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课题1：2D材料性能及应用研究

指导人员： 麻省理工学院教授

课题简介：众所周知，2D（二维）材料的概念发人深思。人类生存在一个三维世界，在这个世界里，我们看到的任何事物都具有高度、深度和宽度。然而，在2004年，一种叫做石墨烯的碳材料以独特的结构横空出世，它绝对平坦，而且只有一个碳原子厚度，被称作21世纪的神奇材料。石墨烯的出现使2D材料这一耐人寻味的概念转变为既定事实，2D材料也成为材料科学一个未经探索的领域。石墨烯已经在很多领域产生广泛应用， 如移动设备、航空航天、新能源电池等领域。 但其他大部分二维材料仍处于实验室研究阶段，科研人员仍在对它们的制备成本、各种性质和应用潜力进行优化和探索。

这个研究项目利用Python 计算机程序设计语言、机器学习、编码环境等的必要信息和工具探索石墨、石墨烯或其他类似碳涂层表面生成的2D材料所具有的独特性能及应用。

课题2：利用Python 编程语言的音频编辑

指导人员：哈佛大学研究员

课题简介：声音媒体是人们熟悉的传递信息的方式，在日常工作、生活和学习中都会或多或少地接触到声音媒体。AI领域的发展为智能音频处理提供了很大潜力。数字音频制作类编辑软件的功能主要包括录音、混音、后期效果处理等，是以音频处理为核心，集声音记录、播放、编辑、处理和转换于一体的功能强大的数字音频编辑软件，具备制作专业声效所需的丰富效果和编辑功能，用它可以完成各种复杂和精细的专业音频编辑。通过更改声音文件的幅度或频率， 可以修改其音量和音调。

这个研究项目通过对声音与声波本质的探究，在Anaconda平台使用python 计算机程序设计语言，来研究声音文件的编辑和输出方式， 从而推导如音频编辑和音乐产业之类领域中的进一步应用。

课题3：计算机图形学编程（人工智能方向）

指导人员：哈佛大学研究员

课题简介：计算机图形学诞生于二十世纪六十年代，主要的研究内容是研究如何使用数学算法在计算机中有效地表达、生成、处理以及显示相关图像和图形。计算机图形学是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。广义的计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。这个研究课题将利用python 计算机程序设计语言完成计算机图形学所主要包含四大部分的内容：建模、渲染、动画和人机交互。

课题1：2020年石油价格战分析

指导人员：哈佛大学研究员

课题简介：2020年俄罗斯－沙特阿拉伯石油价格战是2020年3月8日在俄罗斯和沙特阿拉伯间发生的一次石油价格战。此次价格战导致国际油价大幅波动：美国石油价格下跌34%，原油价格下跌26%，布兰特原油价格下跌24%。这个研究课题将以经济规律的视角对此次石油价格战的原因及影响进行深度分析。

课题2：探析美联储拯救今年三月的美股崩盘

指导人员：麻省理工学院研究员

课题简介：今年三月，疫情引爆美国股市暴跌，震惊全世界，美国政府的强力救市政策更是令人惊奇。美联储采取了一系列针对大小企业、美国家庭及政府的刺激政策，其规模远远大于在08金融危机时所做出的努力。此研究项目将分析美国股市暴跌暴涨背后，美联储迅速采取了哪些一系列救市措施，这些措施具体发挥了什么作用？并试图找出这些措施的内在逻辑。

课题3：金融学与投资学

指导人员：麻省理工大学硕士

课题简介：投资学除了在经济中具有重要的地位和作用，对于从事行业投资和微观投资的投资人、以及具有资产配置和理财需求的个人来说也都非常重要。投资包括证券投资，财产投资，个人投资等。此研究项目通过阅读前沿金融学与投资学文献，涉猎金融学与投资学的前沿领域和方向，掌握学术话题和对金融学与投资学的基础研究有基本了解。

课题1：合成生物学与基因组科学的相互关系

指导人员： 常春藤盟校教授

课题简介：生物学在发展到以机理研究为主的“生命科学”阶段后，得益于学科交叉和技术创新，在20世纪“分子生物学” 和“基因组学”革命基础上，通过引入工程学理念，形成了“合成生物学”。基因组，蕴藏着生命的奥秘。现代生物学建立以来，从解码一个人的基因组计划的人类基因组计划，到分析人群差异性的HapMap，再到利用基因组围剿疾病的GWAS以及现在的精准医疗，在基因组巨大的宝藏之中，人类的探索从未停止 。当我们在关注对基因组信息的解密和挖掘时，合成生物学家似乎在用不同的方法对基因组进行着研究和改造。这个研究项目探究了合成生物学与基因组科学的关系与发展。

课题2：食品科学与人类健康的影响

指导人员： 常春藤盟校教授

课题简介：食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学及生化性质及食品加工原理的一门科学。食品科学运用自然科学、社会科学、工程学、以及商学来分析食品的属性及特点，同时分析不同文化、生活方式、年龄层次人群的营养需求。食品科学还涉及食品安全性质以及他们在生产、加工、贮存和运销的过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的研究。这个研究课题通过对食品科学的认知与分析，理解其对人类健康的指导意义。

课题3：营养基因组学探究

指导人员：常春藤盟校教授

课题简介：营养基因组学是一门研究食物是如何影响个体遗传信息表达，以及个体基因如何进行营养物质、生物活性物质代谢，并对这一代谢过程作出何种反应的学问。膳食是影响人类健康重要的环境因素之一。有关膳食是如何与基因相互作用从而影响人类健康的关系一直是营养学研究的核心问题。进入 21世纪以来，随着人类基因组计划的完成和人类基因组单体型图计划的深入和突破，生命密码信息正逐步地在揭开。这个研究课题旨在于在分子水平上及人群水平上研究膳食营养与基因间的交互作用及其对人类健康 的影响。

课题4：计算生物学探究

指导人员：常春藤盟校教授

课题简介： 当前，生物学数据量和复杂性不断增长，每14个月基因研究产生的数据就会翻一番，单单依靠观察和实验已难以应付。因此，必须依靠大规模计算模拟技术，从海量信息中提取最有用的数据。计算生物学是指开发和应用数据分析及理论的方法、数学建模和计算机仿真技术，用于生物学、行为学和社会群体系统的研究的一门学科。该学科以现代分子生物学数据作为主要研究对象，发展理论模型和计算方法，揭示以基因组、转录组、蛋白质组以及代谢组为主的生物复杂性，以及生长、发育、遗传、进化、疾病等生命现象的根本规律。这个研究课题了解了计算生物学的基本原理及探究其对生物学研究的重要作用。

课题1 ：中央处理器的电路探究

指导人员： 麻省理工学院教授

课题简介：中央处理器是电子计算机的主要设备一，是其运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所以我们要想弄清楚计算机的运算机制就要了解集成电路是如何具有运算能力的。中央处理器是一块超大规模的集成电路，电路图展开来相当于纽约市的面积，如此复杂和庞大的电路图， 是依据什么原理设计的？晶体管的使用是怎样影响电子线路结构的？在由多个门电路组合成各种复杂运算的电路，在控制电路的控制信号的配合下完成运算，是否集成的电路单元越多，运算能力就越强？这个研究项目就是从以上几个方面来了解中央处理器的电路。