Live Digital Twin Ecosystem

2026 青少年 AI+生命科学
“数字孪生生态”
上海学术展示

本次学术展示以“从DNA到数据云：构建生命系统的数字孪生”为核心主题，旨在搭建面向中学生的前沿科技实践平台。

Lab work

重塑生命科学的认知边界

为积极响应国家关于科教融合、数字化转型与生态文明建设的战略部署，上海市教师教育学院（上海市教育委员会教学研究室）特举办“上海AI+生命科学学生学术展示”。本次学术展示以“从DNA到数据云：构建生命系统的数字孪生”为核心主题，旨在搭建面向中学生的前沿科技实践平台。学术展示将通过构建生命系统的数字孪生体，深入探索“AI+生命科学”的创新应用场景，致力于培养拔尖创新人才，推动人工智能与生命科学教育的深度交叉融合。

学术展示活动主办单位

主办单位
上海市教师教育学院（上海市教育委员会教学研究室）
Highlights

学术展示活动核心亮点

AI实践能力的硬核跃升

将AI从“聊天玩具”转化为解决复杂科学问题的“超级生产力”，深度融合AI大模型与数字孪生可视化引擎。

STEAM 融合最佳实践

突出解剖真实赛题场景的跨学科交响。

S (Life Science - 生命科学)：提取未知土壤样本的总DNA，利用高通量测序和生物信息学分析，探索隐形微生态。
T (AI & IT - 人工智能与信息技术)：在NCBI、CNGBdb数据库中比对基因序列，获取物种信息。
E (Engineering - 工程学)：利用3D打印技术，逐层堆积材料将生物数字模型（例如生物细胞结构模型）转化为实体。
A (Art & Macro-photography - 艺术素养)：利用微观摄影技术捕捉令人惊叹的生物形态之美，并运用高级设计UI构建极具美学的数据可视化看板。
M (Math / Modeling - 数学建模与3D打印)：运用数理统计分析物种丰度与环境元素相关性；通过数据建模，运用3D打印还原濒危物种形态或定制专属实验模具。

学术思维的深度培养

强调从“是什么”到“推演未来”的思维转变，培养拔尖创新人才。

学术会议演讲机会

获得国际学术会议演讲机会，项目数据可以存放在国际公认的数据开放共享平台（CNGBdb）供长久访问。

学术展示活动设置

基础模块

全景生态普查

系统记录选定区域内的植物、动物与微生物。完成采样，其中湿实验要求每队采集5份植物（尽量代表性）、5份昆虫（尽量代表性）、10份土壤样本（在1m*1m的区域内，采用棋盘式布点法进行采样），采样同时监测环境的指标，包括地理位置、pH、含水率等。

微观影像计划

利用显微镜及相机拍摄土壤微生物的形态。

进阶模块

3D造物工坊

打印当地特色动植物模型或关键器官结构。从采集的动植物样本中选定器官（如叶片气孔、昆虫复眼）基于观察数据或参考图纸，使用3D建模软件构建该生物样本的模型，并通过3D打印制作实物模型。

物种解码实验

借助宏基因组测序，揭示土壤微生物的多样性密码。

学术展示进程

4-6月：报名/采样

完成报名、组队，制定课题计划及采样计划，完成基础模块任务。

7-8月：实验/作品提交

完成进阶模块任务并按要求提交作品，将作品要求中的6个材料，于8月20日23:59:59前上传至“三个助手”平台的学术展示活动作品提交处。

8月底：答辩/评奖

每支队伍进行15-20分钟现场展演+5分钟评委提问，全方位呈现研究成果与学术素养。综合展示、答辩及论文评审结果，评选一、二、三等奖及优秀奖，并隆重举行颁奖仪式。

Task Theme 2026

构建生命系统的数字孪生

参加学术展示活动者聚焦选定区域，完成全景生态普查、微观影像计划、3D造物工坊、物种解码实验等任务，最终通过“线下实体沙盘+线上数字系统”相结合的方式，立体展示该区域生态从宏观生物到微观基因的“数字孪生体”，实现物理生态与数字空间的深度融合与互动。

Digital Twin Ecosystem

学术展示活动内容

中学生聚焦选定区域，完成以下任务：

基础模块

  • (1)全景生态普查：系统记录选定区域内的植物、动物与微生物；
  • (2)微观影像计划：把“看不见的生态”变成看得见的美图。

进阶模块

  • (1)3D造物工坊：打印当地特色动植物模型或关键器官结构；
  • (2)物种解码实验：借助宏基因组测序，揭示土壤微生物的多样性密码。

备注： 参加活动队伍仅需完成基础模块即可视为完赛；进阶模块为选拔项，供有余力的队伍挑战。

最终通过“线下实体+线上数字系统”相结合的方式，立体展示该区域生态从宏观生物到微观基因的“数字孪生体”，实现物理生态与数字空间的深度融合与互动。

作品要求

  • 1）作品提交信息表（学校名+队伍名）
  • 2）附件1：植物/动物照片
  • 3）附件2：微观摄影照片（植物/动物器官或微生物显微照片）
  • 4）附件3：3D模型文件以及3D打印实物照片（主视图、俯视图、侧视图）；
  • 5）附件4：环境宏基因组分析报告：参加活动队伍需按照报告模板，提交包含采样地点信息、实验过程及结果分析和解读的学术展示报告；
  • 6）将环境宏基因组测序后的数据上传至CNGBdb平台（https://db.cngb.org/cnsa/）

作品提交

将上述6个材料于8月20日23:59:59前上传至“三个助手”平台的学术展示活动作品提交处。

参加学术展示活动资格与报名须知

学籍要求

上海市所有中学在籍学生均可报名。不限学校类型、年级及学生年龄。

报名分类

公费名额：经区级审核并公示后的资助队伍即视为报名成功，参加学术展示活动费用由官方全额承担。

自费名额：未入选资助名单的队伍仍可参加基础模块完成活动，如想参加进阶模块请带队老师联系周老师(邮箱:1649307936@qq.com)申请自由报名通道，进阶模块费用自理。

资助名额

由上海市教师教育学院审批，各区择优资助1-2支队伍参加进阶模块。

组队要求

  • 1、以学校组队形式参加活动，每支参加活动队伍不超过10人，全上海共资助25个队伍，每个区最高可资助 2 个队，充分调动学校组织学生参与学术活动的积极性，扩大活动学术影响力。
  • 2、团队成员需来自同一学校的学生联合组队，培养学生综合运用多学科知识开展学术研究的能力。
  • 3、每所学校配 1 名带队老师，至少 1 名辅导老师（可兼任）。配备的带队和辅导老师均由学校自行安排生物或 STEM 老师，负责全程指导与管理，保障参加活动队伍学术研究工作顺利开展。

评奖标准

科学性

评价项目的科学研究价值与准确度

创新性

评价项目的创新思维与方法

可视化效果

评价项目的展示效果与交互体验

汇报的逻辑性和专业性

评价团队在汇报中的逻辑表达与专业素养

注意事项

1、参加学术展示活动队伍需严格遵守活动规则和相关法律法规，确保参加活动作品的原创性和数据真实性，如发现抄袭、造假等行为，将立即取消参加活动资格，维护学术展示活动学术权威性。

2、学术展示活动主办方有权对活动作品进行展示、宣传等用途，但充分尊重参加活动队伍的知识产权。本次活动的相关课程、资源、成果、集锦等拟在 “上海智慧教育平台· 微校” 展示。

3、参加活动队伍在活动过程中需高度注意安全，严格遵守实验室操作规程和相关安全规定，保障活动安全、顺利进行。如因参加活动队伍自身原因导致安全事故，责任自负。

4、学术展示活动的最终解释权归活动主办方所有。

立即报名

请填写参加活动队伍详细信息。我们将对您的信息严格保密。

队伍与学校

指导老师

参加活动队员

队员 1

队员 2