科研“利剑”试锋芒——太原理工学大学生“双创”团队问鼎金奖的心路历程

在第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛中，太原理工大学共斩获4项金奖1项银奖。其中，产业赛道2项金奖列为本赛道全国第一，不仅在本届大赛上实现了金奖零突破，而且一举成为获金奖数量位居全国前列、产业赛道领跑全国的高校。“我们取得的这些金牌，实际上跟发达地区教育特别先进的一些大学比还是有差距的，这种差距也是我们的动力。我们一定以这次成绩为契机，更好地搞好大学生的创新创业工作。”太原理工大学党委书记郑强说。

11月10日，记者走进理工大学迎泽校区及明向校区获奖项目的实验室，聆听了每个团队背后的故事，深刻感受到了他们以傲人的实力问鼎金奖的心路历程。

电液控制技术：助力高端装备节能提质增效

“与以往的赛事不同，本届大赛新增设了产业命题赛道，并于8月4日在网上直播讲解命题。”说起参赛过程，太原理工大学中龙智驱科技团队成员刘赫告诉记者，当时团队全程观看了直播，发现中钢集团—中国冶金科技成果转化有限公司发布的“减隔震装置大流量需求下动态伺服液压控制”命题与本团队研究领域相关。随即，山西省电液控制元件及系统科技创新团队带头人、博士生导师权龙教授，组织团队青年教师和博硕士研究生，以太原理工大学中龙智驱科技团队毅然揭榜此命题。

电液控制技术是航空航天、军事机械、重型机械等高端装备的核心技术，但受液压传动原理限制，系统能效极低，难以兼顾高能效、高性能和高功重比。“针对上述不足，我们一直致力于寻求创新解决方案，攻克制约我国高端装备发展的关键技术，为实现强国梦贡献科技力量。”权龙说。最终，团队在前期大量基础研究的基础上，研发出泵阀协同按需供能和动势能高效储用一体化技术，破解了高端装备液压控制技术存在的能效低、控制难的共性国际难题。同时以压剪试验机为突破点，创新提出的泵阀协同极低压损电液多执行器驱动方案，攻克其承载的兼顾高性能、高能效和高功重比的技术瓶颈，圆满解决了命题的全部要求，获得命题单位中钢集团高度评价，双方已达成合作意向，将加快技术落地和成果转化。新的方案也可拓展应用于国防、军工、航空航天等领域，提升我国高端装备的先进性和核心竞争力。

太原理工大学中龙智驱科技团队采用所掌握的先进设计方法，仅用一个月的时间，就突破命题的技术难题。最终，“减隔震装置大流量需求下动态伺服液压控制”从全国1万多个参赛团队里脱颖而出，经参赛组第一名的成绩荣获金奖。

“AI掌超”：打通就医“最后一公里”

“我想有个实验室，一个不需要多大的地方……”场地的局限并没能阻碍李晓春教授所带领团队在科研道路上前进的步伐。2012年，李晓春教授回国后带着张玲玲、孟雪娟等4名学生。“我们梦想开始的地方是一间厨房，那是学校在迎西校区国教楼上为我们腾出来的。”李晓春接受记者采访时说。

在本次赛事中，生物医学工程学院教授李晓春带领的团队，凭借“AI智能掌超”和“芯光1代”两个项目拿下了1金1银的优异成绩。谁又能想到，他们的科研之路竟然始于一间厨房呢？

“我一直觉得我所从事的这个行业关系到国家的医疗诊断、公共卫生安全、食品安全、环境检测等一系列重要的事情，我们做这些项目是从国家需求的大背景出发的。”李晓春认为，现在许多医学检测都必须在大型且专业的实验室里完成，偏远地区、农村地区甚至一些小县城都没有足够的条件配备这些设施，基层群众常常需要辗转多地才能就医。如果能将这些技术下沉到基层，就可以打通就医“最后一公里”，让群众“少花钱、少跑路”，这无疑是一件事关民生福祉的好事。

利剑并非是一朝一夕间铸成的，在记者采访这些团队时，带队老师都提到了基于团队原本夯实的基础，才有了冲刺赛场的“太理智慧”。

“AI智能掌超设备及辅助诊断系统”的项目负责人李海琴和“芯光1代”的项目负责人张玲玲都是来自农村家庭的孩子，她们亲身经历了医疗资源分布不均衡、看病难等问题，她们对项目的热爱也来自她们想要改变这种状况的信念，这正是她们克服困难、坚持十年的动力所在。

“AI掌超”检验设备相比传统医院检验设备体积更小，操作更加简单，一部智能手机即可实现远端数据共享，极大缓解了医疗资源短缺地区看病难的问题，这套设备也大幅降低了检测费用。李晓春为记者算了一笔账，原本医院一项200元的检测项目，通过他们的技术只需要20元左右，价格虽然下来了，但检测的精准度没有打折。

“所有用我们这些仪器的数据都是要和三甲医院大型仪器来比对的，我们的吻合率在95%~99%之内。”李晓春说。

“0.01mm手撕钢”：让百炼钢化为绕指柔

仅有A4纸四分之一厚度的“手撕钢”，在工作人员的手中被轻而易举地撕碎。

“手撕钢”，一种能够被徒手撕碎、厚度只有A4纸四分之一的不锈钢，广泛应用于航空航天、国防、医疗器械、石油化工、精密仪器等领域。项目指导老师刘元铭向记者介绍，“太原理工大学黄庆学院士带领团队与山西太钢不锈钢精密带钢有限公司、中国重型机械研究院股份公司一起，力求不断挑战制造极限，国际首创了多能场辅助极薄带轧制技术，开发具有自主知识产权的轧制技术与装备，我们研发的项目‘百炼钢化为绕指柔——手撕钢钢铁工业皇冠上的明珠’，实现了10微米超薄精密带钢高精度稳定轧制。”

习近平总书记指出：“惟改革者进、惟创新者强、惟改革创新者胜！”“从厚到极薄并不是简单的尺寸缩小，当厚度尺寸减薄至为微米级时，其厚度方向只有数层或者单层晶粒，塑性变形时表现出严重的各向异性和尺寸效应，从而产生极薄金属‘塑性变形难、板形控制难、组织优化难’等一系列生产问题。”刘元铭告诉记者，超薄精密带钢作为板带领域中的高端产品，其厚度仅为A4纸的1/4-1/7（0.03-0.01mm），虽然厚度极薄但是性能优异，同时具备韧性好、强度高、精度高、抗疲劳性能强、表面光洁度高等性能优势，可用于航空航天、智能3C、新能源等各个领域。该项目打破对钢铁产品常规认知，探索出机理、模型、工艺和装备的全流程创新之路。团队还将进一步开展创新性工艺研发和设备结构优化，打通实验室机理研究—中试基地规模试验—生产现场推广应用的“产学研用”全流程创新链条。

绿智液驱：助力“双碳”目标实现

习主席视察徐工、柳工等工程机械龙头企业时强调：“核心和关键技术买不来、讨不来；国之重器必须立足于自己“。

资料显示，目前飞机、舰船、工程机械等使用内燃机的高端装备的总量，是汽车总量的六分之一，然而，两者的碳排放量相当。长期以来，高端装备尤其是工程机械，能耗大，碳排放量高，总体效率低，是不争的事实。

用一个形象的比喻来说，液压系统相当于工程机械的心脏、血液和肌肉，对整机的“健康”起着至关重要的作用。而“绿智液驱—全球高端装备低碳液压驱动技术引领者”项目所提出的液压系统新技术最大亮点，就是让整机更加“健康”，更加绿色。它可以极大地减少液压系统工作过程控制阀产生的节流损失，从源头实现节能减碳，并可广泛应用于液压挖掘机、起重机、盾构机等工程机械，以及航空航天、舰船、重型机械等领域。

经过测试，新技术的应用能够使整机液压系统的能效提高40%。团队成员孙斌说：“以一台37吨挖掘机每天工作8小时、年工作300天为例，一年便可节约30万元左右使用成本，经济效益可观。”更重要的是，新技术使产业得到可持续发展，在“双碳”背景下，这样的“山西智慧”尤显其意义深远。目前，新技术已经在徐工集团、三一重机等国内顶级工程机械企业的装备进行了试验测试和装机应用阶段。同时，太原理工大学已同太重集团展开合作，新技术也将助力太重工程机械产业的差异化发展。

“让产业有科研支撑，实现‘六新’项目突破，打造转型发展竞争新优势，我们希望能够为‘中国智造’、为山西经济发展贡献一份力量。”权龙说。