生物奖赛道 · 候选课题 20 则

本方案面向 2027 赛季（2026 赛季提交截止为 2026 年 9 月 15 日，从零启动已来不及）。倒排时间表以 2026 年 9 月为第 0 周、2027 年 9 月 15 日提交为终点，共约 52 周。

学生画像与资源假设：普通重点高中生，有一定编程与数学基础；计算资源为个人笔记本、纯 CPU、无 GPU 无集群；实验资源不超过中学常规实验室；全部使用公开数据；由中学教师即可指导。凡超出这一假设的路线，都在标签里标明了资源门槛。

四条必须先知道的赛制事实（取自官方公告，2020–2026 全部公示文章）：指导老师不得来自培训机构或任何谋利机构，违者取消资格；总决赛全程英文（研究报告、PPT、答辩）；入围总决赛的研究报告会在 11 月全网公示；提交材料含论文查重报告与实验视频。规则每年会改，报名开放后须重新核对当年《参赛规则》与本学科《参赛指南》。

这个赛道的评委在奖励什么

统计 2020–2025 共 63 项生物奖获奖论文，这个赛道的口味最"宽"，也因此最容易选错。

三条并行的获奖路径，天花板都够高。

其一是分子机制与生物信息：单细胞转录组解析帕金森风险细胞类型、镜像神经元分子身份、RNA velocity 因果基因调控、X 染色体失活逃逸区 SNP 与免疫病易感性、灵长类神经与生殖细胞发育的进化驱动基因。2025 金奖《在细胞内设计"分子宇宙"：液-液相分离与生物凝聚体设计》属于这一族的顶点。这一族的公开数据分支（GEO/TCGA/1000 Genomes 再分析）恰好是零仪器依赖的，是本方案 B01–B10 的主战场。

其二是生态、行为与植物生理：蚂蚁基于视觉线索的同巢识别（2020 金奖）、爬山虎攀爬形态发生与茎尖负向重力性（2023 金奖）、藤蔓螺旋生长、蚜虫翅发育与亚致死农药、青海湖噬菌体多样性、赤霉素延长牵牛花花期。这一族是普通高中生真正的机会窗口——它拿过两个金奖，却几乎不需要高端仪器，主要成本是时间与观测纪律。本方案 B11–B20 的重心在此。

其三是医学工程与 AI 辅助：颅内出血 CT 检测、踝关节护具、帕金森餐具防抖、sEMG 跌倒风险评估、蜜蜂健康多模态评估。这一族在 2022–2024 席位很多，2025 明显回落。它与计算机赛道高度重叠，且"做了一个能用的系统"容易被判为演示型项目——丘奖要的是研究报告。要走这条路，必须有可否证的科学假设，不能只有系统性能指标。

这个赛道最常见的两个死法，都与时间有关。 一是生物有生长周期：拟南芥一代 6–8 周、果蝇 10–14 天、微生物培养虽快但需要重复轮次。52 周的窗口里究竟能做几代、几轮重复，必须在开题时就算清楚，本方案每条实验路线都写死了这个数字。二是季节性：野外物候、昆虫行为、植物开花都锁死在特定月份，错过一次就要等一年。凡涉及季节的路线，go/no-go 门槛都提前到了可补救的时点。

伦理与生物安全是硬约束：本方案全部路线限定 BSL-1 微生物、非侵入式动物观测、不涉及可识别个人的人类数据。涉及人类数据的路线一律使用去标识化公开汇总统计，并在方案中写明。

本赛道 20 条路线的分族逻辑

• B01–B10 生物信息与公开数据族：零实验室依赖，纯 CPU 笔记本（假设 16 GB 内存）。每条路线都核实了数据是否为开放访问——受控访问数据（如 dbGaP、UK Biobank 个体级）中学生拿不到，这是硬否决项，已在各路线中标明。算力边界也给了具体数字（例如从 fastq 重头比对在笔记本上多半不可行，应改用已处理的表达矩阵）。
• B11–B20 实验、生态与行为观测族：器材限定在中学生物实验室常规配置，总预算 ≤ 3000 元。每条路线明确写出可完成的世代数与重复轮数，以及观测判读的可复现判据与双人一致性检验。

两族独立排序：B01/B11 最稳，B10/B20 风险与上限最高。