清华大学在第十八届全国“挑战杯”竞赛中取得佳绩

清华青年科创

10月30日，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛（以下简称“挑战杯”）在贵州大学闭幕。清华大学代表队入围主体赛决赛的六个项目发挥出色，获特等奖3项、一等奖2项、二等奖1项。此外，在“揭榜挂帅”专项赛中，1个项目获“擂主”，2个项目获一等奖，1个项目获三等奖。清华大学荣获“优胜杯”。

校团委书记王睿与参赛同学合照

本届“挑战杯”共有来自全国2000多所高校超过200万大学生参加，参赛作品项目涵盖机械与控制、信息技术、生命科学、能源化工、数理、发展成就、文明文化、美丽中国、民生福祉、中国之治，共计10个学科门类。

获奖项目介绍1

特等奖

光声多模态淋巴结智能定位系统

作者：

电子系2021级研究生 顾刘杰

电子系2021级研究生 高旖泽

电子系2020级研究生 高渐攀

电子系2020级本科生 邹箫桐

电子系2021级研究生 岳彤

医学院2021级研究生 姚明月

指导老师：

电子系副教授马骋

清华长庚医院副主任医师白熠洲

电子系博士邓翰迪

顾刘杰正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

前哨淋巴结活检术中，基于无辐射、高精度的在术前和术中对前哨淋巴结进行定位的实际临床需求，团队进行医学成像系统设计与系统研发。包括硬件核心部件设计与开发、核心算法设计与研究、后端人机交互与智慧辅助系统开发。团队研发了一套光声-超声双模态医学成像设备，在原有外科手术工作流的基础上，实现了更鲁棒、清晰、灵敏的无辐射前哨淋巴结光声定位方法。为精准外科提供更多可能。

团队独立设计的光声多模态淋巴结智能定位系统

2

特等奖

后摩尔新型半导体原子级精确构筑

与高性能器件应用

作者：

材料学院2020级本科生 林祐均

未央书院2020级本科生 刘甫承

指导老师：

材料学院副教授王琛

林

祐均正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

层状半导体材料被提出以解决传统硅基芯片集成度、性能上限等瓶颈问题。然而，其距离产业化还面临以生长位置随机、材料选择少、器件性能优势不显著为代表的一系列问题。本项目创新性地提出了“籽晶自消失”与“脉冲气流”方法，在原子层级精确构筑材料，实现了材料位置自准定、材料超失配集成、超高光响应度探测器的技术突破。本工作中“制备-集成-器件”的全链条创新为层状材料进入芯片产业发挥其优势性能提供了扎实的基础。

项目研究框架

3

特等奖

轴承何以成为大国“心病”:

我国高端轴承发展瓶颈与攻关方向

——基于12省龙头企业的调查研究

作者：

机械系2020级本科生 周骏

机械系2019级本科生 刘琦炜

机械系2021级硕士生 李郑

机械系2021级本科生 刘庆泽

机械系2021级本科生 田寒

机械系2021级本科生 李子涵

机械系2020级本科生 金朝

机械系2020级本科生 郝大中

指导老师：

机械系副教授瞿体明

机械系副研究员盛选禹

机械系研究员蔡志鹏

周骏正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

本次调研由共前往5大轴承产业基地、12个省份的113家企业开展调研，通过实地考察、深度访谈、个案研究等方法，从全产业链视角调研高端轴承“卡脖子”问题背后的产业链结构性问题。最终，本次调研梳理了近年来我国轴承工业的发展成就及高端化产品“卡脖子”原因，从政府施策、企业发展、高校科研三个层面提出了逆向人才培养机制打造、产业互联生态体系构建等一系列具有针对性的政策建议。

团队在中天钢铁有限公司调研PSM产线

4

一等奖

智愈骨骼——基于激光直写技术的

实时射频传感智能骨监测系统

作者：

机械系2019级本科生 李庆昂

行健书院2021级本科生 金泽昊

行健书院2021级本科生 顾斯程

指导老师：

机械系助理教授 臧浠凝

医学院副教授赵喆

李庆昂正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

每年全球新发骨折病例约为1.78亿，骨折不仅给病人带来了疼痛与不便，也为医生带来了如何有效干预和辅助愈合的难题。本项目基于聚醚醚酮这一未来骨植入物材料的发展趋势，利用激光直写方法制作了一种可以实现功能、传感、通讯一体化的智能植入物，为骨折术后监测带来了更加高效的方案。

一体化智能骨植入物无线无源传感方案

5

一等奖

“从底层到UI，黑客无所遁形”

——基于行为流建模的高层安全事件

主动防御与攻击精确溯源系统

作者：

软件学院2019级本科生 彭贻豪

指导老师：

软件学院副教授赵曦滨

软件学院副研究员万海

彭贻豪正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

我国网络安全领域面临的最大威胁是APT攻击。这些攻击手段往往持续时间长，攻击动作隐蔽，不易被传统的攻击检测手段发现、拦截和溯源。本项目提出了一种新方法，基于行为流建模技术进行APT攻击检测和溯源。该方法将应用级正常行为流和底层系统溯源图进行建模和匹配，并在攻击入口处开始防御。当试图绕过前端的攻击行为被发现时，就可以及时阻断APT攻击；同时，该方法还能够在底层安全事件发生时及时溯源到攻击的入口。

项目工作流图

6

二等奖

“宜居宜业和美”乡村建设

何以惠及民生福祉

——基于30省百村万卷调研的

数据透视与政策建议

作者：

建筑学院2021级研究生 谢金丰

教研院2021级研究生 张一杰

建筑学院2021级研究生 宿佳境

建筑学院2021级研究生 乌家宁

建筑学院2022级研究生 王笑涵

土水学院2019级本科生 邬丰骏

建筑学院2019级本科生 刘韫楷

社科学院2020级本科生 王海成

指导老师：

建筑学院副教授张弘

建筑学院副教授周政旭

团委副书记程正雨

谢金丰正在进行决赛前最后一次模拟答辩

参赛团队合影

乡村建设是国家乡村振兴战略的重要任务，面对我国乡村建设存在巨大区域与个体差异的问题，本项目构建了定量和定性相结合的研究方法：定量上构建了中国乡村建设调查数据库，覆盖全国30个省、156个村、超4000个农村家庭超万份问卷；定性上对150余样本村庄开展了多轮实地观察和专题研究，两者进行交叉验证。研究通过数据透视对我国乡村建设的成效和不足进行了细致总结，进而提出“宏观分区献策+微观因地施策”的政策建议。

项目研究框架

此外，计算机系2020级研究生王鹏程、南京大学人工智能学院2020级本科生彭浩伦、深研院2022级研究生刘亚欣、未央书院2022级本科生赵梦蝶的项目《华同学：大模型驱动的交互式直播数字人》（指导教师：计算机系教授唐杰）获“揭榜挂帅”专项赛擂主。

彭浩伦和刘亚欣正在答辩

计算机系2022级硕士生李瀚明、计算机系2023级硕士生林佳音、计算机系2021级硕士生张珽舰、计算机系2021级硕士生刘明辉、计算机系2021级硕士生王维汉、计算机金融2020级本科生夏浩天的项目《知识图谱构建编辑器——基于信创的学习迁移模型构建知识图谱》（指导教师：计算机系研究员许斌、计算机系助理研究员侯磊）获“揭榜挂帅”专项赛一等奖。

参赛团队合照

医学院2022级博士生杨芊芊、交叉信息院2019级本科生罗家琦、生命学院2022级博士生魏子萌的项目《基于结构预测和蛋白质预训练模型的新冠变异株性质预测与可视化》（指导教师：医学院教授张林琦、清华智能产业研究院副研究员马剑竹、医学院副研究员张绮）获“揭榜挂帅”专项赛一等奖。

参赛团队顺利完成答辩

交叉信息院2022级博士生陈俊杰、交叉信息院2019级本科生杜振宇、交叉信息院2020级本科生潘昭恺的项目《容错量子计算中魔术态提纯的实验实现》（指导教师：交叉信息院副教授马雄峰）获“揭榜挂帅”专项赛三等奖。

参赛团队顺利完成答辩

祝贺以上获奖项目的参赛选手和指导老师！感谢广大师生对全国“挑战杯”竞赛备赛工作的大力支持！

“挑战杯”竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、中国社会科学院、全国学联和地方政府共同主办，国内著名大学、新闻媒体联合发起的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动。首届“挑战杯”竞赛于1989年在清华大学举办，迄今已连续举办17届。“挑战杯”竞赛始终坚持“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战”的宗旨，在促进青年创新人才成长、深化高校素质教育、推动经济社会发展等方面发挥了积极作用。清华大学高度重视“挑战杯”竞赛的育人价值，将其作为拔尖创新人才培养的重要载体，依托学生科技创新工作体系，组织指导教师、专家学者、学生骨干积极备赛，为参赛选手提供全过程指导和全方位支持。

“挑战，是一种信仰”

清华大学将继续优化本科生创新培养体系

以“挑战杯”竞赛为契机遴选优秀项目、激发创新精神

着力培养更多高层次拔尖创新人才！