中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 王璟瑄 記者 樊未晨
在五四青年節(jié)前夕，“青春之歌——全國大學(xué)生創(chuàng)新成果展”在中國國家博物館拉開帷幕，為前來觀展的游客帶來一場硬核又新潮的“創(chuàng)新秀”。
此次展覽由教育部、文化和旅游部聯(lián)合主辦，國家博物館承辦，匯聚101所高校的118個創(chuàng)新項目，分為“科技新星”“青春奉獻(xiàn)”“家國情懷”三大篇章，全面展示新時代大學(xué)生的優(yōu)秀實(shí)踐成果。
中青報·中青網(wǎng)記者在現(xiàn)場看到，展覽不僅聚焦量子計算、集成電路和人工智能等硬核科技，亦將目光投向民生改善、生態(tài)修復(fù)、醫(yī)療服務(wù)和鄉(xiāng)村振興等領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐，勾勒出大學(xué)生在前沿科技探索、生態(tài)與社會可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的堅實(shí)足跡。
科技新星助力夢想“飛”揚(yáng)
在“科技新星”展區(qū)，一輛“長著翅膀”的四輪汽車吸引了諸多觀眾的目光。這是東南大學(xué)“東大鯤鵬”團(tuán)隊在今年1月1日發(fā)布的國內(nèi)首輛飛行汽車“東大鯤鵬一號”。
全國首輛飛行汽車“東大鯤鵬一號”。中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 王璟瑄/攝
東南大學(xué)青年教師李兵兵是該項目團(tuán)隊的成員之一。他告訴中青報·中青網(wǎng)記者，這輛2.1×1.2×1.5米的飛行汽車最大載重達(dá)500公斤，最大飛行高度超過300米，最高時速可達(dá)每小時60公里。
李兵兵介紹，項目團(tuán)隊組建于2023年12月，由20余名95后、00后青年科研人員組成，構(gòu)建起涵蓋青年教師、博士后、碩博生及本科生的梯度化人才體系。項目從立項、調(diào)研、設(shè)計、開發(fā)到落地，歷時一年。
一年的時間看似短暫，但科研的道路往往布滿荊棘。由于市面上缺少相關(guān)飛行汽車產(chǎn)品的技術(shù)方案，“從0到1”的創(chuàng)新充滿不確定性?！皞鹘y(tǒng)的電動垂直起降飛行器eVTOL不具備地面移動能力，而我們研發(fā)的‘東大鯤鵬一號’為陸空一體型，兼具地面運(yùn)載與空中運(yùn)載的靈活移動能力?！崩畋硎?，陸空一體飛行汽車是以汽車為主要載體，而非當(dāng)下主流的無人機(jī)技術(shù)路線。能否成功實(shí)現(xiàn)這些全新的設(shè)計思路，曾經(jīng)給團(tuán)隊成員帶來了不少心理壓力。
與此同時，理論分析與工程實(shí)踐的鴻溝也一度成為難題。李兵兵回憶，有些設(shè)計構(gòu)想在圖紙階段驗證很順利，但是在真實(shí)制作過程中，由于人工安裝的誤差，出現(xiàn)了零部件干涉，“技術(shù)人員最長連續(xù)4天不睡覺，臨時調(diào)整方案和部件”。
功夫不負(fù)有心人，在每位團(tuán)隊成員的不懈堅持下，“東大鯤鵬一號”成功突破了陸空一體化車身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、多模態(tài)交互數(shù)字化座艙、陸空分布式電驅(qū)動系統(tǒng)等多項關(guān)鍵核心技術(shù)。
“可飛可跑”的飛行汽車具體有哪些應(yīng)用場景？李兵兵表示，高機(jī)動性、大載重量等特點(diǎn)讓它能夠在軍用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速打擊，在消防領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)靈活救援，同時也可以補(bǔ)足物流供應(yīng)鏈短途運(yùn)輸?shù)摹白詈笠还铩?，未來還有望將其開發(fā)為觀光載具。
目前，“東大鯤鵬”團(tuán)隊的技術(shù)日趨成熟穩(wěn)定，商業(yè)化運(yùn)營團(tuán)隊正在緊鑼密鼓組建，已與2家上市公司初步達(dá)成融資意向。展望未來，團(tuán)隊計劃為飛行汽車配備可伸縮或隱蔽式機(jī)翼，優(yōu)化外觀；同時將動力構(gòu)型升級為油電混動，將續(xù)航里程提升至2小時左右，讓飛行汽車真正成為便捷的“空中飛的”。
關(guān)于項目名稱的由來，李兵兵表示，“鯤鵬”寓意“扶搖直上九萬里”，寄托著對我國低空經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的美好祝福。“作為新時代青年，特別是我們青年科研工作者，要發(fā)揮自己的專業(yè)所長，把科研成果轉(zhuǎn)化到真正的市場中去，實(shí)現(xiàn)知識‘從書架向貨架’的轉(zhuǎn)變。”
青春奉獻(xiàn)守護(hù)文化傳承
中青報·中青網(wǎng)記者注意到，展區(qū)內(nèi)除了飛行汽車、智能機(jī)器狗、“電子魚皮”等各類前沿硬核科技成果，還有不少充滿“文藝范兒”的創(chuàng)新實(shí)踐。來自內(nèi)蒙古大學(xué)的“復(fù)雜文字古籍文獻(xiàn)數(shù)字化一站式解決方案”就是其中之一，該項目獲得了2024年中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽全國金獎，項目團(tuán)隊致力于讓少數(shù)民族復(fù)雜文字“開口說話”，為學(xué)術(shù)研究和文化傳承點(diǎn)亮希望之光。
全自動翻頁掃描儀、少數(shù)民族文字識別技術(shù)及數(shù)字化平臺。中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 王璟瑄/攝
“這是我們自主研發(fā)的全自動翻頁掃描儀、少數(shù)民族文字識別技術(shù)及數(shù)字化平臺，全面實(shí)現(xiàn)蒙古族、滿族、藏族等少數(shù)民族文字材料的自動掃描、翻頁、識別、轉(zhuǎn)換與翻譯?！表椖控?fù)責(zé)人、內(nèi)蒙古大學(xué)中國語言文學(xué)專業(yè)博士研究生歐日樂克指著他身旁的長方形掃描儀介紹，少數(shù)民族語言文字相對復(fù)雜，存在大量的形態(tài)變化。數(shù)字化的過程不僅需要技術(shù)，也需要對少數(shù)民族語言文化有較深的理解才能完成，該項目解決了少數(shù)民族語言文字?jǐn)?shù)字化難的痛點(diǎn)。
他告訴中青報·中青網(wǎng)記者，傳統(tǒng)的人工掃描不僅容易損壞古籍，而且效率慢，一天工作12小時可能只能掃完3本書；而全自動翻頁掃描儀經(jīng)過測試，最快能在4小時掃描9本古籍。
歐日樂克拿起一本樣書放入掃描儀演示，該掃描儀采用“風(fēng)吸翻頁”的設(shè)計，類似于驗鈔機(jī)，比手動翻頁更加輕柔；針對古籍脆弱、易損壞的特點(diǎn)，設(shè)備能根據(jù)紙張厚度自動調(diào)節(jié)翻頁間距和風(fēng)的大小，精準(zhǔn)識別每一頁文字。
“當(dāng)下主流的高拍儀掃描容易存在掃描變形、丟失重要文字信息的問題，而且大多屬于‘淺數(shù)字化’?！睔W日樂克解釋，許多少數(shù)民族語言在數(shù)字化過程中缺少文字語料庫，所謂的“數(shù)字化”僅僅是將其掃描成電子圖片。
為了實(shí)現(xiàn)對少數(shù)民族古籍的“深數(shù)字化”，團(tuán)隊依托內(nèi)蒙古大學(xué)在少數(shù)民族語言文字研究方面的積淀，投入大量人力手動錄入、校對少數(shù)民族語言內(nèi)容，在數(shù)字化平臺構(gòu)建高質(zhì)量語料庫。“古籍經(jīng)過自動化掃描之后，會直接在內(nèi)置的數(shù)字化平臺里呈現(xiàn)出可編輯、復(fù)制、粘貼、查詢的真正數(shù)字化文本?！睔W日樂克說。
此外，歐日樂克介紹，掃描儀的內(nèi)置平臺還可以對少數(shù)民族古籍文本進(jìn)行翻譯和朗讀，目前可識別8種少數(shù)民族語言，后續(xù)還將把西夏文納入識別范圍。而對于諸如英文、德文等通用語言文字，掃描儀的識別準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%。
目前，設(shè)備已進(jìn)入量產(chǎn)階段，將為圖書館等機(jī)構(gòu)的古籍?dāng)?shù)字化工作提供有力支持。團(tuán)隊還積極拓展應(yīng)用場景，開發(fā)小程序和云端應(yīng)用，方便用戶對已數(shù)字化的內(nèi)容進(jìn)行處理。歐日樂克希望通過這些努力，推動古籍文獻(xiàn)等的掃描和數(shù)字化“成為一種簡便的事情”，為保護(hù)和挖掘少數(shù)民族古籍文獻(xiàn)中的優(yōu)秀文化價值貢獻(xiàn)力量。
家國情懷根“植”綠海煥新
來到“家國情懷”展區(qū)，有一支來自中國海洋大學(xué)的本科生團(tuán)隊致力于在海底“種草”，他們的“船機(jī)協(xié)同海草床植株移植機(jī)器人”項目獲得了2024年全國大學(xué)生創(chuàng)新大賽全國銀獎。
項目負(fù)責(zé)人苗涪倫介紹，該項目聚焦海洋生態(tài)修復(fù)難題，自主研制一款船機(jī)協(xié)同海草床植株移植機(jī)器人進(jìn)行海草床修復(fù)。
船機(jī)協(xié)同海草床植株移植機(jī)器人。中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 王璟瑄/攝
據(jù)了解，海草床又被稱為“海底草原”，是眾多海洋生物的棲息地，也是全球最重要的碳庫之一，存碳效率比森林高90倍，具有極高的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)價值。近幾十年來，由于人類活動和全球氣候變化影響，海草床正以每年7%的速率快速退化。據(jù)統(tǒng)計，修復(fù)一萬畝面積的海草床，能夠中和20萬輛汽車每年的碳排放量。
然而，傳統(tǒng)的海草移植方法效率低，海況不穩(wěn)定對潛水員水中作業(yè)也會產(chǎn)生危險。為解決該痛點(diǎn)，來自通信工程、機(jī)械設(shè)計制造等專業(yè)的2021級本科生團(tuán)隊在中國海洋大學(xué)創(chuàng)新教育實(shí)踐中心主任宋大雷、海草床生態(tài)修復(fù)研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人張沛東的指導(dǎo)下，歷經(jīng)兩年研制出了海草床植株移植機(jī)器人。
苗涪倫介紹，機(jī)器人配備儲苗船與水下種植機(jī)兩大系統(tǒng)，創(chuàng)新性運(yùn)用“麻繩夾系法”，通過輸苗機(jī)構(gòu)將儲苗船上的大量苗繩輸送到海底，由水下種植機(jī)將苗繩埋入海底土壤，同時融合光學(xué)識別與姿態(tài)共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模式可調(diào)的船機(jī)協(xié)同作業(yè)。宛如“綠色精靈”的海草床植株移植機(jī)器人，相比人工海草移植效率有了大幅提升，也避免了人工作業(yè)的潛在風(fēng)險。
目前，團(tuán)隊已申請3項發(fā)明專利，移植機(jī)器人成功在1-6米近岸淺水區(qū)開展小規(guī)模實(shí)地移植實(shí)驗，未來將突破開放海域應(yīng)用，進(jìn)一步在風(fēng)浪較大的深水區(qū)域（如渤海、南海）驗證機(jī)器人穩(wěn)定性。
“我們希望該項目能推動智能化技術(shù)突破海草床修復(fù)效率瓶頸，助力我國藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)規(guī)?；l(fā)展，治理海底沙漠，建設(shè)更美麗的地球村?！泵绺愓f。
來源：中國青年報客戶端
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