清華新聞網(wǎng)11月4日電 11月3日，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（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽）在南京大學(xué)落幕。清華大學(xué)入圍主體賽決賽的6個(gè)項(xiàng)目發(fā)揮出色，獲得特等獎(jiǎng)5項(xiàng)、一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。此外，在“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽中，獲得擂主（全國(guó)第一名）4項(xiàng)、特等獎(jiǎng)7項(xiàng)。清華大學(xué)以全國(guó)第一的成績(jī)榮獲“挑戰(zhàn)杯”。這也是自1989年第一屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽舉辦以來(lái)，繼1989年、1997年、2003年、2009年、2013年、2015年、2019年七次奪冠后，清華大學(xué)第八次捧起“挑戰(zhàn)杯”，繼續(xù)保持迄今為止“挑戰(zhàn)杯”奪冠次數(shù)最多的紀(jì)錄。
清華大學(xué)以全國(guó)第一的成績(jī)?cè)俅闻跗?span style="text-align: justify; text-indent: 28px; text-wrap-mode: wrap;">“挑戰(zhàn)杯”
本屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽共有來(lái)自全國(guó)2700多所高校的超過(guò)300萬(wàn)名大學(xué)生參加，參賽作品項(xiàng)目涵蓋機(jī)械與控制、信息技術(shù)、數(shù)理、生命科學(xué)、能源化工、經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會(huì)、生態(tài)文明建設(shè)等共計(jì)十個(gè)學(xué)科門(mén)類(lèi)。
清華大學(xué)共選送6個(gè)主體賽項(xiàng)目和53個(gè)“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽項(xiàng)目參加本屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽終審決賽。經(jīng)過(guò)多輪評(píng)審，清華大學(xué)機(jī)械與控制類(lèi)作品“空陸聯(lián)行——分體式飛行汽車(chē)的自主結(jié)合與分離技術(shù)”，能源化工類(lèi)作品“陰離子工程設(shè)計(jì)全固態(tài)電池鹵化物電解質(zhì)”“從‘靜態(tài)觀(guān)測(cè)’到‘動(dòng)態(tài)解析’——基于多源遙感時(shí)空融合的百萬(wàn)湖泊水域面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，信息技術(shù)類(lèi)作品“時(shí)信探微——可靠可信的超快、超長(zhǎng)時(shí)程、超分辨顯微成像技術(shù)”“雙極傳訊——面向路由器應(yīng)用的寬帶全向雙極化天線(xiàn)設(shè)計(jì)”獲得特等獎(jiǎng)；機(jī)械與控制類(lèi)作品“仿生柔性驅(qū)動(dòng)的高性能水下機(jī)器人”獲得一等獎(jiǎng)。在“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽中，項(xiàng)目“面向移動(dòng)平臺(tái)識(shí)別任務(wù)協(xié)同的水聲通信系統(tǒng)”“堿性電解制氫系統(tǒng)啟停反向電流形成機(jī)理及抑制技術(shù)研究”“能思源創(chuàng)：AI協(xié)同科研助理”“IoTDB-FS——基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的網(wǎng)格類(lèi)數(shù)據(jù)分布式文件系統(tǒng)”獲得擂主。
清華參賽選手和工作人員合影
“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽是由共青團(tuán)中央、中國(guó)科協(xié)、教育部、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院、中國(guó)工程院、全國(guó)學(xué)聯(lián)和地方政府共同主辦，國(guó)內(nèi)著名大學(xué)、新聞媒體聯(lián)合發(fā)起的一項(xiàng)具有導(dǎo)向性、示范性和群眾性的全國(guó)競(jìng)賽活動(dòng)。自第十七屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽起，“挑戰(zhàn)杯”設(shè)立“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)賽，以“政企發(fā)榜、競(jìng)爭(zhēng)揭榜、開(kāi)榜簽約”的方式，由企事業(yè)單位提出需求，組委會(huì)面向高校和社會(huì)廣發(fā)“英雄帖”，高校學(xué)生團(tuán)隊(duì)和青年科技人才團(tuán)隊(duì)打擂揭榜。首屆全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽于1989年在清華大學(xué)舉辦，迄今已連續(xù)舉辦十九屆。清華大學(xué)高度重視“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽的育人價(jià)值，將其作為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，依托學(xué)生科技創(chuàng)新工作體系，組織指導(dǎo)教師、專(zhuān)家學(xué)者、學(xué)生骨干積極備賽，為參賽選手提供全過(guò)程指導(dǎo)和全方位支持。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
主體賽特等獎(jiǎng)
空陸聯(lián)行——分體式飛行汽車(chē)的自主結(jié)合與分離技術(shù)
團(tuán)隊(duì)成員：賈博、劉易林、鄔天樂(lè)、席體洋、沈函宇、王思涵
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：分體式飛行汽車(chē)可極大減輕飛行負(fù)載，有效增大飛行里程，并可靈活應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況。其核心技術(shù)在于高效、可靠的對(duì)接裝置以及控制技術(shù)。本項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)出兩種模塊間對(duì)接裝置，提出并實(shí)現(xiàn)了一種全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（GNSS）與Apriltag視覺(jué)遠(yuǎn)近結(jié)合的自主引導(dǎo)對(duì)接控制方案，采用消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MQTT）協(xié)議實(shí)現(xiàn)了模塊間實(shí)時(shí)信息傳輸，制備2千克與10千克級(jí)樣機(jī)并檢驗(yàn)了可靠性。
主體賽特等獎(jiǎng)
陰離子工程設(shè)計(jì)全固態(tài)電池鹵化物電解質(zhì)
團(tuán)隊(duì)成員：李錦梁
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：發(fā)展全固態(tài)電池意義重大，固態(tài)電解質(zhì)是其關(guān)鍵材料，其中鋯基鹵化物電解質(zhì)成本低、豐度高，極具市場(chǎng)化潛力，但離子導(dǎo)率低、高壓穩(wěn)定性差限制了其應(yīng)用。不同于常規(guī)陽(yáng)離子摻雜，本項(xiàng)目提出了陰離子工程策略，通過(guò)在鋯基鹵化物中引入氧離子和氟離子協(xié)同調(diào)控，成功構(gòu)筑了高離子導(dǎo)率、高壓穩(wěn)定、低成本的鹵化物電解質(zhì)，全電池的容量循環(huán)性能取得了躍升。
主體賽特等獎(jiǎng)
從“靜態(tài)觀(guān)測(cè)”到“動(dòng)態(tài)解析”——基于多源遙感時(shí)空融合的百萬(wàn)湖泊水域面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
團(tuán)隊(duì)成員：李洛祺
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：針對(duì)遙感水文界長(zhǎng)期存在的“時(shí)間?空間”權(quán)衡瓶頸，本項(xiàng)目提出了一種基于云計(jì)算、高性能計(jì)算與深度學(xué)習(xí)的多源遙感大數(shù)據(jù)時(shí)空融合框架，實(shí)現(xiàn)了全球140萬(wàn)湖泊水域面積的月尺度高分辨率監(jiān)測(cè)，揭示了季節(jié)性是驅(qū)動(dòng)全球湖泊水域面積動(dòng)態(tài)的主導(dǎo)機(jī)制。項(xiàng)目成果可為湖泊溫室氣體排放、湖岸帶生境維護(hù)、極端水文事件響應(yīng)提供高分辨率、時(shí)序連續(xù)的數(shù)據(jù)支撐，為我國(guó)乃至全球的湖泊保護(hù)與治理、河湖生態(tài)復(fù)蘇等提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)手段。
主體賽特等獎(jiǎng)
時(shí)信探微——可靠可信的超快、超長(zhǎng)時(shí)程、超分辨顯微成像技術(shù)
團(tuán)隊(duì)成員：劉書(shū)然、徐聞聰
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：針對(duì)超分辨成像中時(shí)空帶寬積難題，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了高質(zhì)量的時(shí)序超分辨顯微圖像數(shù)據(jù)集，創(chuàng)新地提出了可變形相空間校準(zhǔn)機(jī)制及相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將多色活體超分辨成像時(shí)程拓展30倍以上、延長(zhǎng)至上萬(wàn)時(shí)間點(diǎn)；團(tuán)隊(duì)同時(shí)設(shè)計(jì)了一種期望校正誤差最小化方法，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的置信度評(píng)估，幫助生物學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行更可信的定量研究。
主體賽特等獎(jiǎng)
雙極傳訊——面向路由器應(yīng)用的寬帶全向雙極化天線(xiàn)設(shè)計(jì)
團(tuán)隊(duì)成員：林旭煊、卜翰飛、王靜哲
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：針對(duì)Wi-Fi 6路由器面臨的信道容量飽和、排布空間受限問(wèn)題，本項(xiàng)目提出新型天線(xiàn)設(shè)計(jì)方案：采用金屬腔體結(jié)合折疊槽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)水平/垂直雙極化全向輻射，并引入多模耦合法，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的帶寬限制。在相同的天線(xiàn)空間尺寸下，系統(tǒng)測(cè)試下行速率較傳統(tǒng)方案提升70.9%，為下一代路由器優(yōu)化提供了創(chuàng)新思路和可推廣的解決方案。
主體賽一等獎(jiǎng)
仿生柔性驅(qū)動(dòng)的高性能水下機(jī)器人
團(tuán)隊(duì)成員：彭靖舒、梁志銓、鐘愷鳴、侯肇幫、李一凡
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：項(xiàng)目創(chuàng)新性地提出了一種融合柔性材料驅(qū)動(dòng)與仿生結(jié)構(gòu)優(yōu)化的新型水下機(jī)器人跨學(xué)科設(shè)計(jì)方案，在推進(jìn)效率、輕量化與多環(huán)境自適應(yīng)等方面取得重要突破。項(xiàng)目選取蝠鲼作為仿生對(duì)象，分別構(gòu)建了柔性薄膜主被動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及柔性波動(dòng)鰭與雙尾鰭協(xié)同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在水下的高效推進(jìn)與高機(jī)動(dòng)性，同時(shí)具有跨介質(zhì)水陸運(yùn)動(dòng)能力。
“揭榜掛帥”賽道擂主
面向移動(dòng)平臺(tái)識(shí)別任務(wù)協(xié)同的水聲通信系統(tǒng)
團(tuán)隊(duì)成員：任志珍、張旭東、何宏毅
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：項(xiàng)目采用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，通過(guò)正交組合序列提升通信速率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中特別關(guān)注抗多普勒頻移技術(shù)，以適應(yīng)水下環(huán)境中的動(dòng)態(tài)變化，確保通信系統(tǒng)的可靠性。其高效的抗干擾能力和強(qiáng)大的多址接入能力，支持移動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程低信噪比通信。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，系統(tǒng)在10km通信距離和11.64kn相對(duì)移動(dòng)速度下，實(shí)現(xiàn)了53.2995bps的通信速率，展現(xiàn)出其優(yōu)越性能。
“揭榜掛帥”賽道擂主
堿性電解制氫系統(tǒng)啟停反向電流形成機(jī)理及抑制技術(shù)研究
團(tuán)隊(duì)成員：孫澤宇、雷婷、羅奕翔
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：堿性電解槽停機(jī)時(shí)，電極表面活性物質(zhì)形成電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)歧管回路產(chǎn)生反向電流，引發(fā)陰極電極、流場(chǎng)板等金屬部件的嚴(yán)重腐蝕，嚴(yán)重影響裝置使用壽命。研究通過(guò)建立催化電極反向電流機(jī)理測(cè)試方法，量化不同電解水催化電極反向電流腐蝕特性；設(shè)計(jì)并搭建并聯(lián)供液堿性電解堆測(cè)試裝置，研究堿性電堆反向電流腐蝕強(qiáng)度受運(yùn)行工況影響表現(xiàn)；研發(fā)電解槽非侵入式反向電流原位抑制技術(shù)，提升電解槽抗反向電流腐蝕性能，延長(zhǎng)電解槽工作壽命。
“揭榜掛帥”賽道擂主
能思源創(chuàng)：AI協(xié)同科研助理
團(tuán)隊(duì)成員：宋燾、樊昱瑋、林向上、林張業(yè)、孔繁曄、張軒瑜、田屹、韓泊寧
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)面向能源領(lǐng)域的AI科研智能助手，致力于解決科研數(shù)據(jù)分散、專(zhuān)業(yè)知識(shí)壁壘高等痛點(diǎn)。系統(tǒng)基于領(lǐng)域知識(shí)增強(qiáng)的大語(yǔ)言模型，可精準(zhǔn)理解能源科學(xué)復(fù)雜問(wèn)題并提供專(zhuān)業(yè)推理。通過(guò)整合文獻(xiàn)、專(zhuān)利等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建智能知識(shí)引擎，為研究人員提供創(chuàng)新方向建議。同時(shí)利用AI代碼生成能力，支持科研場(chǎng)景的快速輔助構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)“想法-原型”的高效轉(zhuǎn)化。該助手將作為科研人員的智能伙伴，顯著提升研發(fā)效率，推動(dòng)能源技術(shù)創(chuàng)新突破。
“揭榜掛帥”賽道擂主
IoTDB-FS——基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的網(wǎng)格類(lèi)數(shù)據(jù)分布式文件系統(tǒng)
團(tuán)隊(duì)成員：張洪胤、朱錦濤、丁宇辰、林欣濤、彭俊植、劉雍、邱云中、張小健、肖今朝
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：IoTDB-FS是面向地球系統(tǒng)科學(xué)的海量網(wǎng)格類(lèi)數(shù)據(jù)的分布式文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于清華大學(xué)軟件學(xué)院自研發(fā)起的國(guó)際頂級(jí)開(kāi)源項(xiàng)目時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)Apache IoTDB實(shí)現(xiàn)，融入網(wǎng)格類(lèi)數(shù)據(jù)格式的自描述信息，支持對(duì)網(wǎng)格內(nèi)局部數(shù)據(jù)塊的快速尋址定位，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)數(shù)據(jù)常用的讀寫(xiě)函數(shù)庫(kù)，能夠高效支撐氣象應(yīng)用場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)以及高可用需求。
供稿：校團(tuán)委
編輯：劉芳芳
審核：郭玲
