晨烯初見，刀鋒淬刃，氫能助力。
今年，由我校選送的《理工晨烯——全球柔性石墨烯天線引領者》專案（以下簡稱“理工晨烯”）、《刀鋒科技—全球高階刀具塗層服務領導者》專案（以下簡稱“刀鋒科技”），在第七屆中國國際“網際網路+”大學生創新創業大賽總決賽中獲金獎，《氫領科技——氫燃料電池電堆解決方案提供商》專案（以下簡稱“氫領科技”） 獲銀獎。這是學校在“網際網路+”大賽國賽中新的突破。
可喜可賀的成績背後，是各專案團隊日以繼夜地精細打磨和奮力拼搏。窮理以致其知，反躬以踐其實。專案團隊以習近平總書記提出的“四個面向”為引領，堅持科技向善理念，聚焦創新創業，探索發揮科技創新的“實效性”，將科技創新成果轉化為推動經濟社會發展的現實動力。
選題：聚焦前沿 勇於突破
“科研最重要的是敢想敢做，認真去想，落到實處去做。”理工晨烯專案組指導老師何大平說。
接到比賽通知後，理工晨烯專案組開始商議選題。“選題該如何定位？我們能利用現有的資源做些什麼？能透過這個專案為社會創造些什麼？是一直縈繞在我們腦海中的問題。”理工晨烯專案組成員說。
“在反覆討論還沒有確定好選題時，有同學萌生‘在前人基礎上改進’的想法，何大平老師立馬“勸住”我們，他說這樣再怎麼改都是在大樹上修枝幹，不如我們自己重新種一棵樹，慢慢培育，讓樹苗茁壯成長，更有成就感。在何老師的啟發下，我們摒棄之前‘偷懶’的想法，結合研究方向，瞄準國家重大發展需求去找選題。” 理工晨烯專案組陳鵬飛回憶道。
理工晨烯專案組深知，只有強化基礎材料，才能賦能“中國製造”。石墨烯作為一種新型奈米材料，正悄然走進人們的生活，在半導體、柔性電子、生物醫學、儲能、感測檢測等諸多領域具有巨大產業應用價值，世界不少國家將石墨烯作為高科技發展的戰略制高點，在高階研發方面競爭十分激烈。要想實現石墨烯的創新領跑應用，必須瞄準“戰場”，主動“出擊”。
專案組陳鵬飛談到：“每次有好的點子，老師們會和我們坐下來一起探討，有什麼創新點，在實際應用上有什麼意義。就這樣經過一次又一次的探討和打磨，一次又一次的推到重來，我們最終把目光聚焦在石墨烯天線這個未來資訊發展的重要領域，確定‘全球柔性石墨烯天線引領者’這一選題，透過研發柔性石墨烯天線來實現石墨烯高階產業化應用，助力中國通訊資訊產業發展。”
“這個選題到底行不行，能不能做下去？會不會成功？”同樣是研究生創意組的刀鋒科技專案，在選題之初也一度陷入難題。
刀鋒科技專案組成員來自材料複合新技術國家重點實驗室，實驗室經過數十年的科研攻關，實現了梯度奈米塗層的量產，開闢了國內自有的高階塗層體系，要在這些成績之上，去實現更大突破，對專案組來說，壓力倍增。
在專案組指導老師章嵩看來，“網際網路+”比賽的意義不僅僅在於做出好的科研成果，更在於透過比賽，引導學生感悟科技向善的理念和力量，樹立正確的科研觀，勇於創新並推進更多科研成果落地生根，造福於民。
面對如今高階製造的快速發展需求，國內的高階刀具塗層技術現在仍處於受限困境，在高鐵鋼軌養護、航空航天和汽車製造等領域有八成以上依賴國外進口。國外一支成本不足300元的高階刀具，出口到國內售價高達3000元，10倍價差的背後不僅是國外企業大量攫取的市場份額，更是一旦國外停止供給，國內的產線將面臨停工，國家戰略安全面臨巨大威脅。“該我們做點什麼的時候到了”，專案組秉持著這樣的初衷，延續著實驗室良好的科研精神，從書架到貨架、從試驗室到工廠流水線，針對國內高階塗層刀具長期受制於國外的現實困境，尋找新的突破口，致力於實現高階刀具塗層以及相應裝備的國產化。
“比賽結果是未知的，但我們想要做成的東西是明確的。”氫領科技專案組蔡媛琪說。
今年全國“兩會”上，碳達峰、碳中和被首次寫入政府工作報告，在交通領域，發展清潔能源氫能代替傳統的化石能源成為一種重要的方式。目前國內氫燃料電池電堆技術普遍尚未成熟，相比於國際水平差距較大的境況，“在日本豐田早已在新能源汽車上實現使用氫能的情況下，我們能做什麼？該做什麼？”是氫領科技專案組在選題之初一直在思考的問題。
氫領科技專案組師生所在的湖北省燃料電池重點實驗室，歷經數年的反覆試驗和市場驗證，在燃料電池方面積累了一定的經驗。“要做就做最核心的，能助力我國領跑氫能時代”專案組師生一合計，決定專注於氫燃料電池汽車中最核心的部件——電堆的研發和生產，結合交通領域清潔能源發展需要，提出“氫燃料電池電堆解決方案提供商”的新思路。
攻堅：無懼失敗 在實幹中練就“真功夫”
古之立大事者了，必有堅韌不拔之志，做研究、搞科研亦是如此。
選題定下來後，就是比賽籌備階段。刀鋒科技專案專注於解決高階刀具的塗層問題，而塗層技術涉及到的科學問題多且複雜。在塗層裝備的搭建過程中，不僅需要材料方面的知識，還需要與機械和電路打交道。“雖然我們都有工科背景，但面對機械和電路的專業知識，也有些陌生。”專案組楊邁說。專案組透過查閱了大量的資料，向相關專業老師請教，來填補多學科交叉的知識空白。
理論基礎有了，實驗技術生疏又成了現實難題。“在前期缺少經驗時，都得靠章嵩老師手把手教我們，‘一遍學不會，就多來幾遍’的話語一直著激勵我們克服難題，不懼失敗。在塗層裝置搭建中，除了需要專業知識的支撐，細節尤為重要。大到各個裝置模組的佈局，小到每一顆螺絲的安裝，都有需要注意的細節，任何一個小細節的疏忽都會造成最終的失敗。在整個比賽過程中，我們對每一個細節都會慎之又慎，在一次次失敗中尋找經驗，再多花時間去仔細打磨、嚴格把控，讓每一個零部件都能嚴絲合縫、恰到好處的安裝上。”專案組唐佳傑說。
科技成果和實際生產就好比兩座山頭，中間隔著產業化的深淵。對於刀鋒科技專案組這樣一個“產學研”專案來說，要想專案成果最終成功落地，不僅要求專案組成員做個嚴謹細心的實驗員，還要有豐富的市場經驗。
“閉門造車可不行，我們要走出去，深入市場，才能瞭解市場難點，解決專案難題。”專案組協商後開始多方籌措，積極聯絡，先後到武漢耐斯刀具廠、蘇州艾鈦科奈米科技有限公司和廈門鎢業等多家企業走訪、學習。從每一個零部件，到一間間廠房，從剛開始的一知半解，到後來的嫻熟對話，大家一筆一劃地認真記錄，一遍一遍地虛心請教，一步步深入瞭解高階刀具塗層行業的迫切需求和市場痛點，充實的調研報告對專案後續的發展起到了關鍵作用。
在攻克完一系列技術和生產難題後，如何將複雜的科學技術在短短的10分鐘內透過簡練易懂的方式傳達給現場聽眾，成為專案組在比賽時面臨的最大難題。
在專案組看來，專案的科技理念大眾聽得懂、產品用得上，才算成功。針對這一問題，專案組多次將專案內容講給非材料專業的師生聽，聽取多方意見，對專案多個細節無數次打磨，對路演和答辯細節字斟句酌，才形成了打動評委和觀眾的最終版本。
不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海。對理工晨烯專案組來說，石墨烯材料雖具有天然優勢，但要實現理工石墨烯的量產和產業化，難度很大。在石墨烯膜的製備過程中，電導率必須突破10的6次方這個數量級，但目前現有的石墨烯只能達到10的5次方。為了滿足這一條件，專案組進行了1000多次實驗，從300餘種方法中選出成功方案，透過引入高溫碳修復和剪下流動技術，突破宏觀石墨烯電導率瓶頸。“每次等待實驗結果，就像期待一個新生命的誕生，既緊張又期待。有時候為了等待一個結果，我們在實驗室我們一呆就是好幾天，有時候遇到急需攻關的關鍵時刻，指導老師何大平也顧不上吃飯，顧不上休息，和我們一起等結果。”專案組成員談到。
實驗結果的成功只是完成了第一步，實驗室研究和生產線之間還隔著巨大的鴻溝。要做好柔性石墨烯天線，既要保證產品的效能又要保證產品的產量，從原料選品上就要慎之又慎。“一次不行，就再來一次，石墨烯這麼好的材料，怎麼可能做不出來。”專案組正是憑著這一股子韌勁，一步一個腳印往前走。他們先後選用12家原料廠商，進行反覆實驗對比。“我們不能只考慮實驗結果，還要考慮原料的價格和利用率，我們使用的原料中，常州一家公司的原料資料和其他公司存在差異，經過幾百次實驗反覆對比，爐子都差點燒壞了，最後的驗證結果是，這家公司的原料不僅質量高，而且還降低了成本。那一刻，我們都欣慰地笑了。”專案組陳鵬飛說。無論是大年三十的晚上在實驗室“偶遇”並肩奮戰到大年初二，還是炎炎夏日十餘人圍坐在停電的小房間修改商業計劃書，都成為他們腦海中深刻而難忘的記憶。
從前期技術研發到比賽現場的呈現，三支獲獎團隊都經歷著一遍遍的精雕細琢，一次次推倒重來，再一次次總結規律的過程。
對氫領科技專案組來說，在電堆的研發和生產上，合適的流場板設計和材料的選取十分困難，但是又十分關鍵。“ 在設計驗證的過程中，我們每次推翻上一次的設計重頭開始設計驗證的時候，心情十分複雜，都會懷疑的問自己‘要不要繼續做下去。”專案組成員說。
流場板的設計直接關係到氫燃料電池電堆的體積功率密度和額定功率等重要效能引數。專案組前後經過多次設計並且加工成成品，組裝成驗證需要的短堆進行驗證，才終於定下了第三代金屬雙極板設計。“在專案組老師的帶領下，我們更有信心在每一次的失敗中找到原因，馬上投入到下一代的設計中。實驗、對比、驗證、討論……我們一遍一遍地重複著，有驚喜、也有失落，有疲憊、也有激動，功夫不負有心人，最終我們採用奈米金塗層工藝以及全新的流場設計，得到了具有高有效面積比的超薄金屬雙極板，開發出全國產化、自主化的130kW電堆產品，各項效能引數超越目前世界排名第一的日本豐田mirai二代電堆技術。回想這一路，雖然坎坷，但是我們從沒想過放棄。”專案組蔡媛琪說。
傳承：教學相長 共逐科技向善之光
科教事業是接力事業，只有薪火相傳才能拾級而上、登高望遠。對於三個專案組而言，科技競賽不僅是學習知識、攻堅克難的過程，也是教學相長、傳承科學精神的過程。
“我們就像一粒‘種子’，在學校創新創業肥沃的土壤裡生根發芽、茁壯成長，練就了一身‘敢闖會創’的本領和力量。”獲獎團隊成員唐佳傑說。
在指導學生推進比賽專案時，何大平會鼓勵學生要勇於創新，敢於啃硬骨頭。每次課題組開組會，何大平都會讓每一個人上來講自己這段時間學到了什麼，有什麼新的想法。他提到：”很多學生的想法靈感都很好，就是要幫他們釋放出來，讓這些年輕的思想去碰撞，這樣才能有新的產出。學生的思維很活躍，有時候能看到很多我們平時忽略掉的細節。與其說在教導學生，不如說是和學生一起學習進步，有時候他們自己鑽研的東西會讓我們覺得很新奇，甚至我們科研遇到瓶頸的時候，學生的一些想法也能夠給我們很好的建議。”
“親力親為、注重細節”是刀鋒科技專案組對指導老師章嵩的評價。“去掉科研裡的形容詞，科學精神最根本的就是要有嚴謹的態度，用科學資料說話”，這是章嵩對科學精神的理解。他平時在對學生的教育中始終堅持要去掉科研工作中的形容詞，要以事實資料說話，無論是在專案組彙報還是在比賽過程中，都要杜絕使用“好、壞、高、低……”等形容詞，要定量描述科學問題，做到有憑有據。
刀鋒科技專案組楊邁回憶道：“我記得有一次裝置除錯過程中，發現漏氣，我們再三檢查都沒找到原因，眼看實驗要失敗了，還找不出原因，當時很焦灼，也有些沮喪，心裡產生了一些畏難情緒。章嵩老師憑著豐富的經驗仔仔細細地排查了好幾遍，最終確定是我們安裝的靶材螺絲時沒有擰到位，造成了真空抽不下去導致的漏氣。整個過程浪費了大量的時間和精力，而章嵩老師並沒有責備我們，而是教導我們說，靶材螺絲的安裝也要嚴格按照三步走，尤其對於真空裝置，小到螺絲，墊片或者膠圈，都不容忽視，省略步驟而追求速度，顯然不可取。章嵩老師對於細節的嚴格要求深深影響了我們團隊，在後來的籌備過程中，正是對於每一個細節的嚴格把控，才取得最終的成績。”
氫領科技專案作為師生共創組唯一獲得國獎的專案，同樣也離不開團隊的努力和老師們的辛勤培育。郭偉作為專案主要指導老師，他堅持不懈的科研精神激勵團隊全身心地投入專案，嚴密的思維邏輯鞭策同學們快速提升。談到備賽過程，郭偉說：“這次比賽也是老師和同學們相互學習的過程，指導老師們為他們帶來的是專業知識指導，他們讓我們看到了年輕一代追夢人身上的活力與激情。做研究要嚴謹細緻但是也需要大家把思維開啟，站在更高的角度去思考問題，才能把事情做得更好。只有將嚴謹務實、精益求精、敢於創新的科研態度落到實處，才能在科學研究上實現真正的突破。”
習近平總書記指出：“當今世界，發展科學技術必須營造一流創新生態，塑造科技向善理念，完善全球科技治理，更好增進人類福祉。”科技創新並非陽春白雪、空中樓閣，它更能服務於經濟大局，推動社會的發展。一直以來，學校積極營造鼓勵創新、支援創業的良好氛圍，著力提高學生的創新精神、創業意識和創新創業能力，以賽促教、以賽促學、以賽促創，搭建大學生創新創業專案與社會投融資對接平臺，推進學校創新創業教育不斷邁上新臺階。一代又一代科教工作者和理工學子牢記科技向善的初心，傳承科技報國的精神，努力實現科技自立自強，勇做創新創業路上追夢人，書寫科技為民的責任擔當。
來源：黨委宣傳部 記者：朱可馨 審稿人：王洪波
