摘要:可以“秒变”三架独立飞机的无人飞行器、仿刺鲀可吸水变大的微针机器人……5月16日,2025年中国研究生创新实践系列大赛年度启动大会暨中国研究生创新实践成果交流会在南京举办,往年中国研究生创新实践系列大赛中的120余项优秀获奖作品惊艳亮相。现场600余位高校师生
原题:口服微针“胶囊”、陆空飞行机器人……全国120余项研究生创新成果亮相南京
可以“秒变”三架独立飞机的无人飞行器、仿刺鲀可吸水变大的微针机器人……5月16日,2025年中国研究生创新实践系列大赛年度启动大会暨中国研究生创新实践成果交流会在南京举办,往年中国研究生创新实践系列大赛中的120余项优秀获奖作品惊艳亮相。现场600余位高校师生、企业代表和地方政府负责人共同见证了一场教育链、产业链、创新链深度融合的“化学反应”。
前沿潜力股“集结”,聚焦现实难题
从智慧城市到网络安全,从人工智能到未来飞行器,记者在现场看到,展示项目均为与江苏主导产业相关、有意在南京孵化并具备孵化潜力展示前沿创新成果,涵盖北京大学、清华大学、上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、东南大学等多所高校。青年学子们不仅以脑洞大开的创意展现了蓬勃创新活力,同时也紧扣国家重大战略需求,将视野投向生活生产一线的现实难题。
传统生物大分子类药物直接口服的生物利用度不到1%,而通过注射方式给药往往容易产生疼痛,感染风险较大。为此,清华大学学生团队开发了一种完全由生物相容水凝胶材料制成的微针机器人,首次利用肠道蠕动力进行驱动,实现胰岛素等生物类大分子药物的口服递送。这个名为“仿刺鲀口服给药微针机器人”的项目获得2024中国研究生机器人创新设计大赛全国一等奖。
团队负责人、清华大学博士生李家聪,向记者展示了这款如同普通胶囊一般的微针机器人。“患者将它口服下去,外壳具有pH响应的微针机器人在识别到肠道碱性环境后,肠溶胶囊壳会迅速溶解,微针载药机器人吸水膨胀,随后刺入肠壁,实现药物递送。这种倒刺微针的结构,实现了载药微针持续给药,提高生物利用度。”
李家聪介绍,目前动物在体胰岛素递送实验数据表明,该微针机器人的胰岛素递送生物利用度为23.6%,是直接口服的37.7倍。“未来我们还将尝试递送其他生物类药物。”
双主动轮外加可伸缩双旋翼,交流会现场,记者被这样一台陆空两栖飞行机器人所吸引。“为了尽可能缩小体积,我们并未采用传统两栖飞行机器人的四旋翼加四轮或履带式设计方式,而采用‘2+2’布局,即通过矢量双旋翼实现空中俯仰运动,双主动轮实现地面运动。”去年,南京航空航天大学学生团队研发的这款飞行机器人,在中国研究生未来飞行器创新大赛中摘得全国一等奖,其创新关键在于机器人的灵活多变设计。
“陆空两栖机器人具备跨域作业的能力,可应用于消防救援、军警侦察、地下管廊巡检等多个领域。”该团队负责人徐宏雨告诉记者,围绕微小型陆空两栖机器人地面负载能力弱、适应性差模态过渡不连续等技术难点,团队提出这种微小型陆空两栖机器人极简设计方案。“两轮移动迅速敏捷,且不用考虑转向半径问题,可以实现原地转向。此外,横列式的双旋翼可以让机器人实现像螃蟹一样‘横着行走’,且降落后旋翼可以收起来,通过性更强。”
从“纸面”到“地面”,科研成果转化结硕果
记者发现,不少往届大赛的“明日之星”已悄然实现了从“纸面”到“地面”的跨越。
2023年,东南大学团队“基于仿蜂窝气动驱动器的柔性康复手套”斩获中国研究生电子设计竞赛全国一等奖。该项目创新性地设计了采用五层TPU结构的仿蜂窝双向气动驱动器,可在较低气压下实现大角度、高抓力的双向运动,为脑卒中等导致手功能障碍的人群,提供高效、安全、便捷的手部康复训练方案。
体积小、重量轻、弯曲角度大,这是记者佩戴此款康复手套的最大感受。团队成员厉叶介绍,和普通气动康复手套只能进行单向屈伸训练不同,这款手套可以对患者手部的五根手指进行屈曲和伸展训练,并具有主被动及镜像等多种训练模式。“市面上的康复手套一般是刚性的,而我们的产品是国内首款基于织物设计的康复手套,佩戴舒适,仅有107克,相当于两个鸡蛋的重量,并且驱动效率也很高。”
“这些手功能障碍患者的肌肉力量是有的,但其脑部神经与肌肉之间的传输通路‘堵住了’,因此我们通过多通道多模态的反馈,使患者自主产生运动意图,从而帮助病人打通传输通路。”东南大学博士后赖健伟自豪地告诉记者,目前该项目已在江苏省人民医院、东南大学附属中大医院等开展了100多例临床病例研究。数据显示,脑卒中等导致手功能障碍的病人穿戴此款康复手套半小时后,基本可以自主进行康复训练。“未来我们还将不断改进产品性能,预计明年下半年我们将推出基于脑机接口技术的柔性手部康复机器人系统。”
“此次交流会是多方合作推动赛事人才对接和研究生创新成果转移转化的一次积极的尝试。这些成果展现了研究生教育在服务国家战略需求、推动产业升级中的积极作为,也生动诠释新时代研究生群体的时代价值和社会担当。”中国学位与研究生教育学会会长、中国科学院院士杨卫介绍,中国研究生创新实践系列大赛创办10余年来,已成为研究生战线备受瞩目的赛事。2024年,大赛报名学生超过20万人次,同比增长25%。
杨卫表示,2025年是落实《教育强国建设规划纲要》的全面布局之年,也是《中华人民共和国学位法》正式实施的开局之年,站在新的历史方位,中国研究生创新实践系列大赛将以更高站位、更实举措,服务国家战略全局,助力拔尖创新人才培养。
多方共建,助力“创新星火”燎原
启动会上,中国学位与研究生教育学会与全国高校技术转移中心(江苏)、全国高校信息通信区域技术转移转化中心(江苏)携手,共建中国研究生创新实践成果孵化基地(南京江宁)。
东南大学和南通市签约,南通市政府将长期支持东南大学创办举办“中国研究生智能建造创新大赛”,大赛将打造“既懂行业场景又懂AI技术”的行业+AI复合型人才培养的样板。南京大学与建邺区政府、东南大学与江宁区政府进行了合作办赛签约。
据悉,由东南大学发起的研究生数学建模竞赛已成为中国研究生创新实践系列大赛中参赛人数最多、参赛地区最广、涉及学科门类最全的研究生创新实践主题赛事,形成了可复制、可推广的竞赛育人的“数模范式”。“学校将继续紧密对接国家战略需求和行业发展前沿,倡议发起研究生智能建造创新大赛,将系列大赛作为研究生服务强国建设的练兵场,以高质量研究生教育助力造就规模宏大的青年科技人才队伍。”东南大学党委书记左惟说。
服务国家战略需求、促进师生创新创业实践是赛事初衷,也与全国高校区域技术转移转化中心(江苏)建设目标一致。江苏省政府副秘书长邱志强表示:“未来将加快建设中国研究生创新实践成果孵化基地,以更加优质的服务促进高校科技成果与江苏产业需求有效对接,努力构建赛事搭台、产业赋能、资本助力的良好生态。”
记者 谢诗涵/文 刘莉/图 通讯员 孙艳
来源:金台资讯