清華八捧“挑戰杯”背后的科創密碼

　　一個月前，第十九屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽落下帷幕。本屆“挑戰杯”中，清華大學共選送了6個主體賽項目和53個“揭榜掛帥”專項賽項目參賽。最終，該校在主體賽決賽中獲特等獎5項，一等獎1項；在“揭榜掛帥”專項賽中，獲得“擂主”（即全國第一名）4項，特等獎7項，以總分全國第一的成績捧起了本屆“挑戰杯”。

　　自1989年第一屆“挑戰杯”舉辦以來，清華大學繼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“挑戰杯”，保持著“挑戰杯”奪冠次數最多的紀錄。

　　這背后有著怎樣的學生科技創新支持和發掘體系，以及鼓勵青年學子創新創業的氛圍營造？帶著這些問題，中青報·中青網記者聯系上清華大學的相關師生，進行深入探討。

　　“自下而上”：發掘學生自主科創“新苗”

　　“我們致力于解決傳統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，能同時發射兩路互不干擾的信號，從而實現在一根天線的空間內（擁有）兩根天線的效果……”在今年的“挑戰杯”現場，清華大學電子工程系2022級本科生、“雙極傳訊——面向路由器應用的寬帶全向雙極化天線設計”項目的負責人林旭煊正在為展臺前的觀眾講解自己的項目原理。

　　他告訴中青報·中青網記者，“這個項目只是一個小設計，但可能每個人的生活都會受到它的影響。”

　　對“天線設計”感興趣的林旭煊，在大二時就選了本該大三下學期才上的“天線原理”課程。“當時，課程內容正好講到大型基站中應用了交叉型的雙極化天線”，林旭煊注意到現在的路由器為了提高“網速”往往設計成“八爪魚”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裝進路由器中，會不會更有用呢？”

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

　　李越在上課時，常常將現實案例、實際問題和前沿發展都融入進去。他說：“科技創新絕不單是研究生或科研工作者應該考慮的事情，從本科生起就應該培養科創意識以及使命擔當，我也希望通過自己的努力，能讓更多本科生同學學會‘發現真問題和真解決問題’，樹立遠大的科研理想。”

　　在得到李越的鼓勵和支持后，林旭煊毅然踏上了科研創新和“挑戰杯”的道路。他花了大半年的時間設計、仿真、組裝、加工，遭遇失敗，推倒重來，“大概在兩三個月內，迭代設計了四五輪。”因為學術科研競賽還有論文的要求，其間，林旭煊完成了論文的寫作、投稿，并在幾個月后被國際會議錄用。

　　他回憶起整個過程，最大的“挑戰”應該是從仿真到實際組裝。林旭煊介紹，目前，該項目能夠使路由器的“平均下行速率提升超70%”，該項目已與某知名公司簽訂了技術開發合同，“還在考慮后續產業化和降低成本等問題”。

　　走完整個“挑戰杯”，他初嘗到了科研創新的艱辛和魅力，希望“自己能做更多對他人和社會有幫助的科研”。

　　“一鍵開啟汽車飛行模式。”科幻電影中，常常描繪宇宙飛船、飛行汽車穿梭在樓宇云端、遨游天際蒼穹的場景。本屆“挑戰杯”賽場上，清華大學的“空陸聯行——分體式飛行汽車的自主結合與分離技術”項目，或許將人類駕駛汽車“飛行”的暢想，往前推了一步。

　　該項目負責人、清華大學行健書院2021級本科生賈博表示，在政策支持下，“低空經濟”產業鏈已日趨成熟，迎來重大機遇期。“針對‘低空經濟’中空地協作人工環節過多導致效率低下的問題，我們團隊設計開發了一套分體式架構自主結合與分離技術方案，能夠實現座艙模塊在飛行模塊和地面模塊之間的自主轉移。”他說。

　　賈博從小就是一個不折不扣的科幻迷，他尤其鐘愛科幻小說里的未來技術。進入清華園學習，在行健書院濃厚的科研科創氛圍影響下，賈博從大一第一學期參加“新生創意大賽”，就開啟了他對飛行汽車這一顛覆性技術的研究。

　　該項目團隊已完成2公斤級與10公斤級兩款原理樣機。賈博說：“我期待項目能‘真正走向社會’，我也希望通過我們的努力，五六年后，能實現‘汽車一鍵起飛’的暢想。”

　　清華大學團委副書記黃峰表示，“這兩個項目是偏向于學生自己的興趣導向、從下而上發掘并自主開展的研究項目，比如從專業課程中得到啟發，關注到現實生活中的實際需求，主要體現在‘學推計劃’中。”

　　清華大學團委、科研院于2014年聯合發起實施“清華大學大學生學術研究推進計劃”（以下簡稱“學推計劃”），旨在激發學生學術志趣，鼓勵學生開展自主立項研究，并突出重點領域，推動學科交叉，鼓勵原始創新。實施10年來，該計劃已累計支持2433項學生科創項目，累計資金支持達3000余萬元。

　　“自上而下”：面向“卡脖子”技術引領學生科研“追光”

　　“同時，我們還面向‘卡脖子’技術或重要領域的關鍵技術，啟動了‘追光計劃’。”黃峰說。2022年，清華大學團委、科研院開啟大學生“追光計劃”專項，該計劃以高水平科學問題為牽引，以重大科研平臺為條件保障，將有組織的科研與有意思的科創相結合，培育高水平學生科技創新團隊。在“天格計劃”和“超算”兩個團隊基礎上，“追光計劃”一期共建設起9支科創團隊，布局宇宙科學、高性能計算、碳中和等關鍵領域。

　　“和上面兩個項目不同，同樣獲得本屆‘挑戰杯’主體賽特等獎的‘時信探微——可靠可信的超快、超長時程、超分辨顯微成像’項目，正是從‘追光計劃’選中的。在面向國家重大戰略需求的領域，該課題組做了許多工作。”黃峰說。

　　該項目負責人、清華大學自動化系博士研究生劉書然談到，在藥物研發和疾病診斷領域，迫切需要活體生物醫學成像技術。

　　于是，在導師、中國工程院院士戴瓊海的指引下，劉書然決定深耕這一領域。目前，該技術已獲批一項國家專利。

　　“其實，不論是自下而上，還是自上而下，只要同學們想參與科研科創，我都希望他們的想法和熱情能生根發芽、茁壯成長，而我們能做的就是為他們保駕護航。”黃峰說。

　　黃峰進一步表示，在“挑戰杯”競賽、60余項校園學術科技競賽的基礎上，清華大學配備“學推計劃”“追光計劃”“闖世界計劃”等一系列發展資源，并通過“星火計劃”、各類興趣團隊、燎原沙龍等營造整體的科研科創氛圍……構建起“全過程累進支持，全方位資源匹配”的創新人才培養體系。

　　他自豪地說：“我們這些賽事、獎項、活動都不與績點、保研名額掛鉤，但校內對‘挑戰杯’等科創賽事的認可度是很高的，比如林旭煊就憑借這次‘挑戰杯’的特等獎，剛獲得了2025年清華大學的本科生特等獎學金。”

　　“因為我們支持學生科創的體系是完善的，就是希望鼓勵學生們可以積極自由地去探索科研之境。”黃峰說。

　　“挑戰杯”在清華園內的傳承與接力

　　清華大學的“挑戰杯”歷史可以追溯到1983年。當年4月，清華大學學生科協正式成立，當時還是大三學生的蘇世民書院常務副院長潘慶中是首任會長。該協會立足于學術交流討論，幫助同學進行初步的科學研究鍛煉。1985年，清華大學學生科協將這一學生課外學術科技作品競賽推廣到北京各所高校，承辦了第一屆“首都高校科技活動交流會”。

　　1989年，在共青團中央和國家教委的支持下，清華大學承辦了首屆“挑戰杯”大學生課外科技活動成果展覽暨技術交流會，來自全國51所學校的396件作品參展。這一年，清華也以640分獲得團體冠軍，捧得了全國首個也是清華的第一個“挑戰杯”獎杯。

　　2011年，清華大學百年校慶之際，學生科協提出“挑戰，是一種信仰”的口號。

　　而在今天的清華校內，青年學子爭相參與科研科創、創新創業的氛圍，早已蔚然成風。劉書然告訴中青報·中青網記者，“基本上在本科大二大三時，大家就都想要進入到實驗室、課題組、一些科學社團，或者參與校內外的各種學術科研活動，來了解和探索自己感興趣的科研方向。”

　　這些年的“挑戰杯”旅程，清華園走出了一批新銳創業公司，它們通過多種形式反哺校內的科創“星火”。

　　中青報·中青網記者在清華校內走訪時，兩位路過的同學正在討論“昆山杯”清華大學創業大賽。黃峰介紹，去年第26屆“昆山杯”創業大賽共吸引109個創業項目報名，其中種子組92個，成長組17個，涵蓋人工智能與信息技術、先進制造與高端裝備、生物醫療與健康產業、新能源與新材料、新消費與文化創意、鄉村振興與社會治理6個賽道。

　　從去年“昆山杯”成長組冠軍走出來的北京共績科技有限公司，將為今年的賽事提供算力支持。同時，第25屆“昆山杯”成長組冠軍團隊的北京清醒異構科技有限公司，發起了“清醒杯”清華大學大模型應用挑戰賽，面向有志于人工智能產業和大模型創業的學生開展創業教育、支持和指導。“之所以取名‘清醒杯’，隱含雙關之意，企業也想提醒校園中的AI創業者保持清醒。”黃峰說。

　　他坦言道：“只要學生想要探索科研或者自己的興趣，就絕不可能沒有機會。”

來源：中國青年報