智汇挑战 共克难关

——访第十九届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖获奖团队

时间:2025-07-02     来源:教育与心理科学学院     作者:戚晨瑜 秦田菁 刘鑫宇    查看:14   

聚光灯下,奖杯闪耀。6月4日至6日,第十九届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛(普通高校组)于临沂大学完美落幕。捷报传来,教育与心理科学学院参赛团队———《脑有所依--基于活体传感的脑内维生素C精准检测及其在缺氧性神经损伤中的机制研究》团队,在指导教师的带领下,荣获特等奖,笔者一行有幸采访到获奖团队队长亓子扬,与我们一同回溯这段充满挑战与荣光的科研征途,聆听特等奖背后的故事。

寻光启锚,勇探未知科研深海

谈及项目的起源,亓子扬便明白这绝非是一场轻松的征程,而是一场注定充满艰辛与挑战的硬战。亓子扬所在的团队,长期以来一直密切关注着“脑科学”与“技术前沿”这两大领域的交汇点。与此同时,团队成员们也深刻留意到脑疾病临床领域所面临的种种困境。脑卒中、癫痫等脑疾病的患病率近年来逐年攀升,给无数患者及其家庭带来了沉重的负担。然而,在临床干预方面,却常常受到诸多限制。神经病理机制的不清晰,如同笼罩在脑疾病研究上的一层迷雾,让科研人员难以精准地找到病因和治疗方法,而实时检测手段的缺失,更是使得对脑内小分子化学物质动态变化的监测变得困难重重。

于是,团队锚定了开发具备高时空分辨率、强选择性的传感器这一目标。他们深知,这一目标的实现绝非易事。脑科学的复杂程度超乎想象,大脑就像是一个神秘而庞大的宇宙,每一个神经元、每一次信号传递都蕴含着无数的奥秘。活体实验的高精度要求,更是如同在针尖上跳舞,稍有不慎就可能前功尽弃,电化学分析技术的高门槛,也让许多科研团队望而却步,而实现活体原位检测维生素C这一目标,更是难上加难,每一环都可能成为横亘在前进道路上的“拦路虎”和“硬骨头”。但团队成员们并没有因这些困难而退缩。相反,正是因为这种前所未有的难度,反而激发了他们内心深处的科研热情。“别人做不到,我们能不能先做出来?”这句掷地有声的话语,成为了他们不断前进的动力源泉。他们坚信,真正有意义的科研,一定不是在舒适区完成的。他们愿意从“0”开始,用反复实验、反复推演的方式,一点点啃下这块硬骨头。

在项目立项和前期探索阶段,团队成员们深知“打好基础才能走得更远”的道理。为了确保研究顺利进行,他们花了近两个月的时间,围绕脑缺血损伤机制、抗坏血酸的神经作用、电化学传感技术等方向,系统研读了超过200篇中英文文献 。 其 中 不 乏Nature、PNAS、ACSNano等顶刊文章,这些文章代表着该领域的最新研究成果和最高水平,团队成员们从中汲取了大量的灵感和知识。

为了确保研究的前沿性,团队还特别关注国外脑内小分子电分析与纳米材料应用的最新进展。同时,他们也积极向课题导师和外部专家请教,探讨可能的技术瓶颈与突破点。在与导师和专家的交流中,他们不断拓宽自己的视野,完善自己的研究思路。在技术可行性上,团队采用了“小步迭代、逐层验证”的策略。从电极构建、材料修饰、电化学窗口调试,到活体植入与数据采集,每一步他们都坚持打牢基础,避免“纸上谈兵”。这种“前沿+实用”的双重定位,成为了团队始终坚持的方向感。他们就像一群勇敢的航海家,在未知的科研海洋中寻光启锚,勇往直前,向着为脑科学带来新突破的目标不断前进。

利剑破障,攻克技术壁垒

谈到项目的过程,亓子扬可谓是感慨万千。项目的核心突破是自主构建的一种具备高选择性、高灵敏度的可植入式碳纳米管微电极(SWNT-CFE),该技术通过在碳纤维电极表面功能化修饰单壁碳纳米管,不仅降低了维生素C的氧化过电位,还成功屏蔽了多巴胺等干扰物的信号,首次在清醒、自由活动状态下的小鼠大脑中实现了维生素C的稳定监测。“就像是在黑暗的大脑里,装上了一盏能‘识别维生素C’的探照灯,能随时观察它的流动、波动,甚至追踪它在脑缺氧等病变过程中的‘应激反应’”,亓子扬如此形容。

而突破的背后是无数次的挫败:电极信号漂移、噪声大、性能无法复现……团队一边要克服技术困境,一边还要应对课业压力、科研评估,甚至质疑自己选择方向的正确性,他们一度濒临崩溃,开玩笑说“每个电极崩了,我们就先崩溃一次”。面对这些困难,他们采取了“模块化重构+材料迭代+生物实验验证同步推进”的策略,甘思宇还提出了一个非常关键的点子:用VC氧化酶对比实验进行响应验证。团队成员在大赛中明白,真正的科研不是单打独斗,而是团队智慧的碰撞。这种在困境中互相扶持的经历,让每个人都获得了超越技术本身的成长。

为平衡技术的“前沿性和落地可行性”,团队决定“向生物兼容性妥协,向工程实现靠拢”,回归碳纳米管体系,并优化其处理方式。面对实验模型的选择博弈,团队最终决定扩展到皮层、纹状体、海马等多个脑区同步监测,哪怕实验量暴增,也坚持用“真实复杂”的模型来提升研究说服力。项目的困境和突破,让团队相信:创新不是单纯走在“别人没走过”的地方,而是敢于在科学与现实之间找到真正有价值的交汇点。

星轨铸志,烙印成长坐标

在科研的浩瀚宇宙中,每一颗星辰都有其独特的轨迹,而团队成员们在这漫漫征途中,以坚定的信念和不懈的努力,铸就了自己的志向,烙印下独属于他们的成长坐标。回顾参加大赛的完整流程,团队始终秉持着“术业有专攻、科研无壁垒”的理念。来自不同专业背景的队员们,发挥着独有的专业优势。当遇到分歧时,他们坚守着“先讨论技术,再共担责任”的原则,在理性的探讨中寻求共识,在共同的担当里凝聚力量。

备战省赛前夕,紧张的氛围如乌云般笼罩着整个团队,焦虑的情绪在空气中蔓延。指导教师纪老师那些温暖而坚定的话语,如同一束光,穿透了黑暗,照亮了亓子扬前行的道路。那一刻,亓子扬深切体会到:科研不只是技术拼图,更是精神契约。它不仅仅是实验室里冰冷的仪器和数据,更是团队成员之间相互信任、相互支持的精神纽带,是在困难面前永不言弃的坚定信念。这段并肩作战的岁月,宛如一场重塑灵魂的洗礼,让每一个人都发生了脱胎换骨的变化。在科研能力上,每一次试验失败,都像是一记重锤,敲打着队员们的心,但也正是这一次次的挫折,让他们逐渐建立起了严谨求实的科研思维和独立思考的能力。他们学会了不再盲目跟从,而是用理性的眼光去分析问题,用创新的思维去解决问题。

在综合素质方面,他们更是在压力的磨砺中不断成长。科研的道路从来都不是一帆风顺的,面对重重困难和压力,他们学会了如何与团队成员合作,倾听他人的意见和建议,发挥各自的优势,形成强大的合力;学会了如何有效地沟通,清晰地表达自己的想法和观点,同时也理解他人的需求和感受;学会了如何在复杂的问题面前抽丝剥茧,找到解决问题的关键所在。

更重要的是,他们每个人都在这段征程中找到了自己的成长坐标。他们不仅清楚地知道自己擅长什么,更明确了未来想要走的方向以及如何去做科研。科研不再只是书本上那些抽象的概念,而是与他们的生活紧密相连,是可以用双手“做”出来的东西,是能够实实在在改善生命质量的事业。

轨光引路,寄语征途新程

当我们问及团队队长亓子扬对后来者的寄语时,她提到三句箴言:“科研选题,从真问题出发”———初心是暗夜里的光。在科研的道路上,初心就像一盏明灯,照亮我们前行的方向。只有从真实的、迫切需要解决的问题出发,我们的科研才具有实际意义,才能为社会带来真正的价值。“不要怕不会,怕的是不做”———能力在钻研中生长。科研是一个不断探索、不断学习的过程,没有人一开始就什么都会。只要我们有勇气去尝试,有毅力去钻研,能力就会在不断的学习和实践中得到提升。“挑战杯不是比谁更聪明,而是比谁更能坚持”———真正的勋章属于一次次从失败中重启的人。在挑战杯的赛场上,聪明并不是决定胜负的关键,坚持才是。每一次失败都是一次成长的机会,只有那些能够从失败中站起来,继续前行的人,才能最终获得成功的勋章。

奖杯是对过去的刻度,它记录着团队曾经的辉煌;创新是未来的罗盘,指引着团队前进的方向。这群青年在挑战杯征途上刻下的,不仅是特等奖的荣光,更是青年向未知领域拓荒的勇气。我们相信,他们将带着这份初心、勇气与智慧,在未来的学术与实践道路上,定能继续砥砺前行,为社会创造更多价值,书写更多精彩篇章。

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