丘成桐科学奖获奖学员竞赛经验分享

今天,我们有幸请来三位参加过顶尖科研竞赛的同学分享他们在参加竞赛时的经验想要参加竞赛的同学们!快搬出你们的小板凳来一起听一听吧~

01、David

背景:无绿卡,大陆,男生,普通家庭
成绩:
TOEFL: 114
SAT:1500(700+800)
SAT2:数理化800
AP:三个5俩4
获奖情况:丘奖Global Finalist

我的科研之路(以下来自学生自述)

4月起,我在导师的指点下研究了一个微分几何领域中的小课题,并有幸进入了科研竞赛的总决赛。这是我人生中第一次真正意义上的纯数研究,我在此对我的整个经历做一些总结,希望能对大家起到参考作用。

首先,我认为做科研的过程更是学习的过程,这其中需要我们对未知知识有持续的好奇心。科研的起步阶段总是困难的,虽然我一直喜欢几何,但是更多的还是对平面几何的模型的理解,对我微分几何中最基础的概念(主曲率,高斯曲率等)都毫无概念。由于我仍然对这些知识充满好奇,所以花了1个月时间学习了黎曼几何Do Carmo教材中的前几章的主要内容。读书过程中,我一开始对于许多抽象符号以及表述很不适应,但是我逐渐发现可以先通过了解大意,再配合仔细看书上的例子,并且手算习题。建议大家多亲笔计算一些例子,有时候不自己做一遍,真的以为自己懂了,实则不然。

其次,我认为研究过程中最重要的是灵感与直觉,有时候我们需要跳出常规思考模式,重新看问题。例如在我们进行到最关键的分析ODE(常微分方程)一步时,尝试了许多常规方法都没有成功。但是我仍然坚信该方程可解,并通过巧妙的代数变形解决了问题。当然这里的灵感一部分也来自于我们在mathoverflow(数学沟通者论坛)上的提问,并且我也认为在论坛上求助也未尝不是好事,因为我们可以看到不同的人对同一问题的思想角度。另一方面,灵感有时也来源于自己的不断的努力。整个研究过程中,我靠笔和纸进行了非常大量的偏导数和矩阵的运算。尽管我有一些多元微积分和线性代数的基础,但是最初接触这个课题时,我还是会在看似较为基础的计算时犯错。渐渐的,我在过程中也提升了自己的计算能力以及毅力。有时看到一个很长的式子时,我也会耐下心来仔细化简分析,并时常能根据对称性得出一些简洁而优美的结果。如果没有这些繁复的工作,当然也不会有最终解出ODE(常微分方程)的喜悦。

最后,我认为科研最重要的还是决心与耐心。有时候可能认真算了好几个晚上,却没有得到什么有用的结果,甚至做出来的结论是错的。但我认为试错时的浪费时间也是研究的一部分,因为它帮我们排除了错误的路,从而增加了正确的路的概率。有时候,我们离成功仅仅相差一丝丝盲目的信念与执着。另外,科研过程中需要很大的耐心,不仅仅在研究中。我的经历告诉我,在科研经历中,真正研究的部分可能仅仅占整个过程的60%。除此以外,我们还需花许多时间编写latex(排版系统),修改文章结构,调整格式等等,这一切都需要我们严谨的思维以及足够的耐心。

虽然我本人从来不觉得自己对科研有极大的天赋,但我认为对于每个人来讲,只要有想法与热情,就一定要坚定的去尝试!希望我的总结能给大家一些启发。

02、王同学

GPA :4.13
TOEFL :118 (30,30,29,29)
SAT2  :数学 800 物理 800 化学 800
AP 考试成绩 :
5 分:AP 物理1,AP 物理 C力学,AP 物理C电磁,AP微积分BC,AP统计,AP化学
4 分:AP 宏观、微观经济,AP 英语语言与写作,AP 生物
获奖情况 :
2019 丘成桐数学二等奖
2020 丘成桐生物一等奖(优胜奖)

Q:看到你参加过两次科研竞赛并选择了不同的专业方向,当时是有什么样的考虑呢?
A:其实是这样的,第一次,刚好是因为我当时还没有太接触数学建模,碰巧遇到了一个会数学建模的同学,然后又遇到了一个会计算机的同学。这两位同学想参加竞赛,但是需要有懂生物背景的人来支持,恰巧我会生物,他们就把我拉进了这个团队。我们团队主要是做跟碱基测序有关的一个数学建模,所以说我就是那个提供背景知识的,在这个过程中也跟他们学了很多很多的数学建模有关的东西,也算是打开了数学这条路。第一次参加科研竞赛的时候我们并没有拿到一个很好的名次。

我第二次参加的时候过了前两轮,第三轮是一个国际赛,就是所有的中国外国的所有项目聚集在一块儿,这时候大概有十几个项目吧,就是从全国各地200多个项目中选出来的,最后要掘金银统合优胜。

很多科研竞赛里面的一些评审教授都是国内外非常知名的,他们都是比较严苛的。记得当时我们在清华大学比最后一个国际赛的时候,现场是有四个评委,线上有很多国外大学(例如哈佛大学)的教授都会在线上,会针对你的论文进行提问。

Q:都知道科研竞赛有个人参赛的,也有以团队形式参赛的,你更推荐哪种参赛方式?
A其实我是更偏向于个人参加。因为,虽然在参赛的过程中你需要准备的东西有很多,但是可以锻炼自己的能力,同时,小团队是很难管理的,比如说你一个三人组,今天他有事儿,明天另一个人有事儿,就大家老是凑不齐人,各种推脱呀,这个就很麻烦。如果你自己干,你自己可以踏实地去做,有效率地干,我就觉得过程还是蛮舒适的。

Q:竞赛对于你来说,除了成绩证书之外还有哪些额外的收获?
A:竞赛对我来说,首先肯定是证书啊!因为申请的人实在是太多了,每个人对于大学教授来说,可能成绩对于大学教授来说,就可能只是一个数据一张纸而已,怎么能让教授快速地在茫茫人海中发现你,肯定就是要靠一些很功利的东西。

但是事实上,功夫不负有心人嘛,无论你做任何活动,你是参加竞赛也好,你是参加社会活动也好,你只要去做了,去经历了这些事情,那你自己的个人境界就肯定是不同的。比如说,没有做过竞赛的人可能就觉得:“你不就是去实验室做实验,然后写一篇论文,就觉得哇,你自己好厉害的样子。”那其实不是这样子,你越做科研的方面竞赛,就会发现,一个人能在科研里完成的东西实在是太少了。

Q:最后有什么经验可以分享给正在准备参加竞赛的学弟学妹们吗?
A:我给学弟学妹们的一些建议,就是还是那句话,条条大路通罗马,你不要说非要确定了,我一定要做某件事情,我找不着做这些事儿的机会,我就不能动,我卡死了,这就不太好。首先是你看见身边飞的到处都是机会,你先伸手抓一个,你先顺着杆往上爬。爬完了以后,你看看能爬到哪儿去,所以大概就是这么一个心路历程吧。

03、Z同学

GPA :99/100
TOEFL :116 (Reading 30, Listening 30, Speaking 26, Writing 30)
获奖情况 :
丘成桐中学科学奖(化学)

Q:什么时间开始接触到竞赛的?
A:如果说是竞赛这个类型的考试的话,从小学就非常熟悉了,因此对于准备竞赛之类在摸爬滚打中也略有经验。当然,到了高中才接触到以研究为基础的科研竞赛,相较于试卷,竞赛的形式我更喜欢:给予参赛者表达空间的同时也通过最古老的教学方式——问答——来考量参赛者对自己项目的掌握程度。这样的比赛让我每次受益匪浅,得到的奖项对我来说不算是最重要的,而最重要的则是相关领域水平最高的教授给出的建议。

Q:竞赛和日常的学科学习最大不同点是什么?根据你自己的经验你建议怎么学习竞赛?
A:最大的不同点在于竞赛是具有选拔性的,也就是难度会大于课内课程。我建议有了自己的学科的兴趣之后合理的选择竞赛:要学习自己真正热爱的知识。Practically speaking,如果自学相关书籍出现困难,可以参加一些线上课补漏一下,但我还是相信最好的学习方法是自学。如果想学习某一个学科的竞赛的话课内一定要掌握到近乎完美的程度,再去考虑竞赛,否则会非常吃力。

Q:看到你也参加了科研,能不能详细地和我们讲一下,在参加这项科研过程中都有哪些感受?
A:有些科研竞赛是以线上选拔-线下答辩的初选和复选来决定决赛参赛名额的。个人参加莫非压力大些,需要准备的工作多些,其他的与团队参加也几乎无异。我个人更偏向于个人参加这种比赛,可以避免因为交接合作的问题而耽误工作的完成。它初赛只是一个线上选拔,并不会给项目提出任何意见,而在参加复赛的过程中,给我的很好的印象的就是评委对项目的评判非常深刻而且有发展性意义。

我的项目是有关皮克林乳液在污水处理中的应用:当时给我答辩的教授在我的项目的可实现性(因为项目并没有真实的投入大规模使用,只是理想情况下),对环境的实际效益,以及大规模生产的难度提出了很多高难度问题,很多我不少都没有回答出来。教授们也非常看重学术诚信,当时质疑了我的很多分析图表是否是自己完成的,需要答出操作的具体步骤才可以算是“完成检验”。在比赛结束后一天基本就可以得到结果。

Q:谈一谈所有竞赛对于你来说,除了成绩证书之外还有哪些额外的收获?
A:高中的科研竞赛带给我的收获当然更多是学术性的,而竞赛本身的奖项则是过于肤浅的。能得到机会让很多相关领域的教授为我的论文以及答辩PPT提出修改意见是很宝贵的机会,这也是这种竞赛提供给我的。

Q:最后你有什么经验可以分享给正在准备出国的学弟学妹们吗?
A:相信学弟学妹已经听了够多鸡汤了。我自己和我身边的同学,无论申请季结果成功与否,都在告诉我们一个道理:Never be a gambler and be prepared to brace for the storm.

【竞赛报名/项目咨询请加微信:mollywei007】

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