| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取8-10人，录满即止

| 适合对象：

对现代彩色显示技术感兴趣、未来想申请信息工程、材料科学相关专业的学生

| 课程简介：

高纯色可见光平板显示光源是一种用于平板显示器的光源技术，这种技术做出来的平板显示器，颜色更准确、图像更清晰和生动，还能省电和延长寿命，可用传统发光二极管或有机发光二极管等新型半导体光源来实现。学习高纯色可见光平板显示光源技术可以帮助学生了解到现代彩色显示技术的最新发展，以及对彩色显示的理解和能力的提高。

| 学习内容：

• 了解高纯色可见光平板显示光源技术的工作原理和特点
• 了解传统和新型半导体光源的工作原理和特点
• 了解高纯色可见光平板显示光源技术对平板显示器的颜色、亮度、饱和度和色温等方面的影响
• 比较高纯色可见光平板显示光源技术与其他显示技术的优缺点
• 了解高纯色可见光平板显示光源技术在商业上的应用和局限性

| 课题前景：

从黑白电视屏幕到现代高清电视屏幕，电视技术经历了巨大的演进，其中新型光源技术扮演了关键的角色。人们对新型光源的追求是无止境的，包括：高色纯度，低耗能，低成本，高效率，易于集成、环境友好等特性。利用有机半导体、钙钛矿、胶体量子点、碳点等，实现高品质光源，可以作为当前主流的无机半导体光源的重要补充。这种光源如能应用在光通讯、互联等领域，将在未来的万物互联时代发挥重要作用，极大改变人们对传统显示、照明器件、生物医学探测的观感。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取8-10人，录满即止

| 适合对象：

对太阳能技术发展感兴趣、未来想申请物料、工程、材料科学相关专业的学生

| 课程简介：

钙钛矿薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池。它使用钙钛矿材料做成薄膜，转换效率高、制造成本低，相比传统的硅基太阳能电池，可以更高效地把阳光转换成电能，且更轻更薄更灵活，可以做成各种形状和大小的太阳能电池板。目前，制造钙钛矿薄膜太阳能电池的技术还在不断改进和发展中，但已经有很多人在研究和使用它。这种电池可以广泛应用于建筑、移动电源、航空航天、电子设备等各个领域，前景非常广阔。学习钙钛矿薄膜太阳能电池可以让学生了解到最新的太阳能技术发展动态及未来太阳能电池领域的发展前景和挑战。同时，这也是一个涉及到多个学科和技术领域的话题，可以帮助提高科学和技术素养，以及掌握相关的实践技能和方法。

| 学习内容：

• 了解太阳能电池的基本原理和构成，掌握光伏效应相关知识
• 了解钙钛矿材料的特性、结构和制备方法及应用原理
• 了解钙钛矿薄膜太阳能电池的制造工艺和技术路线，包括薄膜的生长、制备和光电性能的表征等
• 了解钙钛矿薄膜太阳能电池的优势和不足之处，以及与其他类型太阳能电池的比较分析。要了解钙钛矿薄膜太阳能电池相比于其他太阳能电池的优点和局限性，并对各种太阳能电池进行比较分析
• 学习钙钛矿薄膜太阳能电池在能源、建筑、环境等领域的应用案例，并了解其发展前景和市场前景

| 课题前景：

2023年4月，七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明》称，将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”，钙钛矿太阳能电池这一能源领域的“新秀”引发强烈关注。2013年，《科学》杂志评选十大突破，钙钛矿太阳能电池入选，被称为最有前景的下一代光伏技术。2019年至今，我国更是接连发布了9个与钙钛矿相关政策及文件，其中7项政策出自2022年至今，多次强调努力推进钙钛矿光伏电池标准化工作。钙钛矿太阳能电池在太阳能发电、便携式电子设备（如智能手机、平板电脑、笔记本电脑）、建筑集成、电动汽车、航天航空等领域有着广泛的应用潜力。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取8-10人，录满即止

| 适合对象：

对物理、光学感兴趣、未来想申请物理相关专业的学生

| 课程简介：

全介质光学反射镜这门课程实际上是在探讨一门有趣的光学科学，项目期间将重点关注了一种特殊的镜子——"全介质光学反射镜"。全介质光学反射镜它是一种特殊的反射镜，能够反射多种颜色的光，类似于镜子反射我们自己的影像，但不局限于一种颜色。这使得它在科学研究、激光技术、医学成像等领 域非常有用。本课题将带领学生了解如何运用科学原理和技术制造特殊反射镜，在实际应用中具有广泛用途。同时，它也提供了深入了解光学和物理科学领域的机会.

| 学习内容：

• 光学原理：理解光的传播和反射原理，设计控制光线的反射镜
• 材料特性：研究不同材料对光线反射的影响，选择适合的材料
• 反射镜设计：学习如何设计反射镜，以满足特定光线的需求，如透射或反射光线
• 反射镜制备：了解如何实际制造这些反射镜，包括制备设备、工艺流程
• 实验与测试：学习如何测试反射镜的性能，确保其符合要求

| 课题前景：

全介质光学反射镜是一种光学器件，用于反射、聚焦或折射光线。与传统的金属反射镜不同，全介质光学反射镜是由介质材料制成，那这种介质镜的研究到底有何作用呢？手机被发明后最大的问题就是电池续航，你是否也曾因为电池的续航问题而倍感苦恼呢？现在的智能手机电量其实大部分都用在了屏幕显示上，而介质材料的引入，一个很小的发光灯就可以让整个屏幕亮起来，如果手机屏幕以及其他显示屏都用到了这种材料，有助于提高其续航。不仅如此，全介质光学反射镜还可以应用于医疗设备，如激光手术设备、光学检测设备、眼科设备以及各种实验设备中。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取8-12人，录满即止

| 适合对象：

对生物医疗领域感兴趣、未来想申请生物、生物医学相关专业的学生

| 课程简介：

生物反应器在药物、生物燃料，甚至是植物性肉类替代品的生产开发中均发挥着重要的作用。通过在受控环境中培养细胞，生物反应器使得我们能够利用生物学过程的力量来改善我们的生活。这个课题专门为对生物医疗领域的科学探索有兴趣的学生而设计，内容涵盖生物反应器设计、操作和优化的基础知识，以及生物加工的基本原则，旨在让学生全面了解细胞结构、功能及其在各行业的应用。项目期间，学生将有机会领略牛津大学本科课程的风采，并在尖端的实验室环境中获得实践技能。

| 学习内容：

• 前沿技术和工艺的实践，如三维细胞培养生物反应器模拟
• 探索现实世界的工程挑战，例如生物反应器的放大和过程优化
• 了解细胞生物学和生物反应器之间错综复杂的联系，为投身于充满活力的生物技术领域研究做好必要的准备
• 提高批判性思考能力和解决问题的能力，为生物医学科学领域的求学和职业发展提供有力支持

| 课题前景：

美国大片里经常出现这样的情节：严重受伤的人员依靠先进的医疗技术，创面很快痊愈，伤口也恢复如初，而今天这样科幻的情景正在逐渐变为现实。部分癌症、糖尿病、神经损伤、器官缺损、衰竭或功能障碍、关节炎、骨质疏松等在不久的将来是否能得到治愈？答案是肯定的。美国生物学家、诺贝尔奖得主吉尔伯特认为在50年内,人类将能培育出人体的所有器官。这一切都因为可以引领变革的学科--再生医学。美国《2016-2045年新兴科技趋势报告》把再生医学列为医学领域的下一个突破口。随着干细胞和组织工程的深度研究，制作具有功能的身体器官组织,用于修复或是替换不健康的器官与组织正在变得可能。在我国《“十三五”卫生与健康科技创新专项规划》中，再生医学已被纳入重点研究领域。以加快再生医学等生物治疗前沿技术的临床应用和转化，提升我国医学前沿领域原创水平。

牛津高等研究院（苏州）研究团队专注于利用前沿科技为再生医学赋能，例如组织工程和先进细胞疗法。团队已经针对癌症、糖尿病、神经变性和肌肉骨骼疾病等多个领域开展了转化研究。研究方向还包括癌症和传染病的快速检测技术的开发。2020年，研究团队共同开发了新冠病毒核酸快速检测试剂，在短时间内完成了研发、扩大规模、监管审批和商业化，该产品（产品名称为"Oxsed RaViD Direct"）在英国和中国香港被广泛使用，为国际旅行的恢复做出了重要贡献。

课题4将基于再生医学工程背景，研究如何利用新型生物反应器实现细胞规模化制备，此反应器能够通过改善细胞培养环境，显著地提高细胞产量、稳定产物，同时减少环境中的废物堆积，减少后续的细胞纯化处理工序，可以被广泛应用于生物药物生产、生物燃料生产、食品生产等多个领域。学生在项目中将从细胞结构及功能入手，逐步学习生物反应器设计 、操作和优化的基础知识 、生物加工的基本原则等内容，深入感受生物前沿技术给我们的生活带来的改变。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取10-12人，录满即止

| 适合对象：

对微生物学感兴趣、未来想申请生物科学、分子生物学相关专业的学生

| 课程简介：

微生物无处不在，对人类、整个生物界以及整个地球及其大气层起着积极的作用，广泛且深远地影响着人类乃至整个生物界的健康与福祉。本课程将通过邀请国内外知名专家学者对微生物学相关知识进行介绍，使学生了解微生物在人类和生物圈中产生的重大影响，展示微生物技术包括核酸检测技术在改善人类和地球状况以及实现更健康、更可持续的生物圈方面的巨大潜力，讨论微生物和人类活动的相互依赖性。

| 学习内容：

• 了解微生物学基础知识
• 了解微生物与动物、植物、人类及地球等的相互作用
• 了解生物技术在医学和工程中的应用
• 对微生物学相关实验有初步认知
• 培养学生批判性和系统思维的能力

| 课题前景：

提到金融、数学、健康、交通，我们大部分人可能或多或少有所了解，但提到微生物学或者分子生物学，我们却知之甚少，但其实它们与我们息息相关，可以不夸张的说，微生物和太阳一起铸造了生物圈，就连人都=50%微生物，因为就细胞数量来说，人类生物群系的50%是微生物，肠道微生物能消化食物并释放各种营养元素，提供我们自身不能生成的微量元素和氨基酸，充当第二分泌系统分泌类激素物质，并在人类健康和疾病中扮演不可或缺的角色。

而在日常生活中，微生物更是一直秉持着为人民服务的原则，小到食品（如酸奶、奶酪、巧克力，熟香肠、腌菜、益生菌、酱油）大到医疗用品（抗生素、激素、生物制剂）、疫苗、生物传感器组件，甚至连历史文物的生物修复和生物保护，也和微生物密切关联。不仅如此，2023年获得诺贝尔医学奖的mRNA疫苗中也运用了微生物学及分子生物学的相关知识。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.28-2.6（10天集训）

| 课题名额：

全国录取6-8人，录满即止

| 适合对象：

对人工智能、医疗技术感兴趣、未来想申请人工智能、生物医学等专业的学生

| 课程简介：

许多口腔疾病，如龋病和牙周病，可以通过肉眼观察识别。我们可以采用自然成像 ( 照片 ) 的形式收集口腔图像数据，借助机器学习来帮助识别口腔疾病，从而减轻医生的诊断工作量。在本课程中，学生将有机会了解机器学习如何利用影像数据识别口腔问题，井且亲自动手体验从数据收集到标注整理的过程。

| 学习内容：

• 收集、标注和整理口腔图像数据
• 探索口腔图像数据库与文献
• 探索机器学习如何利用图像数据实现疾病识别
• 锻炼团队协作与个人独立完成科研任务的能力

| 课题前景：

在Chatgpt火遍全球的背景下，越来越多的人们开始从最初的焦虑，转变为“AI可以成为更好的行业辅助工具”，由此也逐渐衍生出了“AI训练师/标注师”、“咒语撰写师（优化关键词指令，训练AI提供更优秀的作品）”等新兴职业——2020年2月，人工智能训练师/数据标注师被正式纳入国家职业分类目录，数据标注的精确度往往决定着人工智能的智能程度。

课题6选取的学习场景是2022-2023最时兴的“AI+口腔”——许多口腔疾病，如龋病和牙周病，可以通过肉眼观察识别，而收集口腔图像数据，并借助机器学习来帮助识别口腔疾病， 则可以减轻医生的诊断工作量。以中国最好的口腔医院——北京大学口腔医院为例，2022年年底已正式启用国内首批口腔AI影像辅助诊断软件，加入临床试验。紧跟前沿，项目期间，学生将有机会了解机器学习如何利用影像数据识别口腔问题、亲自动手体验从数据收集到标注整理的过程、了解“AI+口腔诊断”的应用实例。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.28-2.6（10天集训）

| 课题名额：

全国录取6-8人，录满即止

| 适合对象：

对人工智能、医疗技术感兴趣、未来想申请人工智能、生物医学等专业的学生

| 课程简介：

关节异常弹响是很多关节病的临床症状。临床实践中，医生会借助关节发出的异常响声辅助关节病的诊断。在本课程中，学生将会了解到可以用于关节声音收集的设备并尝试收集关节声音信号，同时探索信号的相关性质以及与关节病的关联。

| 学习内容：

• 探索可以用于收集关节声音信号的设备
• 尝试收集信号并了解声音信号的数值
• 探索关节声音信号相关数据库与文献
• 探索机器学习如何利用声音数据实现分类任务
• 锻炼团队协作与个人独立完成科研任务的能力

| 课题前景：

人工智能的发展不仅对职业类型产生影响，也影响着许多行业的变革，其中最具意义的便是医疗行业。课题7选取的学习场景是利用人工智能进行临床实践——借助关节发出的异常响声，辅助关节病的诊断。关节异常弹响是很多关节病的临床症状，而关节声音收集设备则可以收集关节声音信号，将其转换为记录数值，建立相关声音数据库。学生将跳出键盘和显示屏的限制，以实际行业应用（医学）为场景，跟随牛津研究院研究人员开启项目式深度学习。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取4-6人，录满即止

| 适合对象：

对生物化学领域感兴趣、未来想申请生物、化学、分子生物学相关专业的学生

| 课程简介：

课程将会介绍多项现代生物学研究中应用非常广泛的基础实验技术，在技术背景介绍中将涵盖如何利用聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)进 行 DNA 的 扩 增， 如何利用限制性内酶(Restriction endonuclease) 以及Gibson assembly 技术进行细胞外DNA 质粒的构建，什么是质粒的转化以及重组基因的表达，大肠杆菌在现代生物学研究中的重要地位和作用等等。学生将有机会细致的了解众多基础实验技术背后的发现历程和技术原理，通过科研人员的实际实验操作和科研项目设计了解到如何将不同的实验技术组合在一起，对一个研究对象进行完整的实验探索。最后通过分析实验数据以及整理研究报告，更深刻的理解从提出科学问题，设计科学实验，获取实验数据，分析并得出结论的整个过程。

| 学习内容：

理论部分：

分子生物学发展历史、基本实验技术原理和应用范围；在指导下阅读前沿科学文献并学习完成科学问题的文献综述等

实验部分：了解重组蛋白表达实验以及其中的各项基本技术：

• 表达荧光蛋白基因的克隆
• 细菌表达质粒的构建
• 重组蛋白的异源表达
• 使用荧光显微镜对样品进行激发荧光检测等
• （可能包括）在发酵罐中进行高密度的细菌发酵和蛋白质表达

| 课题前景：

说到克隆技术，大家可能会回忆起老课本里的克隆羊多利，或者充满奇幻色彩的科幻电影。而在现实生活中，分子克隆技术已经有了非常广泛的应用。通俗来说，分子克隆技术指的是将DNA分子从一个细胞中复制出来，再植入到另一个细胞的过程，主要用于临床诊断（如复制遗传性疾病患者或癌症患者的DNA进行剖析，帮助开放新药和治疗）、基因工程（如转基因动植物）等领域。

而在本期课题中，学生会了解PCR、细胞外 DNA 质粒构建、质粒转化及重组基因的表达等相关知识和前沿技术。以PCR聚合酶链式反应 (Polymerase Chain Reaction,PCR)为例——这是一种用于放大扩增特定DNA片段的分子生物学技术，也是核酸检测技术的底层原理，通俗理解便是“生物体外的特殊DNA复制”。当然，之前大家排队进行的新冠检测，并不是简单的复制病毒RNA，而是采用逆转录-聚合酶链式反应 (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)，是聚合酶链式反应（PCR）的一种广泛应用的变形。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准

| 项目时间：

2024.1.20-1.29（10天集训）

| 课题名额：

全国录取4-6人，录满即止

| 适合对象：

对生物化学领域感兴趣、未来想申请生物、化学、分子生物学相关专业的学生

| 课程简介：

酶是生物体内各类新陈代谢反应的催化剂，各种不同功能的酶推动了各类生化反应的高效运转，包含了提供能量，机体生长修复，外源有毒物质的抵抗和降解等等功能。在工业生产上，酶更是一类高效专一的生物催化剂，很多复杂的化合物难以用化学合成的方法进行生产，但是结构复杂而精巧的生物酶往往能以温和简单的反应条件高效，精准的完成目标化学反应。选取自然界性能优异的生物酶，经过人工的改造和突变，在实验室里进化出新一代的人工突变酶，满足工业生产的需求，开发对环境友好的绿色合成工艺。项目期间，学生将有机会了解生物酶的基础知识，包括蛋白质的结构和功能之间的关系，从 DNA 如何表达一个具有完整功能的酶，如何通过对基因序列的修改实现对酶功能的影响和调控，现代酶工程研究领域中如何通过实验手段检测酶催化反应的产率和选择性。

| 学习内容：

理论内容：

分子生物学发展历史、基本实验技术原理和应用范围；在指导下阅读前沿科学文献并学习完成科学问题的文献综述等

实验部分：了解酶的人工突变原理以及催化反应结果的分析方法

• 表达单加氧氧化酶基因的克隆
• 氧化酶的富集与纯化
• 细菌表达质粒的构建
• 酶的胞外(in vitro)催化反应的实施
• 酶催化反应后的检测与分析仪器的使用

| 课题前景：

酶是生物体内各类新陈代谢反应的催化剂，许多与代谢失调相关的疾病，常常归因于酶的变化——例如白化病，便是因为缺乏酪氨酸羟化酶；例如有机磷（如敌敌畏）等农药之所以有毒性，是因为抑制了胆碱酯酶的活性。除此之外，在工业生产上，对自然界性能优异的生物酶进行人工改造，可以更好的满足工业生产需求。2018年，美国科学家弗朗西斯·阿诺德凭借其在“酶的定向进化”领域做出的卓越贡献，获得了当年的诺贝尔化学奖——当时被媒体评价为“人类控制了进化”。由人为定向进化产生的酶，已经被用于制造包括生物燃料、药物在内的各种物质。“如何对生物酶进行改造、以释放和探索更多的应用可能”——也是近年来化学领域最热门的研究方向之一。

* 实际授课内容以最终发布的课程大纲为准