26個(gè)省市自治區(qū)及港澳臺(tái)地區(qū)，美國(guó)、英國(guó)、印度等17個(gè)國(guó)家，400余所中學(xué)的1500余支團(tuán)隊(duì)，近1700名學(xué)生報(bào)名參賽，共提交有效論文900余篇，2020丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)榜單已正式揭曉!

　　萬(wàn)科梅沙書(shū)院學(xué)生黃俊霖憑借其研究論文《超疏水材料對(duì)無(wú)人船水阻力的影響》獲得丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)(物理獎(jiǎng))國(guó)內(nèi)賽區(qū)二等獎(jiǎng)。黃同學(xué)本次研究的創(chuàng)新性在于首次對(duì)超疏水進(jìn)行了機(jī)理分析，驗(yàn)證了其在船舶上使用的可能性。

　　物理學(xué)是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)學(xué)科，現(xiàn)代的生命科學(xué)、材料科學(xué)以及機(jī)械、通訊、航空航天等現(xiàn)代工程學(xué)科都以物理學(xué)為基礎(chǔ)。同時(shí)，物理學(xué)也提供了人類認(rèn)識(shí)世界的方法論和世界觀。丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng) (物理)( S. -T. Yau High School Science Award (Physics))面向全球華人中學(xué)生，舍棄試卷和標(biāo)準(zhǔn)答案，讓學(xué)生以提交研究報(bào)告的形式參與競(jìng)賽。

　　丘成桐科學(xué)獎(jiǎng)

　　丘成桐教授是美籍華裔數(shù)學(xué)家。1976 年， 丘成桐教授證明了卡拉比猜想與愛(ài)因斯坦方程中的正質(zhì)量猜想，并對(duì)微分幾何和微分方程進(jìn)行重要融合，影響重大。丘成桐教授在幾何、拓?fù)鋵W(xué)、物理學(xué)上做出許多成就，于1982 年榮獲國(guó)際數(shù)學(xué)界較高榮譽(yù)的菲爾茲獎(jiǎng) (Fields Medal)，即相當(dāng)于數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)，并于2018 年榮獲馬塞爾·格羅斯曼獎(jiǎng)。

　　2008年，丘成桐先生為全球華人中學(xué)生設(shè)立Yau Science Awards 丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)。原先僅數(shù)學(xué)一類獎(jiǎng)項(xiàng)，如今，歷經(jīng)十年后，已發(fā)展出數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)，生物，計(jì)算機(jī)五大科學(xué)類學(xué)科競(jìng)賽。其理念為倡導(dǎo)中學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力，以團(tuán)體研究報(bào)告的形式參與，激發(fā)和提升中學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。自創(chuàng)辦以來(lái)，500多位的得獎(jiǎng)?wù)?，有將近一半的學(xué)生被哈佛大學(xué)錄取，受到了來(lái)自美國(guó)普林斯頓、麻省理工等院校的關(guān)注，這一獎(jiǎng)項(xiàng)也被稱為國(guó)際院校的敲門(mén)磚。

　　從“荷葉效應(yīng)”到“水上飛”

　　競(jìng)賽的過(guò)程也是學(xué)習(xí)新知的過(guò)程?？×剡@一次選擇的論文方向是材料學(xué)。一次偶然的機(jī)會(huì)讓他接觸到了超疏水材料，也由此展開(kāi)了本次論文的研究主題：超疏水材料量化作用的測(cè)量以及對(duì)其機(jī)理的研究。

　　“出淤泥而不染，濯清漣而不妖”，這句中國(guó)古詩(shī)實(shí)際藏著超疏水的秘密。為什么荷花會(huì)出淤泥而不染呢，是因?yàn)楹苫ū砻嬗幸粚映杷牧?，使得水流聚股流下，這也被科學(xué)家稱之為“荷葉效應(yīng)”。許多動(dòng)植物如水黽，蚊子身上都有“超疏水性”的特征，這也是他們?yōu)槭裁茨茉谒婊刑S，既不會(huì)劃破水面，也不會(huì)浸濕腿腳。這種優(yōu)異的水上特性，讓船舶等交通工具在“水上飛”成為可能。

　　超疏水材料擁有很小的滑落角，也就是液滴可以從微傾的表面輕松滑落，這種材料表面的液體粘滯阻力很小。超疏水材料的應(yīng)用已日益廣泛，其中對(duì)船舶水阻力的影響引起了俊霖的關(guān)注。

　　“全球每年海運(yùn)的碳排放約為 10 億噸， 占據(jù)了全球碳排放的 3%。為了降低海運(yùn)成本，改善生態(tài)環(huán)境，船只的節(jié)能減排尤為重要。船只的能量消耗主要用于驅(qū)動(dòng)船舶的前進(jìn)，而水的阻力對(duì)船舶的前進(jìn)起到非常大的制約作用。因此其中大部分的排放都是因?yàn)樗淖枇Γ瑴p小水作用在船身上的阻力非常重要。”　-- 摘自黃俊霖同學(xué)研究論文

　　從理論到實(shí)驗(yàn)

　　從7月初開(kāi)始選題，俊霖花費(fèi)了大約2個(gè)月完成這篇論文。在這當(dāng)中，他認(rèn)為較難的是實(shí)驗(yàn)部分，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到很多意料之外的問(wèn)題。從無(wú)人船模到移液器，俊霖對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置做了充分準(zhǔn)備。根據(jù)研究方法，他分別進(jìn)行了小型無(wú)人船阻力實(shí)驗(yàn)與針對(duì)斜面水滴滑落實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都做了精確記錄。在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果遇到不符合預(yù)期結(jié)果時(shí)，仍需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷。

　　同時(shí)，俊霖的實(shí)驗(yàn)首次采用了船模作為推動(dòng)力的方法，該種方法減少了人為因素的影響，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的成功進(jìn)行，具有很重要的作用。

　　“隨著目前全球化趨勢(shì)日益增強(qiáng)，遠(yuǎn)洋船舶的航行對(duì)于全球的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及科技的進(jìn)步影響都非常巨大。而現(xiàn)在人們又面臨著能源短缺的問(wèn)題，因而節(jié)能減排又成為了現(xiàn)在工作的重點(diǎn)，而能量的損耗很大程度上取決于阻力的大小。本文研究的超疏水材料，或許上能夠減大型船舶航行的阻力，相信在減少能源消耗方面能夠起到積極的作用。”　-- 摘自黃俊霖同學(xué)論文

　　小到一個(gè)費(fèi)米子，大至天體，俊霖認(rèn)為物理較大的魅力是可以通過(guò)精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述或者預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。目前他對(duì)量子力學(xué)比較感興趣，在規(guī)劃專業(yè)選擇上會(huì)考慮選擇凝聚態(tài)物理。

　　從興趣到專業(yè)，每一次的突破都需要扎實(shí)的研究與實(shí)踐。借助競(jìng)賽可以加深學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解，同時(shí)也能更為直接地定位自己的特長(zhǎng)方向。對(duì)于高中生而言，參加競(jìng)賽獲得獎(jiǎng)項(xiàng)固然重要，但真正珍貴的是在競(jìng)賽的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自我探索、自我突破，這些經(jīng)歷都會(huì)成為他們學(xué)習(xí)上真正的內(nèi)驅(qū)力。

　　Yau Science Awards

　　丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)之物理獎(jiǎng)

　　難度: ★★★★★

　　含金量: ★★★★★

　　每年累計(jì)有 1200 余所學(xué)校，約 5800 余支隊(duì)伍參與此場(chǎng)科學(xué)界的盛宴，其覆蓋國(guó)內(nèi) 28 個(gè)省市自治區(qū)和北美、新加坡等多個(gè)海外地區(qū)。每組參賽隊(duì)需在比賽時(shí)提交研究題目和大綱，然后進(jìn)行獨(dú)立研究并在較終提交研究報(bào)告。前期將經(jīng)過(guò)至少三輪的論文評(píng)審，通過(guò)后才有資格進(jìn)去決賽。而進(jìn)入決賽并不能讓學(xué)生松一口氣，反而是需要面對(duì)更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力，因?yàn)榇藭r(shí)他們需要經(jīng)過(guò)來(lái)自國(guó)際高校包 括美、英、法等國(guó)在內(nèi)的 20 多位世界的教授組成的評(píng)審團(tuán)的評(píng)定，并進(jìn)行英文答辯。這對(duì)國(guó)內(nèi)的中學(xué)生是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)和鍛煉， 不僅有對(duì)學(xué)術(shù)的要求，更需要對(duì)英語(yǔ)能力提出更高的要求，才可能流利的進(jìn)行答辯?！?資料源自《萬(wàn)科梅沙書(shū)院競(jìng)賽白皮書(shū)》)

　　VMA學(xué)科競(jìng)賽指導(dǎo)中心　簡(jiǎn)介

　　萬(wàn)科梅沙書(shū)院學(xué)科競(jìng)賽指導(dǎo)中心(以下簡(jiǎn)稱學(xué)科競(jìng)賽中心)近年來(lái)加大高端學(xué)術(shù)系列活動(dòng)課程建設(shè)， 大力挖掘和培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，不斷在高難度學(xué)科競(jìng)賽上的突破。

　　學(xué)科競(jìng)賽中心統(tǒng)籌書(shū)院中美融合課程方向和中英融合課程方向的系列學(xué)科競(jìng)賽，目前擁有專業(yè)指導(dǎo)教練12名，指導(dǎo)書(shū)院近150名學(xué)生參賽。5年來(lái)梅沙學(xué)子在生物、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、STEM、商科、社科藝術(shù)等領(lǐng)域收獲了不錯(cuò)成績(jī)，如：AMC 12全球前5%，HiMCM特等獎(jiǎng)，NEC全球決賽批判性思維金獎(jiǎng)，CTB全球決賽銀獎(jiǎng)。目前仍有超過(guò)100名學(xué)生參加FRC、 HiMCM、 AMC、 USAYPT、 Brain-Bee、 USNCO、 USABO、 USACO、 USAD、 NEC、 CTB、 IOL，并在這些競(jìng)爭(zhēng)中展示了他們的熱情和才能。