清華八捧“挑戰(zhàn)杯”背后的科創(chuàng)密碼

　　一個(gè)月前，第十九屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽落下帷幕。本屆“挑戰(zhàn)杯”中，清華大學(xué)共選送了6個(gè)主體賽項(xiàng)目和53個(gè)“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽項(xiàng)目參賽。最終，該校在主體賽決賽中獲特等獎(jiǎng)5項(xiàng)，一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；在“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽中，獲得“擂主”（即全國(guó)第一名）4項(xiàng)，特等獎(jiǎng)7項(xiàng)，以總分全國(guó)第一的成績(jī)捧起了本屆“挑戰(zhàn)杯”。

　　自1989年第一屆“挑戰(zhàn)杯”舉辦以來(lái)，清華大學(xué)繼1989年、1997年、2003年、2009年、2013年、2015年、2019年七次奪冠后，這是第八次捧起“挑戰(zhàn)杯”，保持著“挑戰(zhàn)杯”奪冠次數(shù)最多的紀(jì)錄。

　　這背后有著怎樣的學(xué)生科技創(chuàng)新支持和發(fā)掘體系，以及鼓勵(lì)青年學(xué)子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的氛圍營(yíng)造？帶著這些問(wèn)題，中青報(bào)·中青網(wǎng)記者聯(lián)系上清華大學(xué)的相關(guān)師生，進(jìn)行深入探討。

　　“自下而上”：發(fā)掘?qū)W生自主科創(chuàng)“新苗”

　　“我們致力于解決傳統(tǒng)路由器面臨的信道容量飽和與排布空間受限的核心瓶頸，這款雙極化天線，能同時(shí)發(fā)射兩路互不干擾的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)在一根天線的空間內(nèi)（擁有）兩根天線的效果……”在今年的“挑戰(zhàn)杯”現(xiàn)場(chǎng)，清華大學(xué)電子工程系2022級(jí)本科生、“雙極傳訊——面向路由器應(yīng)用的寬帶全向雙極化天線設(shè)計(jì)”項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人林旭煊正在為展臺(tái)前的觀眾講解自己的項(xiàng)目原理。

　　他告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，“這個(gè)項(xiàng)目只是一個(gè)小設(shè)計(jì)，但可能每個(gè)人的生活都會(huì)受到它的影響。”

　　對(duì)“天線設(shè)計(jì)”感興趣的林旭煊，在大二時(shí)就選了本該大三下學(xué)期才上的“天線原理”課程。“當(dāng)時(shí)，課程內(nèi)容正好講到大型基站中應(yīng)用了交叉型的雙極化天線”，林旭煊注意到現(xiàn)在的路由器為了提高“網(wǎng)速”往往設(shè)計(jì)成“八爪魚(yú)”的形狀，或者豎立著，“但效果不是很好。如果能把基站中的雙極化技術(shù)裝進(jìn)路由器中，會(huì)不會(huì)更有用呢？”

　　仿佛電光石火的靈感瞬間迸發(fā)，林旭煊說(shuō)干就干。他立馬找到“天線原理”的課程主講教師、清華大學(xué)電子工程系副教授李越，闡述了自己的設(shè)計(jì)想法。

　　李越在上課時(shí)，常常將現(xiàn)實(shí)案例、實(shí)際問(wèn)題和前沿發(fā)展都融入進(jìn)去。他說(shuō)：“科技創(chuàng)新絕不單是研究生或科研工作者應(yīng)該考慮的事情，從本科生起就應(yīng)該培養(yǎng)科創(chuàng)意識(shí)以及使命擔(dān)當(dāng)，我也希望通過(guò)自己的努力，能讓更多本科生同學(xué)學(xué)會(huì)‘發(fā)現(xiàn)真問(wèn)題和真解決問(wèn)題’，樹(shù)立遠(yuǎn)大的科研理想。”

　　在得到李越的鼓勵(lì)和支持后，林旭煊毅然踏上了科研創(chuàng)新和“挑戰(zhàn)杯”的道路。他花了大半年的時(shí)間設(shè)計(jì)、仿真、組裝、加工，遭遇失敗，推倒重來(lái)，“大概在兩三個(gè)月內(nèi)，迭代設(shè)計(jì)了四五輪。”因?yàn)閷W(xué)術(shù)科研競(jìng)賽還有論文的要求，其間，林旭煊完成了論文的寫(xiě)作、投稿，并在幾個(gè)月后被國(guó)際會(huì)議錄用。

　　他回憶起整個(gè)過(guò)程，最大的“挑戰(zhàn)”應(yīng)該是從仿真到實(shí)際組裝。林旭煊介紹，目前，該項(xiàng)目能夠使路由器的“平均下行速率提升超70%”，該項(xiàng)目已與某知名公司簽訂了技術(shù)開(kāi)發(fā)合同，“還在考慮后續(xù)產(chǎn)業(yè)化和降低成本等問(wèn)題”。

　　走完整個(gè)“挑戰(zhàn)杯”，他初嘗到了科研創(chuàng)新的艱辛和魅力，希望“自己能做更多對(duì)他人和社會(huì)有幫助的科研”。

　　“一鍵開(kāi)啟汽車飛行模式。”科幻電影中，常常描繪宇宙飛船、飛行汽車穿梭在樓宇云端、遨游天際蒼穹的場(chǎng)景。本屆“挑戰(zhàn)杯”賽場(chǎng)上，清華大學(xué)的“空陸聯(lián)行——分體式飛行汽車的自主結(jié)合與分離技術(shù)”項(xiàng)目，或許將人類駕駛汽車“飛行”的暢想，往前推了一步。

　　該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)行健書(shū)院2021級(jí)本科生賈博表示，在政策支持下，“低空經(jīng)濟(jì)”產(chǎn)業(yè)鏈已日趨成熟，迎來(lái)重大機(jī)遇期。“針對(duì)‘低空經(jīng)濟(jì)’中空地協(xié)作人工環(huán)節(jié)過(guò)多導(dǎo)致效率低下的問(wèn)題，我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套分體式架構(gòu)自主結(jié)合與分離技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)座艙模塊在飛行模塊和地面模塊之間的自主轉(zhuǎn)移。”他說(shuō)。

　　賈博從小就是一個(gè)不折不扣的科幻迷，他尤其鐘愛(ài)科幻小說(shuō)里的未來(lái)技術(shù)。進(jìn)入清華園學(xué)習(xí)，在行健書(shū)院濃厚的科研科創(chuàng)氛圍影響下，賈博從大一第一學(xué)期參加“新生創(chuàng)意大賽”，就開(kāi)啟了他對(duì)飛行汽車這一顛覆性技術(shù)的研究。

　　該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已完成2公斤級(jí)與10公斤級(jí)兩款原理樣機(jī)。賈博說(shuō)：“我期待項(xiàng)目能‘真正走向社會(huì)’，我也希望通過(guò)我們的努力，五六年后，能實(shí)現(xiàn)‘汽車一鍵起飛’的暢想。”

　　清華大學(xué)團(tuán)委副書(shū)記黃峰表示，“這兩個(gè)項(xiàng)目是偏向于學(xué)生自己的興趣導(dǎo)向、從下而上發(fā)掘并自主開(kāi)展的研究項(xiàng)目，比如從專業(yè)課程中得到啟發(fā)，關(guān)注到現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際需求，主要體現(xiàn)在‘學(xué)推計(jì)劃’中。”

　　清華大學(xué)團(tuán)委、科研院于2014年聯(lián)合發(fā)起實(shí)施“清華大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)研究推進(jìn)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“學(xué)推計(jì)劃”），旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)術(shù)志趣，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展自主立項(xiàng)研究，并突出重點(diǎn)領(lǐng)域，推動(dòng)學(xué)科交叉，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新。實(shí)施10年來(lái)，該計(jì)劃已累計(jì)支持2433項(xiàng)學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目，累計(jì)資金支持達(dá)3000余萬(wàn)元。

　　“自上而下”：面向“卡脖子”技術(shù)引領(lǐng)學(xué)生科研“追光”

　　“同時(shí)，我們還面向‘卡脖子’技術(shù)或重要領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，啟動(dòng)了‘追光計(jì)劃’。”黃峰說(shuō)。2022年，清華大學(xué)團(tuán)委、科研院開(kāi)啟大學(xué)生“追光計(jì)劃”專項(xiàng)，該計(jì)劃以高水平科學(xué)問(wèn)題為牽引，以重大科研平臺(tái)為條件保障，將有組織的科研與有意思的科創(chuàng)相結(jié)合，培育高水平學(xué)生科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。在“天格計(jì)劃”和“超算”兩個(gè)團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上，“追光計(jì)劃”一期共建設(shè)起9支科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，布局宇宙科學(xué)、高性能計(jì)算、碳中和等關(guān)鍵領(lǐng)域。

　　“和上面兩個(gè)項(xiàng)目不同，同樣獲得本屆‘挑戰(zhàn)杯’主體賽特等獎(jiǎng)的‘時(shí)信探微——可靠可信的超快、超長(zhǎng)時(shí)程、超分辨顯微成像’項(xiàng)目，正是從‘追光計(jì)劃’選中的。在面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的領(lǐng)域，該課題組做了許多工作。”黃峰說(shuō)。

　　該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)自動(dòng)化系博士研究生劉書(shū)然談到，在藥物研發(fā)和疾病診斷領(lǐng)域，迫切需要活體生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。

　　于是，在導(dǎo)師、中國(guó)工程院院士戴瓊海的指引下，劉書(shū)然決定深耕這一領(lǐng)域。目前，該技術(shù)已獲批一項(xiàng)國(guó)家專利。

　　“其實(shí)，不論是自下而上，還是自上而下，只要同學(xué)們想?yún)⑴c科研科創(chuàng)，我都希望他們的想法和熱情能生根發(fā)芽、茁壯成長(zhǎng)，而我們能做的就是為他們保駕護(hù)航。”黃峰說(shuō)。

　　黃峰進(jìn)一步表示，在“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽、60余項(xiàng)校園學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽的基礎(chǔ)上，清華大學(xué)配備“學(xué)推計(jì)劃”“追光計(jì)劃”“闖世界計(jì)劃”等一系列發(fā)展資源，并通過(guò)“星火計(jì)劃”、各類興趣團(tuán)隊(duì)、燎原沙龍等營(yíng)造整體的科研科創(chuàng)氛圍……構(gòu)建起“全過(guò)程累進(jìn)支持，全方位資源匹配”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

　　他自豪地說(shuō)：“我們這些賽事、獎(jiǎng)項(xiàng)、活動(dòng)都不與績(jī)點(diǎn)、保研名額掛鉤，但校內(nèi)對(duì)‘挑戰(zhàn)杯’等科創(chuàng)賽事的認(rèn)可度是很高的，比如林旭煊就憑借這次‘挑戰(zhàn)杯’的特等獎(jiǎng)，剛獲得了2025年清華大學(xué)的本科生特等獎(jiǎng)學(xué)金。”

　　“因?yàn)槲覀冎С謱W(xué)生科創(chuàng)的體系是完善的，就是希望鼓勵(lì)學(xué)生們可以積極自由地去探索科研之境。”黃峰說(shuō)。

　　“挑戰(zhàn)杯”在清華園內(nèi)的傳承與接力

　　清華大學(xué)的“挑戰(zhàn)杯”歷史可以追溯到1983年。當(dāng)年4月，清華大學(xué)學(xué)生科協(xié)正式成立，當(dāng)時(shí)還是大三學(xué)生的蘇世民書(shū)院常務(wù)副院長(zhǎng)潘慶中是首任會(huì)長(zhǎng)。該協(xié)會(huì)立足于學(xué)術(shù)交流討論，幫助同學(xué)進(jìn)行初步的科學(xué)研究鍛煉。1985年，清華大學(xué)學(xué)生科協(xié)將這一學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽推廣到北京各所高校，承辦了第一屆“首都高校科技活動(dòng)交流會(huì)”。

　　1989年，在共青團(tuán)中央和國(guó)家教委的支持下，清華大學(xué)承辦了首屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技活動(dòng)成果展覽暨技術(shù)交流會(huì)，來(lái)自全國(guó)51所學(xué)校的396件作品參展。這一年，清華也以640分獲得團(tuán)體冠軍，捧得了全國(guó)首個(gè)也是清華的第一個(gè)“挑戰(zhàn)杯”獎(jiǎng)杯。

　　2011年，清華大學(xué)百年校慶之際，學(xué)生科協(xié)提出“挑戰(zhàn)，是一種信仰”的口號(hào)。

　　而在今天的清華校內(nèi)，青年學(xué)子爭(zhēng)相參與科研科創(chuàng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的氛圍，早已蔚然成風(fēng)。劉書(shū)然告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，“基本上在本科大二大三時(shí)，大家就都想要進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室、課題組、一些科學(xué)社團(tuán)，或者參與校內(nèi)外的各種學(xué)術(shù)科研活動(dòng)，來(lái)了解和探索自己感興趣的科研方向。”

　　這些年的“挑戰(zhàn)杯”旅程，清華園走出了一批新銳創(chuàng)業(yè)公司，它們通過(guò)多種形式反哺校內(nèi)的科創(chuàng)“星火”。

　　中青報(bào)·中青網(wǎng)記者在清華校內(nèi)走訪時(shí)，兩位路過(guò)的同學(xué)正在討論“昆山杯”清華大學(xué)創(chuàng)業(yè)大賽。黃峰介紹，去年第26屆“昆山杯”創(chuàng)業(yè)大賽共吸引109個(gè)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目報(bào)名，其中種子組92個(gè)，成長(zhǎng)組17個(gè)，涵蓋人工智能與信息技術(shù)、先進(jìn)制造與高端裝備、生物醫(yī)療與健康產(chǎn)業(yè)、新能源與新材料、新消費(fèi)與文化創(chuàng)意、鄉(xiāng)村振興與社會(huì)治理6個(gè)賽道。

　　從去年“昆山杯”成長(zhǎng)組冠軍走出來(lái)的北京共績(jī)科技有限公司，將為今年的賽事提供算力支持。同時(shí)，第25屆“昆山杯”成長(zhǎng)組冠軍團(tuán)隊(duì)的北京清醒異構(gòu)科技有限公司，發(fā)起了“清醒杯”清華大學(xué)大模型應(yīng)用挑戰(zhàn)賽，面向有志于人工智能產(chǎn)業(yè)和大模型創(chuàng)業(yè)的學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)業(yè)教育、支持和指導(dǎo)。“之所以取名‘清醒杯’，隱含雙關(guān)之意，企業(yè)也想提醒校園中的AI創(chuàng)業(yè)者保持清醒。”黃峰說(shuō)。

　　他坦言道：“只要學(xué)生想要探索科研或者自己的興趣，就絕不可能沒(méi)有機(jī)會(huì)。”

來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)