“三言” 回顾 | 首届长三角工科研究生学术展示大赛

学术   2024-07-31 17:07   浙江  


3分钟,180秒,等一趟电梯的时间。如果你恰好需要面对一个外行,讲清楚手头正在研究的科研项目,该如何组织语言?既能让人想听,又能在确保听众在短时间内理解?


仔细想想,这件事情并不简单。这是一个需要兼顾趣味性、表达逻辑与思考深度的“难题”。


7月27日上午,在人来人往的学术环,20位优秀的演讲者站上讲台,给出了他们的“答案”。


在短短180秒间,他们探讨科研的挑战与乐趣,探讨发现的欣喜与困惑,探讨创新的可能性与影响。


No.1

人类可以从动物身上学到什么?

“认识了解属于另一物种的某位成员,能够以意想不到的方式扩充我们的灵魂。”来自西湖大学的季梦玉康晓熙的演讲,恰当地印证了这句话。

季梦玉所在的课题组,研究高精度空中作业机器人。空中作业机器人由多旋翼和机械臂组成,其结构高度类似于鸟类。为了实现类似鸟类头部稳定的功能,他们提出了一种适用于空中作业的控制系统。该系统包括四旋翼控制,机械臂设计,以及具有两种模式的协调控制器。这种方法能够迅速校正四旋翼误差,使得末端执行器能够在跟踪各种复杂曲线时达到较高的位姿精度,并且还能够以较高精度实现末端位姿稳定化,类似鸟类头部稳定的功能

康晓熙所在的课题组,则与一种名为草地贪夜蛾的昆虫幼虫打起了交道。塑料在自然界中难以彻底降解,对生态环境和人体健康危害极大。神奇的是,她们发现一种名为草地贪夜蛾的昆虫幼虫能够以聚氯乙烯为食,并将其消化降解。原来,这种幼虫肠道中的微生物是降解的主力。于是,她们从中分离出若干潜在的塑料降解菌,并获得一些塑料降解酶。实验验证这些菌和酶分别具有解聚、脱氯和降解塑料添加剂等功能,但作用过程仍非常缓慢。因此,课题组致力于研究深层降解机理,并使用多种手段加速并彻底降解塑料,期望通过生物降解缓解塑料污染问题

两位同学的研究,让我们看到了从动物身上学习解决人类潜在问题的可能性,当然,能想到这样巧妙的研究内容,归功于在科研上能够“多想一步”

No.2

多想一步,或许就能有新发现?

牛顿坐在苹果树下,被一颗苹果砸了脑袋,常人只会抱怨自己倒霉,而牛顿却提出疑问:为什么苹果会落下,而不是向天上飞呢?这个好问题,帮助他找到了万有引力的答案。

有时候,科研的灵感来自于多想一步。

来自香港科技大学的田丰实,他思考怎么用小巧的芯片监测神经疾病,于是有了面向可穿戴医疗的超高能效智能处理芯片

来自浙江大学的张凡,她思考能不能用透明的器件制作有源的电极来观测大脑信号?于是有了基于氧化锌薄膜晶体管的多模态神经界面为大脑观察和调控提供了强大的多模态工具。

来自西湖大学的李帆帆,思考机器如何用更像人眼的方式来看世界?于是有了模仿人眼编码策略的人工视觉神经元,这项技术在自动驾驶中展现了巨大潜力。

来自东南大学的孔令巧,思考太阳能如何高效利用?于是研究发现,一种叫ZnIn2S4的特殊材料作为光电极,可以让锌空气电池在没有辅助光的情况下也能充电

来自西湖大学的王朋,思考平面图像是如何变成立体模型的?于是提出模型,过模拟真实物理过程,把模糊图像转化为许多虚拟清晰图像的平均,为增强现实体验带来新的可能性。
来自浙江大学的潘陈馨钰,好奇如何制备超薄金膜?于是采用原子级精度的化学腐蚀方法,成功制备出厚度只有单纳米的大尺寸单晶金膜,其在物理学、电子学、化学和力学领域有着重要的应用前景。

来自西湖大学的袁誉博谈及了泊松比这一材料中重要的力学性质。绝大多数材料都具有正的泊松比,人们可以通过设计精巧的宏观结构使之具有负的泊松比,即对其拉伸时,它竟能膨胀。他思考微观物质本身是否就可以具有负泊松比呢?经过第一性原理计算,他发现对单层β相二氧化碲的特定方向拉伸或压缩时,可以展现出不同寻常的负泊松比,这起源于它独特的褶皱状结构,结合泊松比和拉曼光谱可以进一步协助人们确定它的晶格取向。

西湖大学的魏路焓同样研究材料,但他从现实生活出发,思考为何手机的充电速率在初期较快,接近充满时则变慢?受到电池中的离子在电极表面和体相的嵌入动力学不同的启发,他们开发了一种耦合了光学与电化学的分析方法,精确定量出了与表面与体相的嵌入动力学相关的动力学参数。这有助于更深入地理解不同充电阶段的动力学行为,并实现针对性地指导新型电极材料的设计与开发

芯片、晶体管、人工神经元、单晶金膜,同学们研究的落脚点复杂多样,这得益于观察视角的不断变化。
小处之美,大处之幽,科研的魅力在于探索未知的无限可能。

No.3

从微观到宏观,科研既小也大

从小处着眼西湖大学郑自立看到了一种在体外通过将细胞和材料结合在一起构建组织或器官的技术。丝素蛋白与天然组织中的蛋白质具有结构和性能上的相似性,以丝素蛋白为原料有望实现体外组织重构,并迈向临床应用。

从微观入手西湖大学景思源看见上海的PM2.5中含有13%的塑料颗粒,这些微小的塑料颗粒能够穿透人体生物屏障,进入血液循环,潜在地引发多种健康问题。东方理工大学孟洋提出的SwinIRGAN模型同时处理低分辨率全局图像和高分辨率局部图像,重构出既保持大视场又具备高分辨率的三维多孔介质结构,为探索微观世界开辟了新途径
除了微观,还有同学在思考“更大的事儿”。比如,浙江大学赵梓妍所在团队研发了一种形式化验证框架,已成功应用于中国自主知识产权空间操作系统SpaceOS,是嫦娥六号、中国空间站和北斗卫星等重大航天项目的重要技术支持。再比如,国防科技大学张航飞利用深度学习和增量学习结合处理地下传感器信号,得以全面快速呈现地下空间设施的地图状况,为地下环境救援工作提供坚实基础复旦大学张潇月则思考找到一种安全高效的储氢技术,为未来氢能储氢环节的零碳驱动提供了一条可行的新路径。西湖大学赵瑜佳通过研究城市中天然气甲烷排放的整体水平,为天然气行业从业人员和政策制定者提供了新的视角和科学依据,助力实现碳中和目标

No.4

宏观微观背后,是处处留心的探索

自己亲手制作一次漆扇,就能想到用简单的水转印工艺制备有机薄膜,这是西湖大学邓卉彤留心的结果;清华大学张家悦则在工作中发现了直流摩擦电纳米发电机的多域放电现象,系统地研究了放电域的发生位置、触发条件和放电特性,并提出了相应的量化调控方法和性能提升策略。南京大学宁静仪首次实现了基于摩尔纹的六自由度位姿感知,为传统计算机视觉感知突破感知精度极限提供了关键技术支撑,引领了超高精度位姿感知技术的国际发展。
20位同学,用3分钟精炼的演讲,在三言两语之间,将复杂的科研成果讲清楚、讲生动。赛后,一等奖获奖者西湖大学康晓熙、国防科技大学张航飞、西湖大学赵瑜佳分享了他们的“获奖秘籍”。

康晓熙

西湖大学

这次3分钟的演讲时限需要我去凝练研究精华,突出自己研究的核心点和创新点,力求在有限的时间内讲述一个完整而有吸引力的故事。

获奖秘籍


语言表达:我自认为我的英语水平还不错,能够清晰、流利且生动地把我想表达的意思表达出来,这算是我一个小小的优势。


内容把握和定位:评委老师、选手和现场观众是来自于各个不同专业领域,因此不能直接罗列专业方法数据结果,而是要把这次的演讲和以往的学术汇报区分开来,把研究内容中比较重要的部分用有趣的语言和例子展示给观众,让他们听懂并吸引他们的兴趣。


心态好:之前参加很多学校的文艺演出有一些在舞台上的经验,让我在台上能自信地完成演讲。而且这次主要是本着和大家来交流的心态,而不是把这次“三言”当作一次比赛,这反而使我的状态更松弛。主要还是想把我们课题组的研究成果更好地展示给大家。

张航飞
国防科技大学
我觉得这个演讲要兼具科学性和普及性,多用一些大家常接触的事物举例子,拉近某项研究与大家的距离,才能更加容易理解。另外,在演讲中的语言顿挫也很重要,可以采用设问等形式,引导听众跟随你的思路。

获奖秘籍


语言技巧:在演讲中注意语音语调,把握好节奏,让大家有足够注意力。


深入浅出:把研究成果尽量凝炼,去掉繁杂的公式和图表,类比或比喻让大家更容易理解。


循循善诱:在演讲中要设置节点,吸引大家注意,并认识到现在讲到什么环节了。

赵瑜佳

西湖大学
演讲时长虽短,但在演讲稿逻辑和PPT呈现上花费了更多的功夫。比赛完回头去看,发现这套3-min的逻辑和思维同样适用于30min长报告,有点“一通百通”的感觉。

获奖秘籍


面向观众:由于此次演讲面向的观众来自不同专业背景,因此在专业性方面,认真听取了导师和课题组内部成员的建议;通俗性方面,充分吸纳了其他研究方向同学的意见。希望能给观众留下点什么;


打磨作品:根据大家的反馈,反思自己遗漏了哪个环节,不断迭代改进,这对于最终呈现效果至关重要;


独特风格:每个人性格不同,台风也不相同。不必拘泥于一种固定的舞台风格,找到适合自己的风格会有事半功倍的效果。





至此,由西湖大学工学院主办,江苏银行杭州分行公益支持的2024首届长三角工科研究生3分钟学术展示大赛在西湖大学云谷校区圆满落幕。



大赛吸引了包括清华大学、复旦大学、浙江大学、香港科技大学在内的多所高校学生踊跃报名,最终筛选出20名来自全国十余所顶尖高校的优秀选手参赛经过激烈的角逐,决出三等奖8名、二等奖5名、一等奖3名


本次大赛的成功举办,不仅为长三角地区的工科研究生提供了一个展示自我、交流学术成果的平台,也进一步激发了他们的学术热情和创新能力。同时,大赛的举办也促进了高校之间的学术交流与合作,为推动长三角地区工科领域的发展注入了新的活力。



 策 划  | 工学院博士生讲座委员会

 编 辑  | 冯晨希

 编 审  | 邬云鹏

 校 对  | 彭玥、苏凌菲

 审 核  | 雷亮、陆启阳

 

西湖大学工学院面向国家战略性新兴产业发展重大需求,着力建设交叉学科与新兴学科为特色的工程技术学科群,努力建成国家重大科学技术研究和拔尖创新人才培养的重要基地。工学院以国际高端人才为学科带头人构建科研团队,分阶段、分领域打造一流人才队伍。


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