尤里卡科研项目(Eureka Program)

2021新课题

101 机器人会取代人类吗:过去、现在和未来?

101Will Robots Take Our Jobs

Prerequisites: Intro Economics class helpful, not required

课程简介:

计算机的引进怎样导致美国劳工市场两极分化,使得高技能和低技能工作持续增长, 而中等技能的工作需求越来越少了?机器人和其它智能机器会取代人类工作吗?如果机器取代人类工作,那人类靠什么生存?哪些政策可以帮到他们?过去的重要发明在历史上怎样改变了整个工业市场,我们可以从中学到什么?本次研究课题将探讨上述问题。在教授的引领下,学生会了解到美国的工作岗位和性质是如何随着时间而变化的——从18世纪末起工厂的引进与铁路的发展怎样直接影响到商品交易、贸易市场、就业机会等。同时随着蒸汽机、计算机和一些装备人工智能“自行操作”等机器的引进,如何给人们的生活和工作带来了重大的改变。学生将与F教授合作开发一个科研主题,内容会包含学生想要探讨的科研问题,并应用收集经济数据和数据分析的方法,来为学生的研究主题提供数据导向性答案。

102 全球卫生:为什么邮政编码比遗传密码更重要?

102Global Health: Why Postal Code Matters More Than Genetic Code

Prerequisites: No Prerequisites

课程简介:

城市人口快速发展已经成为了世界人口比例增长的常态之一。城市的环境和相应的卫生政策,对全球所有公民的健康有很大的影响。而健康风险因素(例如体育锻炼和吸烟等)取决于社会模式和空间的限制。简单来说,你住的地方和选择的生活方式会影响你的健康。2020年正是这方面研究的最佳时刻——新冠病毒的全球大流行,对健康、疾病、和医疗保健领域都造成了极大的影响。同时,在后ACA (全民医保运动)时代,医学领域和美国医疗保健系统正在历经着历史性的改变。同时,其它国家也有各自的卫生政策,可供比对和研究。本课题会采用跨学科的观点,将社会学、医学、城市规划、国际研究、历史和公共政策等领域结合在一起,讨论有关健康、地理位置、全球化、和政策之间的关系。

103 社会权威冲突:被审判的先知们

103Prophets on Trial

Prerequisites: Class on European and U.S. history helpful, not required

课程简介:

谁是当今世界的先知?为什么先知、宗教和政治当局经常陷入致命的冲突?“先知”这一颇具传奇色彩的名词,是指声称能够将预言传达给人们的特殊个体。现代社会中,有哪些人曾被认为是先知?比如像美国前副总统戈尔,他预警了全球变暖这一现象,因此被很多人称为“现代的先知”。然而,历史上,先知在任何社会中都不能被全盘接受,甚至会面临质疑、孤立、乃至审判。为什么先知如此危险?为什么他们不可避免地与政治和宗教当局发生冲突?真正的先知和假先知有什么区别?为何许多著名的先知受到审判,并创造了世界历史上最臭名昭著的法庭闹剧?我们将研究这些特别人物的生与死,看看对他们的审判,如何教导后人正义和在社会中的意义。在这些审判中,我们也会看到社会三种权威之间的冲突:预言、宗教和政治。

104 航天工程学的最终关卡:热防护系统

104Aerospace Engineering: The Use of a Thermal Protection System

Prerequisites: Basic understanding of heat transfer (conduction, convection, radiation), knowledge of Newton's Laws of Motion

课程简介:

对于行星探索,关键的安全挑战是什么?我们可以用什么类型的传感器来监控在飞行中的热防护材料?航天飞机和太空舱空之间不同的飞行条件是什么?这对于热防护系统的设计具有怎样的重要性?在过去的20年里热防护系统主要发明有哪些?在载人航天任务中,最危险的阶段之一就是当航天器返回时进入大气层的阶段。当航天器以数倍音速进入大气层时,会在飞行器前方形成弓形的激波,并在穿过这层激波时,使周围的温度显著升高。因此,航天器需要使用热防护系统(TPS),从而降低进入大气层时所产生的高热通量,并保护航天器的有效载荷。每个学生将在教授的指导下选择不同的切入点,并应用数据收集、数据分析、模型建立、代入公式计算等方法,来为学生的研究主题提供数据导向性答案。本课题最终会让学生能够完成一篇研究论文,从学生所选的科研课题的大纲、为什么选这个科研课题、到它的历史背景、使用统计和计算得到的数据进行分析、最后学生会根据科研的结果得出结论,形成一篇完整的科研论文。

105 抗生素耐药性的历史和原理

105   Antibiotic Resistance: History and Mechanisms

Prerequisites: Intro middle school bio class helpful, not required

课程简介:

抗生素的耐药性对现代医学有哪些重要影响?不同种类的抗生素,所产生抗药性的时间一般是多少?它们会受到哪些外部因素的影响?为什么我们每年都需要打流感疫苗?流感疫苗的有效时间是如何判定的?每次新注射的流感疫苗,在成分上会与上一次有什么不同?有哪些科学依据?抗生素的历史在近代医学史中占有怎样的地位?在人类历史中,抗生素的发现与普及无疑有着举足轻重的地位,它让人们能够对抗许多百年前被称为绝症的疾病,并且也在持续发展,对现代医疗和人类的长寿起到了巨大的作用。在新冠疫苗全球范围内逐步推出的今天,人们却没能完全松下一口气。病毒变异、疫苗效用、普及速度、病毒抗药性等,都是难以下定论的潜在问题。因此,“耐药性”这一研究领域,再度成为现代医学领域的重要研究课题。在本课题中,G博士将从自己的专业领域和最新研究出发,带领学生覆盖医学、药理学、生物学、化学,到化学生物跨学科研究等领域的知识,针对“抗生素的耐药性”这一主题进行深入讲解。课题同时涵盖微生物生态学、生物化学和有机化学等主题,也会集中讨论大分子和小分子结构、功能和相互作用。最后,G博士将教导学生抗生素耐药性的进化和分子基础,并让学生选择一个自己的耐药性课题进行研究,并完成一篇科学报告或论文,写下他们的研究和发现。

1课:人类和细菌细胞解剖学、进化和生态学:案例研究——沙门氏菌和III型分泌系统

2课:有机化学、生物分子、毒药、毒液和毒素:案例研究——克罗塔利德毒液

3课:蛋白质的结构、功能和抑制:案例研究——增强素青霉素和克拉武兰酸

4课:抗生素概述和耐药性史

5课:案例研究——囊性纤维化和多霉素抗性通路和潜在的药物开发

106 如何用“道德观”分析社会现象根源?(顶级商学院教授带你提升洞察力!)

106The Psychology of Moral Development

Prerequisites: No Prerequisites

课程简介:

是否女性在道德发展方面比男性评分更高?是否受过高等教育的人比本科学历以下的人得分更高?是否医生、律师、会计师、教师等专业人士比非专业人士(有本科学历或没有本科学历)的得分更高?超过高中年龄(18岁)的年轻人是否在道德发展方面得分较低?有十年以上工作经验的人是否在道德发展方面比年轻的工作者得分更低?不同文化背景下的人是否在道德发展方面会有不同的得分?有哪些因素会影响他们的行为准则和判断?“道德发展”(Moral Development)一直被认为是人类文明社会的标志之一,也是古往今来社会学、人类学和心理学研究范畴的最重要课题之一。道德跟行为抉择有着密切关系,也包括那些与此相应的行为、活动。行为本身可能本质上具有道德性,也可能不具有道德性;行为产生的结果可能被认为具有道德性,也可能不具有道德性。以上这两种“哲理”是完全不同的——后者以结果来证明道德行为的合理性;那么可以说 “只要结果是正当的, 过程可以不择手段”。不过前者可能要求,无论结果如何,任何不道德的行为都是属于不正当的。同时,道德发展可能对公众信任和商业效率产生深远的影响。有人说,信任能够加速经济运转;信任使私人治理和公共治理更加完善。想象一下,如果所有的商业交易都必须由合同而不是以单纯的信任作为基础。那么,你能那么轻易地在杂货店里购买到一瓶牛奶吗?你每天遭受的大大小小的伤害都能请律师打官司吗?现行的法律不可能监管我们所有的活动,我们也不能依靠法律来裁决所有的错误。在本课题中,B教授将带领学生们围绕着“道德发展”为主题,进行社会学研究的探索,以政策和案例相结合的形式,深入研究道德准则对人类社会方方面面的影响——小到日常交友、柴米油盐,大到经济政策、社会发展,道德的力量是无穷强大的。

107 医学伦理:科学技术与传统观念的碰撞

107Introduction to Medical Ethics

Prerequisites: High level English reading and writing, awareness of global issues, interest in healthcare profession. Familiarity with major ethical issues helpful but not required

课程简介:

何时允许在临床试验中使用安慰剂?医疗保健人员在确定医疗无效时应考虑哪些因素?公立学校是否应该强制接种疫苗?哪些做法能促进医生和患者之间的信任?器官捐献和遗体捐献有哪些前提条件?

本课程将共同探讨当代哲学的一个重要领域,即生物伦理学的分支学科——“医学伦理学”。医学伦理学是一个将哲学和伦理学应用于医学实践的领域,以确定伦理上允许、并有利于专业的医学实践的行为和做法。在本课程中,我们将深入了解几种规范伦理理论的基础知识,以及当代医学实践中的伦理困境。本门课程涵盖的内容非常适合有意从事医学实践、研究、法律和/或学术等领域工作的学生。鼓励学生选择一个科研问题,使他们能够在伦理层面上探索他们关注的问题或职业。学生将学习如何从理论和实践两个方面进行问题的研究。在第1单元中,C博士将带领学生阅读各种材料,包括课本(Bioethics: Principles, Issues, and Cases)的章节、哲学原著节选、法庭案例和医学案例研究。在课上,学生应定期出席预定的会议,课前阅读指定的文章,以及建设性地参与课堂讨论。在5节小班课结束后,学生将能够对医学伦理学领域有一个较全面的认知,并且会在教授的指引下选择一个自己最感兴趣的研究课题,进行下一阶段的学习。学术论文将围绕医学领域中一个或一组当代医学伦理问题展开。

108 走近人工智能!理论与实践入门

108 Artificial Intelligence: Theory, Methods, and Application

Prerequisites: Some basic familiarity with PYTHON, algebra 2. Basic calculus is helpful but not required.

课程简介:

人工智能可能具备“感情”吗?人工智能是如何看待自己的身份的?自动驾驶汽车如何探测周围的障碍物?Siri是如何理解我对她说的话的? 击败围棋和象棋大师的人工智能,他们自我学习的过程是怎样的?人工智能无疑是21世纪最热门的话题之一,也是目前计算机科学、工程学、电子工程、机器学习等领域的重要研究领域。不少科学家都预测,人工智能将在未来几十年内彻底改变我们的生活,对人类社会的构成和职业需求造成巨大的影响。那么,如果能较早地建立对人工智能和相关学科领域的认知和知识积累,对于未来的学科选择、学术研究以及就业,都会有巨大的帮助。在本课题中,学生们将会在T博士的带领下对人工智能领域进行全面的了解和基础知识掌握,并重点关注我们如何教机器看东西(计算机视觉)、理解自然语言(自然语言处理)、对它们的世界及其环境进行推理(逻辑推理),最后将所有这些部分融合到一个应用程序中,让该应用程序对所有这些领域都有所涉及。

完成本课题后,学生将能够收获:

使用 Python 编程语言开发基本程序

了解构成计算机科学基础的基本数据结构和算法

对计算机科学的某个特定子领域进行文献综述

对未来可能从事的工作进行假设,并提出自己的研究思路

109 全球领导力与多样性:从学术的角度研究它们

109Leadership and Diversity in the Global Environment

Prerequisites: Knowledge of US corporate life, diversity and inclusion terms, business terms helpful but not required

课程简介:

家庭责任会阻碍人们实现领导力的目标吗?对于女性/少数民族/移民/有色人种来说,会不会更难实现?领导力的教育和文化瓶颈有哪些?是否有些公司在招聘时采用了渐进式的做法,或者要求员工展现足够的领导力和对公司文化的融合? 导师、顾问和赞助人在哪些方面对社会资本增长至关重要? 什么是工作与生活的平衡?人工智能是否解决领导力差距、技能差距、性别差距?一提到“领导力”(Leadership)和“多样性”(Diversity),这两个在全球范围内热度都很高的概念,人们一方面对它们都有一定的了解和直观感受,而另一方面却又很难非常具体地概括它们的内容和意义。在本次开设的尤里卡课题中,A教授将带领学生们主要探讨领导力的普世概念,并将特别讲到在全球大多数的父权社会下,女性领导力的逐渐崛起和重要性。本课题的目的并不是单单是为了告诉你如何成为一名领导者——宗旨是,如果你知道获得成功的男性和女性是如何驾驭权力和拥有权威的、如何运用他/她们擅长的知识和培养核心竞争力、以及如何平衡生活和工作的,你就能够从中学习如何更好地提升自身的学术和专长。同时,本课题讲开创性地以学术研究的角度来深度解析“领导力”和“多样性”这两个概念。A教授将集中选取STEM、金融、政治、教育、创业和社区组织等领域的最新案例和学术研究,系统地带领学生将这两个相对抽象的概念具体化。由于美国经济与其全球影响关系紧密很难分割,A教授将以美国视角和跨越国界的构架,来评估领导力和多样性的全球影响,并讨论在不同文化、不同地域、不同背景下,两个概念的异同。最终,学生将能够通过全球跨文化情况和相互依存的现状,来对领导力理论进行解释和定位。

110 自由新世界:不受拘束的全球贸易

110The Arguments for a World of Free, Unencumbered International Trade

Prerequisites: Algebra, Calculus 1

课程简介:

各国如何选择要进出口的商品?如何决定进出口的价格?如何在国际贸易与区域贸易之间做抉择?在21世纪经济全球化的大背景下,国家之间的贸易已经成为了必然的趋势和不可或缺的经济支柱。对于国际贸易的研究,可以很好地解释国际间的贸易、投资和其它跨国境交易的模式。在过去半个世纪里,对人们的生活产生了深远和积极的影响。但是,尽管国际贸易对发达国家和发展中国家有实质性的益处,其中的许多弊端也时常会遭受职责,甚至引发国家之间的矛盾。通过本次课题,P教授将带领学生们研究各国贸易政策间的异同,并评述各国通过国际贸易获得的具体利益。本课题旨在通过重点讨论一些国际贸易模式,正确看待和分析一些对"经贸全球化"的批评,并基于对效率的考察,强调和支持国际贸易自由流动性的益处。课题还会评估自由贸易、科技创新、职业架构变化等相关领域,学术和辩证地看待支持者与反对者的观点。通过这些评估,我们可以说明为什么有些国家反对任何会危及“现存“状态的范式转换,并阻止发达国家和发展中国家之间基于效率为基础的经贸模式转变。

111 建筑与环保:设计可持续发展的城市

111Approachable Sustainability

Prerequisites: No Prerequisites, but one required pre-course reading

课程简介:

“环境保护”和“可持续发展”,是21世纪全球各国的重要战略思想。自工业革命起,人类的科技水平开始飞速进步,但同时,对于环境的破坏也不断加剧着。这其中,碳排放量是一个重要的污染指标,而全球占据碳排放总量40%的,就是来自各类建筑。因此,在建筑设计的领域,改善、开发和广泛的实践可持续发展的做法对人类的未来至关重要。“绿色建筑”目前是全世界发展最快的行业之一——它是一个即高尚,又高需求的研究领域,同时也伴随着许多新的声音与创新理念。在建筑领域施行大规模的可持续性设计,有着诸多挑战。其中一个是, 如何将这一做法扩大到不同大小、不同功效的建筑物上。目前提出的许多解决方案只适用于大型项目,而这些项目拥有丰富的屋顶空间,能利用太阳能发电,并能为复杂的内部机械系统提供充足的空间,以及充足的成本预算。然而,目前的做法严重依赖投资商的大量投资和它们带来的直接经济效益。建筑师、设计师和建筑商如何让看似很难的可持续性设计大众化?在广泛施行可持续性建筑做法上,有哪些正反意见和掣肘?哪些策略可以减轻投资商的负担?诸如此类的问题,你将都能够在本次的尤里卡课题中得到解答,或是解决问题的方向。

112 华人的全球影响力!移民议题研究

112International Migration from China

Prerequisites: No Prerequisites

课程简介:

中国已经成为世界上许多国家的主要移民输出国。愈演愈烈的中国国际移民热潮正在席卷世界,同时也在改变中国。许多国家热切欢迎中国移民带来的资金、人才和劳动力,然而,也为伴随而来的竞争、人口增长和文化冲击倍感担忧。这些喜忧参半的情绪导致大多数国家对来自中国的潜在移民实行错综复杂的签证规定,并经常随着政治和经济环境的变化而频繁更改。这些规定导致中国国际移民的迁移途径因其社会经济地位而产生巨大差异:精英阶层的人们可以轻松地前往富裕国家学习、工作和经商,而社会地位较低的国际移民则可能会选择成为发达国家的低层次劳动者,或选择移居低收入国家。教授将带领学生们探讨为什么越来越多的中国人想在国外长期居住,他们如何以及为什么选择不同的途径(例如学习、工作、商务、移民),还有他们自身的社会经济背景怎样影响移居的机会、目标和经历,他们想要移民到哪些国家,在这些国家居住多久。学生将阅读和讨论关于前往许多不同国家的,不同类型的中国国际移民,并针对想要出国、目前在国外居住、或久居海外后归国的中国人进行自己的原创研究。在五次小组课上,教授将分别针对五个不同的群体进行讲解,分别是贫穷的中国农村阶级、中低收入的工人阶级、各领域的中产阶级、高层阶级、精英阶级的中国国际移民。

113 “神奇怪物”在书里:文学研究与创意写作

113 Movie Monsters on the Page: English Literature and Writing

Prerequisites: Basic knowledge of English grammar and comfort reading English prose

课程简介:

在银幕上和西方文化想象中,一些最著名的怪物诞生自19世纪的小说。比喻中的吸血鬼、僵尸和邪恶的幽灵则比怪物本身更可怕:即快速的技术变革、科学发现和新的身份形成。在本门课程中,学生将首先阅读Mary Shelley的《弗兰肯斯坦》(Frankenstein),这是美国大学课程中最常见的指定阅读小说。然后,学生还将阅读和讨论Bram Stoker的《德古拉》(Dracula)和Robert Louis Stevenson的《化身博士》(The Strange Case of Dr. Jekyll and Mr. Hyde)。学生将从阅读中了解殖民化、城市化、妇女权利和职业的历史、两性“身份”概念的出现,以及所谓的“种族科学”。通过本门课程的研究,学生将能够更多地了解他们感兴趣的主题。



114 你想成为一名对冲基金经理吗?

114So You Want to Be a Hedge Fund Manager?

Prerequisites: Pre-calculus

课程简介:

实证资产定价和资本市场研究有两大流派。第一种是基于有效市场假设,由芝加哥大学Eugene Fama教授讲解,提出市场大多是有效的。第二种是基于行为金融学,由芝加哥大学Richard Thaler教授讲解,提出价格有时会由于习惯、行为、投资者的疏忽等原因而偏离基本价值。市场什么时候有效?市场什么时候是低效的?套利的哪些限制导致市场低效?

该研讨会将会探讨许多诸如此类的问题。在第一单元中,教授将会指导学生们基于实证资产定价和资本市场进行原创性研究。在本课程中,学生将对特定的资产价格进行检验,以观察哪些一般准则使市场有效,哪些一般准则使资产无效,以及可以采取哪些措施(如果有的话)使价格回到到基本价值。在这个过程中,学生将学习关于资产定价(如打折扣,现金流动),金融工具(如债券,股权和其它),金融市场(如股票市场,私人债券市场)和套利限制(如投资者疏忽,信息收集和处理成本)的基本金融理论。该研讨会将探讨在主要市场和发展中市场的定价如何受到了套利限制的影响。

在第二单元中,学生将与教授合作开发一个研究项目,内容涉及寻找为何偏离基本价值的资产价格并探究原因。这个项目会从金融理论的角度研究历史或当前事件,并连接学生对市场混乱相关经济数据分析的支持。

115 神经工程:读取思想和书写记忆

115Neuro-Engineering: Reading Thoughts and Writing Memories

Prerequisites: No Prerequisites  

课程简介:

细胞和系统层面的神经科学的入门级课程,适合对生物医学工程感兴趣的高中生。本课程将介绍生物细胞神经网络中信号和信息传播的基础机制,这类网络在大脑中的计算潜力,以及神经工程的应用,如神经假体和与神经系统连接的技术。本课程的主要目标是使学生具备神经科学的基础知识,为大学阶段的学习和研究神经工程做好准备,包括神经探针技术和装置,光学、磁学和电学神经技术。

116 爱因斯坦对量子力学的抗拒是错的吗?

116Was Einstein Wrong About Quantum Mechanics?

Prerequisites: Intro physics class (basic familiarity with wave motion, Newtonian physics)  

课程简介:

20世纪早期是物理学发展的辉煌时期。狭义相对论、广义相对论和量子力学都在这一时期得到发展。作为狭义相对论和广义相对论(以及其他领域)发展的核心人物,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)对独立的、颠覆性的思想肯定不陌生。那么,为什么在20世纪初所有的物理学大师中爱因斯坦对量子力学发展中所体现的思想如此抵触,而量子力学几乎是所有现代物理学的基础。

为了解答这个问题,我们不仅要了解量子力学的基本思想以及它如何改变我们对宇宙的看法,还要了解这些思想发展的社会、文化、宗教和认知论背景,以及这些社会思潮可能对爱因斯坦产生的影响。

第一单元将探讨量子力学的基本思想,主要采用定性方法。这里的重点是强调量子力学,预示着从宇宙纯粹的确定性到概率性的深刻转变。学生还将讨论爱因斯坦的社会、文化和宗教背景,并引出他反对量子力学的本质,即他在给马克思·博恩(Max Born)的信中所说的名言:“……他(上帝)不会跟宇宙掷骰子。”第二单元将探讨为什么爱因斯坦如此抵触量子力学的新兴理解,以及为什么量子力学的概率性解释成为主流。我们将鼓励学生在提出自己的想法时研究爱因斯坦的传记,以及当时爱因斯坦和同行之间讨论的性质。以下的问题可能会激发更全面的想法:爱因斯坦在一个相当同化的犹太家庭中成长,但从小就对宗教有着浓厚的兴趣。犹太人的成长经历在多大程度上影响了他后来对量子力学的抵制?爱因斯坦的大多数科学同行最终都接受了量子力学的概率论解释。在爱因斯坦和同行之间的个人关系中,是什么原因导致了他的反感和不愿接受这种概率论的解释?爱因斯坦和尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)曾就量子力学的解释,甚至在现实的本质进行了一场著名的、持久的争论。虽然玻尔似乎赢得了辩论,但通过重新审视讨论的本质,可以获得很多启示。玻尔是否真的是对的,或者玻尔在这场辩论中的成功是否取决于之后物理学的历史发展?也就是说,在不同的历史发展中,如今的量子力学是否可能会有一个非常不同的解释?


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