发育(DEV):

发育是对个体从出生到死亡的渐进式行为变化的研究。

认知心理学(COG):

研究认知的学科，研究行为背后的心理过程，包括思考、决定、推理，在某种程度上还包括动机和情感。

社会心理学(PHY):

研究一个人的思想、感情和行为如何受到他人的影响。这一领域涉及心理过程、人际关系和行为等一系列广泛的工作。

社会学与人类学(SOC):

研究过去、现在和未来人类有组织群体的发展、结构、互动和集体行为的学科。涉及经济和治理系统的人的行为和相互作用包括在这个子类别中。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

BEHA学科 获奖项目示例

Multilingual Offensive Language Detection

QUAD CHART

随着社交媒体普及，确保平台安全、包容对不同背景用户至关重要。目前，基于人工智能的自然语言处理虽已用于自动检测攻击性语言，但多集中于英语，对其他语言研究不足。这个项目创新性地利用现有英语资源，开发出一种能检测100种语言攻击性内容的多语言模型，通过引入图注意机制，提升了模型的跨语言扩展能力。

此外，项目中首次尝试识别攻击性内容所针对的特定个体或群体，统计分析显示模型在分类和识别方面均有较高准确率。该模型已部署于API，支持多语言攻击性语言检测与预防。项目还进行了试点研究，展示了模型为行为和社会科学研究提供数据的潜力。这一创新模式为攻击性语言检测领域迈出重要一步，为全球用户创造更安全、更包容的社交媒体环境。

03、生物化学 (代码:BCHM)BIOCHEMISTRY

生物化学对生物体内发生的过程的化学基础的研究，包括这些物质进入生物体内或在生物体内形成的过程，以及它们彼此之间和与环境发生反应的过程。

子分类:

分析生物化学

一般生物化学

药用生物化学

结构生物化学

其他

分析生物化学(ANB):

研究在细胞或其他生物样本中发现的生化成分的学科。分离、鉴定和定量与生物体有关的化学成分的研究。

普通生物化学(GNR):

研究与生物体有关的化学和物理化学过程，包括相互作用和反应。

医学生物化学(MED):

研究人体内生化过程的学科，特别涉及健康和疾病。

结构生物化学(STR):

研究生物体内细胞分子的组成、功能和结构的学科。这个子类别的项目可以通过化学理论和物理定律来解决细胞的各种变量。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

BCHM学科 获奖项目示例

Algal Energy in the Tropics

QUAD CHART

气候变化加剧，寻找清洁能源刻不容缓。在美属萨摩亚，藻类因其丰富且生长迅速的特性，被视为柴油的理想替代品。藻类的高脂含量使其能高效提取生物燃料，且无需使用危险化学品。利用加州大学伯克利分校学到的生物技术，这个项目中成功提取了藻类脂质，并转化为生物燃料。

通过种植和收获三种藻类样本，研究中发现海洋藻类的繁殖速度超过淡水藻类。进一步实验显示，丝状藻类脂质含量最高，产生的生物燃料最多。这个项目不仅利用当地资源实现了藻类到生物燃料的转化，还确定了哪些藻类有望成为美属萨摩亚的主要燃料来源，为应对气候变化、推动可持续发展提供了有力支持。

04、生物医学和健康科学 (代码:BMED)

BIOMEDICAL AND HEALTH SCIENCES

这一类侧重于专门为解决人类健康和疾病问题而设计的研究。它包括对疾病的诊断、治疗、预防或流行病学以及对人体或精神系统的其他损害的研究。包括对正常功能的研究，并可调查内部和外部因素，如反馈机制、压力或环境对人类健康和疾病的影响。

子分类:

细胞、器官和系统生理学

疾病遗传学和分子生物学

免疫学

营养及天然产品

病理生理学

其他

细胞、器官和系统生理学(PHY):

这些研究调查与维持健康有关的机制，或当被破坏时，导致疾病。它们可能包括研究细胞内(细胞内)和/或细胞间(细胞外)细胞信号通路的作用。另外，这一亚类别的研究可以研究器官或全身水平的稳态维持(例如，激素控制和调节)。这些研究也可能在疾病相关、压力相关、生物化学、机械或组织、器官和/或细胞水平的物理变化等领域。

疾病的遗传学和分子生物学(GEN):

这些研究调查了参与维持正常身体和细胞功能的调控途径的遗传和分子机制，或者如果受到干扰可能导致疾病。研究可能包括检查基因的激活和失活(例如，转录因子或表观遗传调控)或涉及更经典的遗传鉴定研究。

免疫学(IMM):

这些研究将调查参与维持健康或当改变导致病理的免疫系统的任何方面。这些研究可以包括对正常免疫功能的新研究(例如，免疫细胞相互作用和信号传导)，也可以研究由免疫系统调节失调引起的疾病(例如，免疫缺陷或自身免疫)。另外，这些研究可以研究在治疗其他疾病或病症过程中出现的移植物与宿主或宿主与移植物疾病等问题。

营养和天然产物(NTR):

研究人类的食物、营养素和饮食需求，以及食物和营养对身体的影响。这些研究可能包括天然或补充营养素和营养的影响。

病理生理学(PAT):

这些研究将集中于确定疾病的具体原因和负责疾病发展的生理机制。这类调查将检查正常生理平衡或体内平衡的变化，这些变化会引起体内反应，导致疾病。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

BMED学科 获奖项目示例

DiaMiR: Microneedle Patch for T2D Control

QUAD CHART

全球糖尿病发病率高，特别是低收入家庭。针对这一问题，这个项目研发了DiaMiR，一种基于microRNA（miR）技术的可穿戴微针贴片，旨在激活2型糖尿病（T2D）抑制信号通路。体外和体内实验证明，加载了miR-23的DiaMiR微针贴片可降低肝细胞葡萄糖输出，同时增加骨骼肌和脂肪细胞的葡萄糖摄取。

在糖尿病小鼠身上进行的体内试验表明，使用DiaMiR微针贴片可显著降低血糖水平，持续3-4天，且安全无副作用。这一创新技术结合了生物工程、生物材料和持续给药技术，为T2D的控制提供了一种具有成本效益且易于获取的解决方案。DiaMiR有望为全球糖尿病患者带来福音，特别是那些来自低收入家庭的患者。

05、生物医学工程 (代码:ENBM)

BIOMEDICAL ENGINEERING

涉及将工程原理和设计概念应用于医学和生物学的项目，用于医疗保健目的，包括诊断、监测和治疗。突出的生物医学工程应用包括生物相容性假肢的开发，从临床设备到微型植入物的各种诊断和治疗性医疗设备，mri和脑电图等常见成像设备，再生组织生长，制药药物和治疗性生物制剂。

子分类:

生物材料与再生医学

生物力学

生物医学设备

生物医学传感器与成像

细胞与组织工程

合成生物学

其他

生物材料和再生医学(BMR):

这些研究涉及创造或使用生物材料或生物相容性材料来构建整个或部分活结构。这些研究可以包括招募或支持再生细胞或组织的支架，或为再生生长创造正确环境的工程设计。

生物力学(BIE):

应用经典力学(静力学、动力学、流体力学、固体力学、热力学和连续介质力学)来理解生物组织、器官和系统的功能并解决生物或医学问题的研究。它包括研究运动、材料变形、体内和装置内的流动，以及化学成分在生物和合成介质和膜上的运输。

生物医学设备(BDV):

研究和/或建造一种使用电子和其他测量技术来预防和/或治疗身体内部或身体上的疾病或其他状况的设备。

生物医学传感器和成像(IMG):

研究和/或建造一种设备或技术，通过高速电子数据处理、分析和显示，利用物理现象(声音、辐射、磁性等)获取数据来测量身体状况，以支持生物医学的进步和程序。

细胞和组织工程(CTE):

利用细胞和亚细胞结构的解剖学、生物化学和力学来了解疾病过程并能够在非常特定的部位进行干预的研究。

合成生物学(SYN):

涉及设计和建造新的生物部件、设备和系统的研究。这些研究包括生物电路设计、遗传电路、蛋白质工程、核酸工程、理性设计、定向进化和代谢工程。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

ENBM学科 获奖项目示例

Depth Intelligent Navigation for Visually Impaired

QUAD CHART

视力障碍及失明是生物医学领域的一大难题，尤其是白内障、青光眼等严重类型，往往缺乏经济可行的解决方案。当前，许多视力受损者因高昂的治疗费用而无法获得有效帮助。为解决这一问题，我们开发了一款视觉辅助工具，通过深度学习、传感器技术和人机交互，帮助视障人士在未知环境中安全导航。

该设备能识别并分类周围物体，评估距离，并以音频形式提供信息。它结合了卷积神经网络、深度传感相机、RGB相机等先进技术，经过大量数据训练，具备高度的准确性和实用性。这款设备不仅现代、高效，而且成本相对较低，为视障人士提供了一种高性价比的解决方案，有望显著改善他们的生活质量。

06、细胞与分子生物学(代码:CELL)

CELLULAR AND MOLECULAR BIOLOGY

这是一个研究结构、功能、细胞内通路和细胞形成的跨学科领域。研究包括在分子水平上理解生命和细胞过程.

子分类:

细胞生理学

细胞免疫学

遗传学

分子生物学

神经生物学

其他

细胞生理学(PHY):

研究细胞周期、细胞功能、细胞间或细胞与环境间的相互作用。一般来说，项目可以研究膜运输、神经元传递、肌肉收缩、食物消化、血液循环、肌肉收缩或植物细胞中营养物质的运动和产生的生理学。一般来说，项目可以研究膜运输、神经元传递、肌肉收缩、食物消化、血液循环、肌肉收缩或植物细胞中营养物质的运动和产生的生理学。

细胞免疫学(IMM):

在细胞水平上研究免疫系统的结构和功能的学科。这包括先天性和获得性(适应性)免疫的研究，免疫中涉及的细胞通讯途径，细胞识别以及抗原和抗体之间的相互作用。

遗传学 (GEN):

在分子水平上研究基因结构和功能的分子遗传学。活细胞中的基因、遗传变异和遗传。这些项目探索基因组变异对人类细胞生物学的影响，从而探讨基因在健康和疾病中的功能。此外，项目可以研究自然发生和工程基因组突变对人类iPS细胞、其分化衍生物和其他细胞类型的影响。

分子生物学(MOL):

在分子水平上研究生物学的学科。主要关注理解细胞各系统之间的相互作用，包括DNA, RNA和蛋白质合成的相互关系，以及学习这些相互作用是如何被调节的，例如在转录和翻译过程中，内含子和外显子的意义或编码问题。

神经生物学 (NEU):

在细胞或分子水平上研究神经系统结构和功能的学科。该领域侧重于研究神经系统的细胞和这些细胞组织成处理信息和调节行为的功能回路。一些神经生物学关注大脑和神经系统的分子结构。更大的完整系统，如大脑皮层的功能和结构，可能会被研究。项目可以着眼于影响学习或情绪的生物因素，或者早期遗传物质如何发展到大脑的各个区域。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

CELL学科 获奖项目示例

Multi-Faceted Approach to identify targets

QUAD CHART

每年肿瘤学临床试验花费巨大，但成功率极低，主要因靶点选择不精准。这个研究项目提出了使用机器学习方法快速识别耐药基因，提高试验效率。利用乳腺癌患者数据集，通过ExtraTreesClassifier特征选择和贝叶斯超参数调谐，训练神经网络预测药物反应，准确率达92%。

SHAP和差异表达分析筛选出前30个关键基因，CRISPR分析揭示其功能意义。发现MST1和ERBB3是化疗耐药关键，POLR2L和IGF1R是克服抑制剂耐药性的新靶点。通过三维类器官方法和流式细胞术验证，IGF1R抑制剂联合化疗显著增强细胞死亡、减少类器官生长。耐药样本中IGF1R通路上调，证实其治疗潜力。本方法可广泛应用于各类癌症，改善患者预后。

07、化学 (代号:CHEM)

CHEMISTRY

不涉及生物化学系统的物质的组成、结构、性质和反应的科学。

子分类:

分析化学

计算化学

环境化学

无机化学

材料化学

有机化学

物理化学

其他

分析化学(ANC):

研究物质化学成分的分离、鉴定和定量的学科。

计算化学(COM):

一门应用计算机科学和数学的学科和技术来解决化学中大型和复杂问题的研究。

环境化学(ENV):

研究自然环境中的化学物种，包括人类活动的影响，如设计产品和工艺以减少或消除有害物质的使用或产生。

无机化学(INO):

研究无机和有机金属化合物的性质和反应的学科。

材料化学(MAT):

对具有有用或潜在有用功能的物质的设计、合成和性质的化学研究，包括凝聚态相(固体、液体、聚合物)和界面，如催化或太阳能。

有机化学(ORG):

研究含碳化合物，包括碳氢化合物及其衍生物的学科。

物理化学(PHC):

研究化学系统和过程的基本物理基础，包括化学动力学、化学热力学、电化学、光化学、光谱学、统计力学和天体化学。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

CHEM学科 获奖项目示例

Construction of Oxygen Permeable Biogels Stage 2

QUAD CHART

在呼吸系统疾病和COVID大流行的背景下，寻找新的氧合方法至关重要。内部氧合虽经多次尝试，但因安全风险高和成功率低而充满挑战。这个项目旨在创新生物凝胶容器，这种容器最初用于水体充氧以支持鱼类生活，并有望为人类有机体充氧提供新途径。然而，生物凝胶膜的制造过程中，纤维素源材料对化学物质的吸收导致纤维收缩，影响透气性。

因此，项目将探索使用更长纤维长度的材料对氧气扩散的影响。同时，为确保船舶结构完整性和施工稳定性，实验将测试不同长度、厚度和质地的纤维，以找出最佳相容性材料。通过这一研究，期望能够为那些无法接受高风险手术的患者提供安全、有效的氧合替代方案。

08、计算生物学和生物信息学(代码:CBIO)

COMPUTATIONAL BIOLOGY AND BIOINFORMATICS

主要关注与生物系统相关的计算机科学和数学的学科和技术的研究。这包括数据分析和理论方法，数学建模和计算模拟技术的发展和应用，以研究生物，行为和社会系统。

子分类:

计算生物模型

计算流行病学

计算进化生物学

计算神经科学

计算药理学

基因组学

其他

计算生物建模(MOD):

涉及生物系统的计算机模拟的研究，最常见的目标是了解细胞或生物体如何发展，共同工作和生存。

计算流行病学(EPD):

研究人群中疾病频率和分布、风险因素和健康的社会经济决定因素。此类研究可包括收集信息以确认疾病爆发的存在，制定病例定义和分析流行病数据，建立疾病监测以及实施疾病预防和控制方法。

计算进化生物学(EVO):

一门应用计算机科学和数学的学科和技术来探索生物种群变化过程的研究，特别是分类学、古生物学、动物行为学、种群遗传学和生态学。

计算神经科学(NEU):

一门应用计算机科学和数学的学科和技术，根据构成神经系统的结构的信息处理特性来理解大脑功能的研究。

计算药理学(PHA):

应用计算机科学和数学的学科和技术来预测和分析对药物的反应的一门研究。

基因组学(GEN):

利用重组DNA、测序和生物信息学研究基因组的功能和结构。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

CBIO学科 获奖项目示例

An Innovative Biocomputational Approach

QUAD CHART

2022年麻疹再现，传染性和传播性增强，引发对大流行的担忧。关键问题是麻疹病毒如何增强其传染性以及哪些结构变化发挥了作用。由于缺乏三维结构数据，实验研究耗时长，这个项目开发了BIO-PLEX生物计算管道，结合深度学习和同源建模，以解码多蛋白复合物的结构及其突变。

通过BIO-PLEX，项目预测了麻疹复制复合体的结构，确定了疫情中出现的病毒突变，并识别出增加传播性的致病因素。在复制复合体的组分中，观察到10个突变，其中DNA聚合酶中的两个突变尤为重要。

此外，项目中还发现了可能产生耐药性的突变区域。BIO-PLEX不仅可用于麻疹研究，还可应用于其他疫情和未来的病毒，为快速应对提供有力工具。

09、地球与环境科学 (代码:EAEV)

EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCES

不涉及生物化学系统的物质的组成、结构、性质和反应的科学。

子分类:

大气科学

气候科学

对生态系统的环境影响

地球科学

水科学

其他

大气科学(AIR):

研究地球大气及其过程、其他系统对大气的影响以及大气对这些其他系统的影响以及气象调查。这一领域的进一步研究涉及大气化学、大气物理、确定平均气候及其随时间变化的大气变化(长期和短期)以及大气上层，在那里解离和电离是重要的。

气候科学(CLI):

对地球气候的研究，特别是对一段时间内气候变化的实证研究。该领域研究平均气象条件的长期趋势以及这些平均气象条件随季节、年、十年的变化。

生态系统环境效应(ECS):

研究环境变化(自然或人类相互作用的结果)对生态系统的影响，包括实证污染研究。

地球科学(GES):

研究地球的陆地过程，包括矿物学、板块构造学、火山作用和沉积学。

水科学(WAT):

研究地球水系统，包括水资源、运动、分布和水质。该领域包括地下水的产状、运动、丰度、分布和水质以及地表水的相关地质方面。此外，项目还可以处理从降水到蒸发到大气或排放到海洋的水;例如，河流系统和洪水的影响。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

EAEV学科 获奖项目示例

The InchwCrop Yield Prediction Using Satellite Dataorm Robot with Skateboard

QUAD CHART

本项目提出了一种利用遥感植被指数数据预测各邦县域主要作物产量的方法，解决了美国农业部国家农业科学院仅通过昂贵目标产量调查提供预测的问题。我们利用Google Earth Engine上的MODIS卫星数据，计算县域作物最终产量与月植被指数的相关性，并建立了加权回归预测模型。该模型每年使用新数据进行再训练，并更新系数以预测下一年产量。

在2013-2021年间，该模型预测伊利诺伊州和爱荷华州各县的玉米产量，绝对误差中位数分别为6.03%和5.9%，实现了高度准确的州一级产量预测，且总体平均绝对百分比误差低于美国农业部的预测。这种简单有效、无成本的预测方法，为确保粮食安全提供了新的可能性。

10、嵌入式系统 (代码:EBED)

EMBEDDED SYSTEMS

为加强通信、控制和/或传感，通过信号和波形传递信息的电气系统研究。

子分类:

电路

物联网

微控制器

网络和数据通信

光学

传感器

信号处理

其他

电路(CIR):

研究、分析和设计电子电路及其元件，包括测试。

物联网(IOT):

嵌入电子设备、软件、传感器、执行器和网络连接的物理设备的内部网络，使对象能够收集/交换数据和/或提供控制。这些设备将连接到互联网和/或云。

微控制器(MIC):

微控制器及其用于控制其他设备的研究和工程。

网络和数据通信(NET):

研究在用户之间传输任何语音、视频和/或数据组合的系统。

光学(OPT):

使用可见光或红外光代替通过电线发送的信号。光学器件:研究和发展用于实际应用的光学器件和系统，如计算

传感器(SEN):

研究和设计向外部设备传输电响应的设备。

信号处理(SIG):

从噪声中提取信号并将其转换为用于建模和分析的表示。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

EBED学科 获奖项目示例

Self-Assembling Modular Robots

自组装模块化机器人系统是一种高度灵活和适应性的机器人技术，由多个独立模块组成，可组合成不同复杂度的机器人结构。该系统在搜索救援、基础设施监控等不可预测环境中具有广泛应用。

在物流领域，其能够根据负载调整组装形式，显著提高效率。这个项目设计的自组装模块化机器人系统，每个模块拥有4个自由度、车轮驱动、蓝牙与Wi-Fi功能，以及电磁体连接系统。系统通过AprilTags、OpenCV计算机视觉和PID控制器协同工作，实现精准定位和运动控制。已构建四个模块，并进行了多项测试，包括不同装配配置下的速度测试、载货速度测试和连接强度测试。测试环境模拟了挑战性场景，验证了整个系统的自组装性能。这一创新技术将为机器人领域带来新突破。

11、能源：可持续材料与设计(代码：EGSD)

ENERGY: SUSTAINABLE MATERIALS& DESIGN

涉及能源生产和/或储存的研究/过程。

子分类:

生物过程与设计

太阳能工艺、材料和设计

能量储存

风力和水力发电

制氢和储氢

热能产生与设计

摩擦学和电解

其他

生物过程与设计(BIO):

涉及利用生物过程生产能源的研究，如微生物燃料电池、藻类、生物质、化石燃料和废物。

太阳能工艺、材料和设计(SOL):

研究和设计光伏，包括组件，如集热器、聚光器、光导体组成和光谱敏化剂。

储能(EST):

研究电池和储能单元的组成和设计。

风和水运动发电(FLD):

应用工程原理和设计概念，涉及从流体流动中发电的过程，包括涡轮机设计，迎角和表面优化。

氢的产生和储存(HYD):

应用工程原理和设计概念，涉及氢的生产，优化和储存能源生产。

热能发电与设计(THR):

研究地热和其他热源发电、设计和过程。

摩擦电与电解(ELC):

涉及从静电荷、电解反应和带电粒子产生电的研究。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

EGSD学科 获奖项目示例

Freezing Method on Supercapacitor Doped Carbons

QUAD CHART

本文利用微波辐照从生物质中合成掺杂碳材料，用于超级电容器。采用木质素溶胶为碳前驱体，聚磷酸铵为掺杂剂和微波吸收剂，通过改变掺杂剂用量调控氮、磷掺杂浓度。为提升材料物理特性，采用冻孔法，利用水冻结膨胀特性增加表面积和孔径。利用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和BET表面积分析对材料进行物理表征。通过循环伏安法研究材料在酸性和碱性电解质中的电化学特性。

结果表明，冻孔法可有效调节掺杂碳材料的孔隙率、表面功能、表面积及电化学活性，为超级电容器应用提供了优化策略。此研究为生物质资源的高效利用和超级电容器性能提升提供了新途径。

12、工程技术: 静力学与动力学 (代码:ETSD)

ENGINEERING TECHNOLOGY:STATICS AND DYNAMICS

以涉及运动或结构的科学和工程为重点的研究。运动将是力量的结果;由于力的平衡，结构将是稳定的。

子分类:

航空航天与航空工程

土木工程

计算力学

控制理论

地面车辆系统

工业Engineering-Processing

机械工程

海军系统

其他

航空航天工程(AER):

研究涉及飞机和空间飞行器的设计及其制造和操作的技术阶段的方向。

土木工程(CIV):

涉及结构和公共工程的规划、设计、建造和维护的研究，如桥梁或水坝、道路、供水、下水道、防洪和交通。

计算力学(COM):

一门应用计算机科学和数学的学科和技术来解决工程力学中大型和复杂问题的研究。

控制理论(CON):

研究动态系统，包括受输入影响的控制器、系统和传感器。

地面车辆系统(VEH):

地面车辆的设计及其制造和操作的技术阶段的方向。

工业工程-加工(IND):

研究受工厂和程序设计、材料和能源管理以及整个系统内工人的整合等因素影响的工业产品的有效生产。工业工程师设计的是方法，而不是机器。

机械工程(MEC):

涉及热能和机械能的产生和应用以及机器和工具的设计、生产和使用的研究。

海军系统(NAV):

研究船舶的设计及其制造和操作的技术阶段的方向。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

ETSD学科 获奖项目示例

The Inchworm Robot with Skateboard

QUAD CHART

机器人在电网和钢丝绳等高风险环境中扮演着重要角色，但针对在杆状结构下导航的机器人研究尚有限。本研究专注于开发仿生机器人，模仿毛虫和尺蠖的运动，为危险工作提供替代方案。

经过四代发展，这些机器人从简单的伺服拉丝和摩擦控制，进化到模仿尺蠖的串联伺服结构，能够导航弯曲杆、避障和穿越多管道。第四代机器人更能在抓手和车轮状态间转换，提升效率，并能在更大直径的棍子下爬行。这些进步使机器人在电网维护、钢丝绳检测等高风险任务中大有可为。

此外，它们还有望在狭窄复杂空间导航等未知领域发挥作用。本研究不仅推动了机器人在高风险环境中的应用，也展现了仿生设计的巨大潜力。

13、环境工程 (代码:ENEV)

ENVIRONMENTAL ENGINEERING

设计或开发流程和基础设施以解决供水、废物处理或污染控制方面的环境问题的研究。

子分类:

生物修复

土地复垦

污染控制

回收及废物管理

水资源管理

其他

生物修复(BIR):

利用生物制剂，如细菌或植物，去除或中和污染物。这包括植物修复、用于废水处理的人工湿地、生物降解等。

土地复垦(ENG):

应用工程原理和设计技术，通过排水或灌溉，将湿地、海洋、湖泊、沙漠或矿山的土地恢复到更有生产力的用途或以前未受干扰的状态的研究。这一子类别还包括涉及恢复被自然现象破坏的土地的研究，如侵蚀，或被工业和城市进程破坏的土地。

污染控制(PLL):

利用工程原理和设计来防止或控制空气、水和固体废物污染的研究。

回收和废物管理(REC):

涉及从废弃物品、垃圾或废物中提取和再利用有用物质的研究。管理和处置废物和有害物质的过程，方法包括堆填区、污水处理、堆肥、减少废物等。

水资源管理(WAT):

研究应用工程原理和设计来规划、开发、分配和管理水资源的最佳利用。这一子类的研究可包括应用地表水和地下水水文学、水的数量和质量的预测和控制或水资源系统的模拟和建模。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

ENEV学科 获奖项目示例

Reducing Lead Iodide Leaching in Perovskite Cells

QUAD CHART

钙钛矿太阳能电池效率高但环境危害大，碘化铅泄露问题亟待解决。本研究通过结合生物塑料层与天然螯合剂，探索降低铅浸出的新方法。实验比较了海带、香菜、小球藻和螺旋藻的螯合效果，结果显示螺旋藻最佳，铅产量降低95.31%。香菜、四钠EDTA、海带和小球藻也展现出良好的螯合效果。

此外，本研究还结合生物抗反射涂层技术，通过模拟花瓣结构提高面板效率。实验发现荷叶表面结构效果最佳，效率提升23.9%，玉米结构提升16.22%。

本研究为钙钛矿太阳能电池的环境友好型设计和性能提升提供了新思路，有助于推动太阳能技术的可持续发展。

14、材料科学 (代码:MATS)

MATERIALS SCIENCE

对系统、设备和部件中各种材料形式的集成的研究，这些材料形式依赖于它们独特和特定的特性。它包括纳米颗粒、纳米纤维和纳米层状结构、涂层和层压板、大块单片、单/多晶、玻璃状、软/硬固体、复合材料和细胞结构的合成和加工。除了多尺度建模和过程-结构和结构-性能相关性的计算外，它还涉及到各种特性的测量和跨长度尺度结构的表征。

子分类:

生物材料

陶瓷和玻璃

复合材料

计算与理论

电子、光学和磁性材料

纳米材料

聚合物

其他

生物材料(BIM):

涉及与生物系统相互作用的任何物质、表面或结构的研究。这类材料通常用于和/或适用于医疗应用，因此包括执行、增强或替代自然功能的活结构或生物医学装置的全部或部分。

陶瓷和玻璃(CER):

涉及由陶瓷和玻璃组成的材料的研究-通常定义为除金属及其合金外的所有固体材料，这些材料是通过无机原料的高温加工制成的。

复合材料(CMP):

综合多种材料，如陶瓷，纤维，金属或聚合物，以创造一种机构和独特的材料的研究。

计算与理论(COM):

研究开发和应用理论方法和/或使用计算机建模来设计新材料，预测材料在不同环境条件下的行为，理解能量转移等。

电子、光学和磁性材料(ELE):

研究和开发用于形成高度复杂系统的材料，如集成电子电路、光电器件、磁性和光大容量存储介质。各种材料具有精确控制的特性，执行许多功能，包括信息的获取、处理、传输、存储和显示。

纳米材料(NAN):

纳米材料的研究与发展;具有结构特征(例如，粒度或晶粒尺寸)在1-100纳米范围内至少一个维度的材料。

聚合物(POL):

聚合物的研究与发展;聚合体:具有主要或全部由大量相似单元结合而成的分子结构的材料，如许多合成有机材料，如塑料和树脂

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

MATS学科 获奖项目示例

3D Printing Personalized Knee-Meniscus Implants

QUAD CHART

半月板撕裂是常见的膝关节损伤，目前商业上可用的植入物效果不理想。本研究设计了一种新型3D打印复合植入物，结合了聚己内酯支架和明胶/硫酸软骨素水凝胶，可根据患者特异性撕裂核磁共振成像进行个性化定制。通过有限元模拟方法优化了点阵结构，使其更符合膝关节生理条件。

实验结果显示，该植入物具有与猪半月板相似的结构和生物学特征，能够吸收大量水分，微孔几何形状开放，有利于软骨修复。此外，该植入物还具有良好的刚度和弹性，并支持韧带干细胞的软骨分化，细胞增殖和存活率也较高。

因此，该新型植入物是一种可行的再生选择，对于运动医学和预防骨关节炎具有重要意义。

15、数学 (代码:MATH)

MATHEMATICS

用数字和符号研究量和集合的度量、性质和关系的学科。演绎法:对数字、几何和各种抽象构造或结构的演绎研究。

子分类:

代数

分析

组合学、图论和博弈论

几何与拓扑学

数论

概率论与统计学

其他

代数(ALB):

研究代数运算和/或代数关系以及由此产生的结构。一个例子是包含一个或多个变量的多项式函数的方程组。

分析(ANL):

数学中对无穷小过程的研究，通常涉及极限的概念。这从微分学和积分学开始，对于一个或多个变量的函数，包括微分方程。

组合学、图论和博弈论(CGG):

研究数学中组合结构的学科，如有限集、图和博弈，通常着眼于分类和/或枚举。

几何学和拓扑学(GEO):

研究图形和空间的形状、大小和其他性质的学科。包括欧几里得几何、非欧几里得几何(球面、双曲、黎曼、洛伦兹)和结理论(三维空间中结的分类)等主题。

数论(NUM):

研究整数的算术性质和相关主题，如密码学。

概率与统计(PRO):

随机现象的数学研究和用于分析和解释数据的统计工具的研究。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

MATH学科 获奖项目示例

Strict Inequalities for the n-Crossing Number

QUAD CHART

扭结理论是对tangled loops of string的数学研究，近50年来在多个领域找到了应用。例如，在化学中，由相同原子组成的分子，因形成不同的扭结而具有独特性质。在网络安全领域，某些加密算法依赖于扭结分类的复杂性。对于实际应用和理论研究，区分不同的扭结至关重要，但至今尚无通用方法。

2013年，Adams提出了n交叉投影这一新概念，用于区分扭结。然后进一步研究了这些投影之间的关系，特别是n大于等于9的情况，并首次发现了9叉投影与7叉投影在某一扭结中的不同表现。项目中定义了一个扭结的n交数c_n(K)，它代表了扭结K的n交叉投影中的最小交数，为区分扭结提供了无限多种方法。然而，计算c_n(K)相当困难，因此利用了不同n交叉数之间的不等式进行研究。之前仅有三个严格的不等式被证明，且未涉及比c_5(K)更复杂的交叉数。

项目研究中发现了第四个这样的不等式，并证明了它对于非平凡扭结、三叶草结或8字形结的有效性。这一发现为扭结理论带来了新的突破，并为未来研究提供了重要基础。

16、微生物学 (代码:MCRO)

MICROBIOLOGY

微生物学对微生物的研究，包括细菌、病毒、真菌、原核生物和简单真核生物以及抗菌剂和抗生素物质。

子分类:

抗菌素和抗生素

应用微生物学

细菌学

环境微生物学

微生物遗传学

病毒学

其他

抗菌剂和抗生素(ANT):

研究杀死或抑制微生物生长的物质。

应用微生物学(APL):

研究在人类、动物或植物健康中有潜在应用的微生物。

细菌学(BAC):

研究细菌和细菌性疾病以及引起疾病的微生物的学科。这个领域的重点是跨越广泛主题的想法，从细菌的鉴定和表征，一直到开发有效的疫苗来对抗各种类型的细菌。

环境微生物学(ENV):

研究环境中微生物的相互作用和过程。空气微生物学、土壤微生物学和水微生物学以及生物膜的研究将包括在这个子类别中。

微生物遗传学(GEN):

研究细菌、古细菌、一些原生动物和真菌等微生物及其染色体、质粒、转座子和噬菌体的遗传学。研究还可以包括基因转移系统，如转化，结合和转导。

病毒学(VIR):

研究病毒(蛋白质外壳中含有的遗传物质的亚微观寄生颗粒)和病毒样病原体的学科。这一子类别的研究可能侧重于病毒治疗的发展和有效性，特定病毒的发展和生命周期，或者免疫系统如何识别病毒以及刺激免疫反应的因素。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

MCRO学科 获奖项目示例

Novel Bioelectroactive Bandages for VISA Clearance

QUAD CHART

金黄色葡萄球菌每年导致大量死亡，且对抗生素的耐药性增强，能阻止伤口愈合。为应对此挑战，本研究设计了一种细菌纤维素碳纳米管绷带，能产生电化学物质，迅速清除万古霉素中间体SA。这种绷带通过特殊工艺将羧基功能化的多壁碳纳米管整合到去细胞化的细菌纤维素中，形成稳定且导电的BC-CNT绷带。

研究利用空间电荷密度和质量输运原理对BC-CNT的电势和离子通量进行建模，并通过四极计时电流法标准化其电势，用于体外实验和验证。结果显示，电活性BC-CNT绷带能显著减少SA的生物膜形成能力，增加SA对万古霉素的敏感性。

这一发现表明，绷带中的Cu离子释放、电压诱导水解产生活性氧以及电解质离子的交叉迁移是活性杀伤机制。这些结果为电化学在医学上的应用提供了新的方向，为克服抗生素耐药感染开辟了新的途径。

17、物理学与天文学 (代码:PHYS)

PHYSICS AND ASTRONOMY

物理学是研究物质和能量以及两者之间相互作用的科学。天文学是研究地球以外宇宙万物的学科。

子分类:

原子、分子和光学物理

天文学和宇宙学

生物物理

凝聚态物质和材料

力学

核与粒子物理

理论，计算和量子物理

其他

原子、分子和光学物理学(AMO):

研究原子、简单分子、电子、光及其相互作用的学科。研究非固态激光器和脉泽的项目也属于这个子类。

天文学和宇宙学(AST):

研究空间，整个宇宙，包括其起源和演化，空间中物体的物理特性和计算天文学。

生物物理学(BIP):

研究生物过程和系统的物理学。

凝聚态物质和材料(MAT):

研究固体和液体性质的学科。主题，如超导，半导体，复杂流体和薄膜的研究。

力学(MEC):

经典物理学和力学，包括力、振动和流动的宏观研究;固体，液体和气体物质。研究空气动力学或流体动力学的项目也属于这个子类。

核与粒子物理学(NUC):

研究原子核和基本粒子的物理性质及其相互作用的力的学科。开发粒子探测器的项目也属于这一子类。

理论、计算和量子物理学(THE):

采用数学或计算方法而不是实验方法研究自然、现象和物理定律的学科。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

PHYS学科 获奖项目示例

Ultra-Short-Period Planets Discovered by ExoScout

QUAD CHART

超短周期行星（USP）的形成与存活机制一直是天文学界的难题。由于样本稀少，调查受阻。项目设计了ExoScout系统，结合了创新的相位折叠算法与卷积神经网络（CNN）探测器，以寻找更多USPs。相位折叠算法实现了高效的并行化处理，速度大幅提升，而CNN则通过模拟数据集训练，能够准确识别光曲线中的微弱信号。ExoScout不仅恢复了所有已知USPs，还发现了迄今为止最小的USP，以及在高温f矮星周围的罕见案例。

这一创新系统可从大规模数据集中获取新发现，推动行星形成研究。更值得一提的是，该算法在廉价GPU上运行，替代了昂贵的超级计算机，使研究更加普及且高效。ExoScout的突破不仅限于天文学，其高精度周期信号检测技术有望广泛应用于多个领域。

18、植物科学 (代码:PLNT)

PLANT SCIENCES

植物学植物及其生活方式的研究，包括结构、生理、发育和分类包括植物栽培、发育、生态学、遗传学和植物育种、病理学、生理学、系统学和进化。

子分类:

农业与农学

生态

遗传育种

成长与发展

病理。

植物生理学

系统学与进化论

其他

农业和农艺学(AGR):

各种土壤和植物科学在土壤管理和农业和园艺作物生产中的应用。包括生物和化学害虫防治、水培、肥料和补品。

生态学(ECO):

研究植物、植物和动物与环境的相互作用和关系的学科。

遗传育种(GEN):

研究植物的有机体和群体遗传学。植物遗传学和生物技术在作物改良中的应用。这包括转基因作物。

生长发育(DEV):

研究植物从最初阶段到发芽和后期的过程。这包括发育的细胞和分子方面以及自然或人为对发育和生长的环境影响。

病理学(PAT):

研究植物病害状态及其原因、过程和后果的学科。这包括寄生虫或致病微生物的影响。

植物生理学(PHY):

研究植物和植物细胞功能的学科。这包括细胞机制，如光合作用和蒸腾作用，以及植物过程如何受到环境因素或自然变化的影响。

系统学和进化(SYS):

研究生物分类及其进化关系的学科。这包括形态、生化、遗传和建模系统。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

PLNT学科 获奖项目示例

Lactobacillus GG in NO Stimulation of Peanut Roots

QUAD CHART

花生是重要的油料和粮食作物，其生长需要充足的钙，主要通过根系获取。研究表明，低浓度外源一氧化氮(NO)能激活钙离子通道，促进根生长。为减少土壤氮肥沉积，这个项目提出了利用乳酸菌将铵或硝转化为NO的生态友好方法。

实验中，我们筛选出能快速生长并产生NO的鼠李糖乳杆老师株。盆栽试验显示，该菌株能显著提高花生根和茎的生长，增加开花位点和花钉数量，提升产量。研究推测这是因为硝态氮转化为NO，提高了其浓度。此方法有望商业应用于提高花生和其他作物产量。未来研究可进一步探索花生对NO的转化、吸收及刺激根系生长的机制，以优化此方法。

19、机器人技术和智能机器(代码:ROBO)

ROBOTICS AND INTELLIGENT MACHINES

使用机器智能对减少对人类干预的依赖至关重要的研究。

子分类:

生物力学

认知系统

控制理论

机器学习

机器人运动学

其他

生物力学(BIE):

模拟生物系统中力学作用的研究和设备。

认知系统(COG):

与人类思考和处理信息的方式相似的研究/设备。提供人与机器之间更多互动的系统，可以更自然地扩展和放大人类的专业知识、活动和认知。

控制理论(CON):

研究有输入的动力系统的行为，以及它们的行为如何被反馈所改变。这包括新的理论结果和新的和已建立的控制方法的应用，系统建模，识别和仿真，控制系统的分析和设计(包括计算机辅助设计)，以及实际实施。

机器学习(MAC):

构建和/或研究可以从数据中学习的算法。

机器人运动学(KIN):

研究机器人系统的运动。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

ROBO学科 获奖项目示例

An Autonomous Drone Swarm for Target Pursuit

QUAD CHART

该项目成功开发了一款领队僚机无人机群，用于自主探测和跟踪目标物体。领队无人机配备高级硬件和程序，负责图像捕获、目标检测、导航控制及僚机通信。僚机为低成本现成无人机，通过Wi-Fi与领队无人机连接。

项目还训练了高精度YOLOv4微型卷积神经网络，用于检测僚机和目标物体，通过综合僚机数据集和自适应置信度阈值方法，提高了网络精度。此外，项目研究了僚机数量对系统性能的影响，并在室外飞行中成功演示了无人机群的自主操作，实现了高帧率图像处理和低延迟控制。该无人机群系统为未来无人机集群技术的发展提供了有力支持，具有广阔的应用前景。

20、系统软件 (代码:SOFT)

SYSTEMS SOFTWARE

研究或开发软件、信息过程或方法来演示、分析或控制过程/解决方案。

子分类:

算法

网络安全

数据库

人/机接口

语言和操作系统

移动应用程序

在线学习

其他

算法(ALG):

算法的研究或创造-一步一步的计算过程，以完成数据处理，自动推理和计算中的特定任务。

网络安全(CYB):

涉及保护计算机或计算机系统免受未经授权的访问或攻击的研究。这可以包括涉及硬件、网络、软件、主机或多媒体安全的研究。

数据库(DAT):

研究创建或分析数据组织，以便于访问、管理和更新。

人机界面(HMC):

向用户提供有关过程状态的信息，并接受和执行操作员控制指令的软件应用程序。

语言和操作系统(LNG):

涉及开发或分析用于编写指令的人工语言的研究，这些指令可以翻译成机器语言，然后由负责直接控制和管理计算机或移动设备的硬件和基本系统操作的计算机或系统软件执行。

移动应用程序(APP):

专门为小型无线计算设备开发的软件应用程序。这些研究可能包括前端开发技术，如用户界面设计和跨平台支持，和/或后端开发技术，如数据服务和业务逻辑。

在线学习(LRN):

侧重于利用电子技术在传统手段之外获取教育课程的研究。研究探讨了在线技术的学习活动和计划的设计，以及电子学习系统的有效使用。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

SOFT学科 获奖项目示例

Silent Communicator for Fully Paralyzed Patients

QUAD CHART

世界上有数百万完全瘫痪的病人，他们生活艰难，难以与他人有效沟通。目前市场上缺乏价格合理的产品来满足他们的通讯需求，这一问题在贫穷或发展中国家尤为严重。为此，本研究中发明了一种创新的医疗通讯设备，利用摄像头捕捉病人的面部表情，实现与护理人员的沟通，并控制家庭自动化设备。该设备具有交互式用户界面，操作简便，且在理想条件下准确率高达100%。实验表明，在人脸与相机距离20英寸以内时，设备性能最佳。更重要的是，这种设备可使用当地材料制造，成本低于30美元，适合广泛推广。

这个创新的项目为完全瘫痪的病人带来了希望，或许能够极大地改善他们的生活质量。这一技术潜力巨大，有望为更多不幸的病人带来福音。

21、New！科技提升艺术(代码:TECA)

Technology Enhances the Arts

利用科技激发新概念、视觉化工具和/或媒体，以提升我们对艺术的享受。

子分类:

显示技术(DSP)

人类信息交换(HIE)

音乐和图像处理(MIM)

游戏(GAM)

3D建模(MOD)

工程效果(ENG)

其他(OTH)

显示技术(DSP):

新的显示技术，以提高真实感和娱乐中的兴奋。

人类信息交换(HIE):

增强语言交流的技术人与人之间包括语言、解释和叙述。

音乐和图像处理(MIM):

使用波形处理技术来创建，增强或改善音乐或图像的享受和/或选择。

游戏(GAM):

创造或增强互动感官环境的技术竞争。

3D建模(MOD):

基于附加过程的技术，以产生新的3D艺术作品。

工程效果(ENG):

使用自主设备来增强人类的艺术体验。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

注: 对于非为艺术目的而设计的技术，请查看其他类别，例如系统软件(SOFT)、机器人与智能机器(ROBO)等

22、转化医学(代码:TMED)

Translational Medical Science

旨在通过将生物医学科学的新发现转化为临床和公共卫生使用的有效活动和工具来改善人类健康和长寿的项目。从概念上讲，双向项目可以是那些从基础研究转向临床试验(从实验台到临床试验台)的项目，也可以是那些对新疗法的应用以及如何改进这些疗法提供反馈的项目(从实验台到临床试验台)。

子分类:

疾病检测与诊断

疾病预防

疾病治疗和疗法

药物鉴定及测试

临床前研究

其他

疾病检测和诊断(DIS):

这一类的研究包括各种新的检测方法，以促进疾病和疾病的识别、检测和确定。它们可能涉及系统、器官或细胞水平的研究。

疾病预防(PRE):

研究促进健康和预防疾病的活动和研究，以改善公众健康。这些研究可能涉及保护个人免受实际或潜在健康威胁及其有害后果的研究，也可能涉及帮助遵守避免已知健康风险(例如，吸烟、吸毒、肥胖)的新方法。

疾病治疗和疗法(TRE):

使用药物和其他疗法，包括自然和整体疗法，旨在改善症状和治疗或治愈紊乱或疾病。

药物鉴定和试验(DRU):

这些研究将用于鉴定可用于治疗或治愈疾病的潜在药物或提取物。这一类的研究将涉及化合物对预定目标的初步测试。这一类别还包括测试一系列不同的化合物或提取物，以确定相对效力和功效。

临床前研究(PCS):

这些潜在药物或疗法的研究将包括在培养细胞或疾病动物模型等平台上测试干预措施。这些研究可以直接用于确定诸如潜在药物渗透性、有效性和/或毒性等因素。这些研究也可以探索给药的最佳途径。

其他(OTH):

不能分配到上述子类别之一的研究。如果项目涉及多个子类别，则应选择主要子类别而不是其他。

TMED学科 获奖项目示例

A New Transformer for Diabetes Detection

QUAD CHART

糖尿病是全球关注的健康问题，早期发现对预防并发症至关重要。然而，目前非侵入性检测方法的准确性有限，限制了其临床应用。本研究创新性地提出了基于高维变压器（HDformer）的远程光容积脉搏波（PPG）糖尿病检测方法。HDformer利用远程PPG信号，结合时代广场注意力（TSA）模块，提高了计算效率和检测准确性。在MIMIC-III数据集上，HDformer表现出色，优于现有研究。

此外，这个项目中还开发了一个端到端解决方案，通过低成本可穿戴设备与移动应用程序连接，实现即时检测和连续监测。这种方法可扩展、方便且经济实惠，有助于个人及时检测糖尿病，医生轻松筛查，保护贫困社区，减少治疗延误。未来，该技术有望推广到其他远程生物医学波形分析领域，进一步扩大其社会影响。