2020 The Summer Science Program
2020 暑期科学项目
项目介绍
The Summer Science Program（SSP）暑期科学项目自1969年起，便是为来自世界各地充满天赋的学者提供一个为期39天的科学夏令营。它是由California Institute of Technology加州理工学院, Harvey Mudd College哈维玛德学院, Massachusetts Institute of Technology麻省理工, New Mexico Institute of Technology新墨西哥理工学院, Purdue University普渡大学, 和 the University of Colorado Boulde科罗拉多大学博尔德分校合作组织的一个非盈利性单独机构。让参与的学生可以在两个方向，天文物理学和生物化学中选择其中之一，亲自动手体验一个完整的科研过程。
它不是一个普通意义上的夏令营，它是一个三人一组的科研项目，探索未知，挑战自己的极限，帮助你了解真正意义上的科学和数学
课程设置
天体物理（Astrophysics）
在SSP的第一天，将向学生讲解天体坐标系统，以及如何用星历表来选择一个近地小行星来研究。三个学生组成一个小组，每个小组都写一个类似于天文学家提交天文台的“观察计划书”。在第三天晚上，如果天气允许，团队在助教的陪同下，开始观测计划。
在每次观测之后，小组将小行星的微弱点定位于背景恒星中(并不总是很容易做到)，然后精确测量其相对于周围恒星的位置。一旦他们在不同的夜晚进行了至少三次或四次的观测，他们就可以用Python编写程序来计算小行星的位置和速度矢量，然后将它们转换成六个轨道元素，描述小行星的轨道椭圆。
学生们需要自己完成选择小行星、架设望远镜、拍摄图像、处理数据、计算轨道等过程。最终的计算结果需要用其他的观测法来进行修正或者使用Visual Python来模拟小行星轨道。每个小组的观测结果都将被提交给国际天文联合会小行星中心（The Minor Planet Center of the International Astronomical Union），用于提高未来的天文预测的准确性。
该项目涉及的主题包括：
- 天文学:天体坐标、数字观测技术、天体测量学;简要介绍行星科学，宇宙学。
- 物理:万有引力,天体力学;简要介绍电磁波谱，相对论，量子力学。
- 数学:插值，坐标变换，微分和积分向量微积分，数值方法，微分方程。
- Python 编程
生物化学（Biochemistry）
所有的生命过程都是由酶催化的反应驱动的，而所有的酶都是由DNA序列产生的氨基酸链。了解有限的20个building blocks如何能产生非凡的三维结构和化学多样性，是生物化学的“圣杯”之一。这个问题非常重要，因为大多数药物都是酶抑制剂，无论是用于医疗还是农业应用。饥饿是人类健康面临的最大威胁之一，而且不断需要新的化学品来安全有效地对抗感染全球作物的病原体。
学生们将学习酶结构、功能和进化的基本原理。每一个小组将通过做实验和使用计算机工具来描述一种酶家族成员的特征，这种酶家族与真菌病原体的作物感染有关——这是以前从未有人模拟过的。他们将把他们的酶模型提交给其他科学家的数据库。然后，他们将设计一种分子，通过与酶结合并抑制其活性，可以安全地保护农作物免受这种特殊真菌的侵害。
该项目的科研水平已经超过了本科生的生物化学实验要求。该项目要求学生能够在现有的信息基础上进行假设、分析、解释实验结果、以及将最新的发现应用于药物设计。这个涉及生物化学研究各个方面的课题将会使得学生以后能够更好地解决生化研究方面的问题。
该项目涉及的主题包括：
- 生物化学:亲和色谱法、凝胶电泳、酶测定、动力学、抑制、药物筛选。
- 分子建模:同源建模、配体对接、分子动力学模拟、抑制剂优化。
- 数学:速率方程，线性和非线性曲线拟合，生物统计学。
- 生物信息学:序列相似性搜索，多重序列比对，二级结构和结合基序预测。
申请要求
登陆查看具体申请要求
- 所有申请者在数学学科上至少上到precalculus（微积分前期基础课）的程度
- 网上申请表
- 官方成绩单（包括9,10,11年级成绩，需列出具体课程）
- 2-3位老师的评价，推荐信
- 短文
- 推荐提交标准化考试成绩（SAT，ACT，TOEFL等）
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