近日,启真杯浙江大学2020年度学生十大学术新成果评选活动落下帷幕,共评选出浙江大学年度学生十大学术新成果浙江大学年度学生十大学术新成果提名奖奖励项目各10项。

本版聚焦“学生十大学术新成果”获奖项目,邀请奖项申报人讲述他们的科研故事,分享他们的心路历程,增强学生学术创新意识,营造浓厚的校园学术氛围。

 

1 项目名称:破解免疫细胞识别癌细胞的密码

机械工程学院2017级博士生费攀宇医学院2017级博士生张同同

 

成果简介:

在我们漫长的一生中,细菌、病毒和基因突变威胁着我们的机体健康,但免疫细胞全方位保护着我们。这些免疫“斗士”如何工作呢?

本论文发现免疫T淋巴细胞不是孤独的战斗者,利用无处不在的生物力和独特的蛋白质分子,T细胞在浩如烟海的细胞中迅速、精准地分辨出受感染的癌细胞,这些癌细胞最终会被T细胞清除干净以保持机体健康。但是,长时间的进化之旅赋予了一些癌细胞狡猾的特性,他们通过基因突变伪装自己,躲过追捕。

科研心得:(医学院2017级博士生张同同)2015年暑假我刚到医学院,带着年轻人的热情一头扎进生命科学的海洋之中。那时的我怎么也不会想到在今后五年的时间里我将日夜与生命科学为伴,并将其视作我终生的职业追求。

整整五年时间里,最难忘的事情是建立了高精度、高稳定和多功能的单分子磁镊系统,这是我在医工交叉科研中交出的最好答卷。几年时间,从无到有,历经千辛万苦,我看着论文像自己的孩子一样逐渐成长,心里是苦涩的,同时也是欣慰的。千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。吹尽三年岁月沉淀的沙子,发挥不怕艰难、讲究务实、勇往直前的精神,我终于找到了我的金子,磁镊就是我的金子。

 

2 项目名称:应激诱导的外周CD4+T细胞代谢紊乱引发动物焦虑样行为

生命科学研究院2015级博士生范柯琪

 

成果简介:

近代社会的快节奏高压力使多种精神障碍疾病发病率逐年上升,当前临床中使用的治疗药物多是直接靶向中枢神经,常伴随着许多副作用。通过深入研究,靳津团队探明了压力诱导焦虑行为的机制,证实CD4+T细胞嘌呤代谢紊乱在焦虑症的发病过程中是具有决定性的关键因素。该项研究成果初步绘制了一副免疫系统与中枢神经系统互相作用的融合地图,为相关疾病的预后判断和干预治疗提供了更多方案。

科研心得:

在对未知领域的探索中常常遇到各种挫折,有时付出了大量的时间和精力却只是证明了此路不通,在检测焦虑小鼠的同时,我感觉自己也越来越焦虑。幸好通过导师的鼓励帮助以及与其他研究者的合作,我最终解决了实验中遇到的问题。过程中我学会了坚持不放弃,以乐观的心态对待学习和生活,一步一步走自己的路。

安之家国,燃我青春。习近平总书记期许,“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”。当下是中国科技发展最高速的时候,也是科研工作者能发挥自己最大能量的时候。作为一名生命科学领域的小小探索者,我希望将自己的满腔热血和抱负转化为实际行动,用所学、所想、所思、所行,服务于国家发展和人民幸福。

 

3 项目名称:折纸启发的积木软体机器人

机械工程学院2016级博士生焦中栋

 

成果简介:

本项目的设计灵感来源于古老的折纸艺术,通过模仿折纸的折叠运动设计了一种流体驱动的全柔性人工肌肉。传统的气动人工肌肉存在漏气的风险,而本项目设计的人工肌肉通过采用负压驱动解决了这一难题。该人工肌肉模块可以驱动重达9公斤的重物,相当于自身重量的473倍多,展示了极强的负载承受能力,且可实现伸缩、弯曲、扭转、径向运动。在面对空间探索及紧急救援等动态复杂的任务时,具有巨大的应用潜力。

科研心得:

20181月,在科研方面我迎来了一次转机。我在网上看到一个名叫“SquareTwist”的折纸视频,视频中有一个旋转运动出现了几秒钟,我立刻被这个旋转运动吸引住了。我把这个视频反复看了几十遍,接着拿起一张白纸折了一个一模一样的结构,模仿折纸设计了一个扭转人工肌肉,没想到竟然实现了预期的功能。

虽然论文投稿一路坎坷,但是我初生牛犊不怕虎。读博期间,最重要的就是调整好心态,在博士期间会经历太多的困难、坎坷,越是在艰难的时候,越要相信转折点即将出现。熬过了科研瓶颈期,才能体会到苦尽甘来的快乐。就像豁然开朗的境地必然要经过一段幽暗狭长的隧道。

 

4 项目名称:用智能塑料打造万能抓手

航空航天学院2017级硕士生令狐昌鸿

 

成果简介:“手到擒来”在工业生产、科学研究和日常生活中并非易事,抓手的设计常常因物体尺寸、形状、数量规模等要求不一而变得极具挑战。

如何实现抓手万能?本项目基于形状记忆聚合物,提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单,就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单,本领可不小,它可以把目标物体“锁”在体内,轻松地抓取10微米到1米大小之间任意形状的物体。

科研心得:

科学是一种信仰,现象背后一定有规律,问题一定有解决办法。找到了解决办法,而后就是投入:坚持下去,不断尝试,不断修正,直到解决问题,这就是我理解的科研思维。这种思维不断鼓励我前行。同时,通过交流与合作,我们能不断扩展个人的视野,碰撞出新的思维火花,发挥各自的长处,更好更快地完成一个项目。正是一位师兄关于形状记忆聚合物的文献分享,让我产生了使用这种智能材料来做“万能抓手”的想法。

这些科研的体悟,是我硕士期间的科研经历给我最宝贵的精神财富,也将伴我此生。

 

5 项目名称:B5G蜂窝物联网中供能、通信与计算的融合

信息与电子工程学院2018级硕士生齐俏

 

成果简介:

B5Gbeyond5G)蜂窝物联网作为下一代移动通信系统的核心组成部分,是实现万物互联、工业自动化和智慧城市等的重要基石。在B5G蜂窝物联网中,供能、通信和计算是实现边缘智能的三个关键要素。团队结合B5G蜂窝物联网的特点与需求,对供能、通信和计算的融合进行了全面的研究,为新一代边缘智能型蜂窝物联网的分析、设计和优化提供了重要的支撑。

科研心得:

所谓万丈高楼平地起,科研是一个从零开始逐渐积累的过程。科研是需要引路人的,我从了解研究背景,阅读文献,寻找创新点,抽象建模,推导数学公式,分析与求解,到最后仿真验证结果,每一步几乎都离不开导师的指导与实验室同学的交流。

不同人的情况不同,应该要找寻适合自己的科研方法,但是我想有一点是相同的——每一个科研人都应该需要做到“勤奋、乐观”,这也正是我们信电学院的院训。科研势必要沉下心花大量的时间投入,因此勤奋应该是做科研的基础。但是科研却不是一个付出就有回报的工作,失败是常有的事,因此需要保持一个乐观的心态,越挫越勇,笑口常开,好运自然来。

 

6 项目名称:智能电磁隐身衣

信息与电子工程学院2017级博士生钱超

 

成果简介:

隐身,作为一种高级的自我保护方式,不仅能帮助变色龙等自然生物趋利避害,也在航天和海洋等技术领域发挥重要价值。然而,与自然界的“隐身衣”相比,人类的“隐身衣”研究仍然存在电磁参数苛刻、设计制备困难等重要挑战,导致它们多数只能工作在单一的环境背景和既定的入射波条件。如果稍加改变外界环境或者入射波,隐身效果便会大打折扣。

本项目提出了新一代智能隐身系统框架,成功地融合了新型电磁材料和人工智能等领域,大大缩短了响应时间,有望将隐身应用在动态的、开放的、复杂的场景之中。

科研心得:

能安安静静地做科研是一件非常奢侈、非常享受的事。我的生活有点单调,科研就是我的生活。我十分佩服实验室里许多优异的师兄师姐,在虚心求教之余,我更希望能寻找到属于自己的一片天地,耕耘出和他们一样闪闪发光的成果。

对于科研工作者而言,难免会遇到消极的情绪,此时心态和体力非常重要。我把大部分时间都花在实验室里,曾经连续几个月没日没夜地做实验,但我也一直保持运动健身的习惯。我希望自己今后不仅要做顶天的科研,还要做立地的应用,用所学所长回馈浙大,报效祖国。

 

7 项目名称:一种新型自身炎症疾病CRIA的发现及其发病和治疗机制研究

生命科学研究院2018级博士生陶攀峰

 

成果简介:

自身炎症疾病是罕见疾病的重要组成部分,其特征为周期性发烧和系统性炎症。RIPK1是受体相互作用蛋白激酶家族的成员,参与了决定细胞生死存亡的重要生命进程。

本研究在国际上首次报道了人类RIPK1非切割变异会引起自身炎症疾病CRIA综合征,并解析其发病的分子机制。研究发现CRIA病人在RIPK1的第324位氨基酸,即Caspase-8切割位点发生了错义突变,导致RIPK1无法被切割,引起RIPK1激酶活性的增加,导致了病人的反复发热和淋巴结肿大等炎症表型。

该研究揭示的发病机制直接用于指导临床治疗,取得了卓越的疗效,极大的缓解了病人的炎症。

科研心得:

作为一名生物学博士生,由于所研究的科学问题本身就存在太多的未知与探索性,好的成果注定不会一帆风顺,可能要经历无数次的重复和失败,要经历身心双重的折磨。但如果你真正热爱自己的研究,同时相信这项研究一定可以帮助到其他人,那也会是一个痛并快乐的过程。

 

8 项目名称:柔性可穿戴生化传感智能贴片

生物医学工程与仪器科学学院2015级博士生许刚

 

成果简介:

当前市场上的可穿戴设备琳琅满目,它们大都用来监测温度、脉搏,心率、血压等生理信号。但人体的呼出气、汗液、伤口的渗出液和血液等参数却没能被覆盖,它们与个体的健康状况有更加丰富和直接的关联,更能提供健康监测和疾病诊断的第一手资料。

团队将电化学传感电路、多种生化传感器、以及近场通讯(NFC)模块共同集成到一块超薄的柔性可穿戴电子贴片上,从而实现了一系列穿戴式的生化传感检测和应用。相对于传统的可穿戴设备,监测目标从生理参数拓展到生化参数,从分子水平上实现健康监测和疾病诊断。

科研心得:

浙大是一个很高的平台,尤其是在科研上,给我们提供了非常广阔的舞台,和非常有价值的资源。比如,浙大邀请了很多重量级的嘉宾来作报告;比如浙大的学科非常齐全,无论想进行什么样的学科交叉与合作都能顺利地找到;比如浙大提供的数据库很齐全,几乎可以下载到所有学术资源;比如浙大的科研硬件实力雄厚,几乎所有的测试都能找到设备。

在浙大,我度过了人生最重要的九年。如果要用一句话来概括,那一定是“虽有遗憾,但无后悔”。

 

9 项目名称:紧急止血救生衣

化学系2018级博士生余丽莎

 

成果简介:

血液是生命之源。新型柔性纳米沸石纤维纱布,解决了作战纱布(美军列装的CombatGauze,美军十大顶尖军事装备之一)有效成分脱落和在伤口残留的安全隐患。该技术可以制造止血衣、止血毛巾、止血纱布等多种产品,可作为急救装备为交通意外赢得黄金救援时间,也可成为户外运动、极限运动、赛车等特殊人群的保护装备。

目前,相关产品正加速临床试验验证,有望在不久将来装备我军、医院急救中心、家庭个人防护。

科研心得:

遇到难题放弃还是坚持?研究团队自成立以来,一直坚持着沸石促凝机制、调控人体凝血功能的研究课题。一直以来,研究团队的论文处于长时间的空窗状态。论文多少并不是关键,关键在于我们研发的沸石基止血材料是否真的能在关键时刻救人一命。

选择了守正出奇,便等到花开烂漫。紧急止血救生衣,是研究团队坚守十年的心血。幸运的是,我们的成果可以造福于人类。

 

10 项目名称:黄堡窑剧变与山西吕梁山中南段地区五代北宋窑业技术源流的探索——从装烧工艺流变的视角

生命科学学院2014级本科生朱鑫海

 

成果简介:

我国被誉为瓷器的国度,千年窑火源远流长。申报人实地考察了诸多窑址,发现早期瓷窑的支钉间隔具大致可以分为几个不同的区域类型,并据此构建出北方早期窑业大致的发展脉络。巧合的是此时的黄堡窑,正经历着一场剧烈的生产面貌变革,文中称为“黄堡窑剧变”,正是这一剧变使得许多窑户不得不背井离乡,从而带来了山西五代—北宋窑业的繁荣。

科研心得:

科研于我,可以说是从小认准的一条路。高二暑假时参加了竺院的求是科学夏令营,被当时浙大“严谨而自由”的氛围所吸引,最终也有幸进入了浙大生科院学习。

许多人都曾问过我,为什么会有一个这么大的跨度,生物和考古,她们看起来毫不相关。我的回答是,当你真正地接触了考古之后,你会感受到它和生物学科之间存在的千丝万缕的联系。而我感兴趣的事、我认准的事,不计利害,不愧于心,就好。