懷著成為一名學者的夢想,楊帆來到美麗的清華園。研究生期間,她參與了超級碳納米管力學和超級分形纖維幾何與力學研究,在短短兩三年的時間內取得了多項進展,先后發表SCI論文15篇,最高影響因子達8.479。就在2008年5月,已獲得赴美國加州理工學院攻讀博士學位的全額獎學金、正在準備碩士畢業論文答辯的楊帆被檢查出患有腦腫瘤。學校對楊帆的病情非常關心,在第一時間安排她入住天壇醫院。漫長的7小時開顱手術,生不如死的6星期放療與化療同步治療,以及接下來的綜合治療,她都一一挺了過去。主刀大夫告知楊帆的家長,這類病手術后的平均壽命大約在兩年左右。不幸發生時,楊帆沒有感嘆命運不公,而是樂觀面對病情,一方面積極配合治療,另一方面仍然堅持科研工作,并盡力用科研去沖淡病情的影響。雖然放化療帶來難以忍受的痛苦,但是她仍每天思考所從事的分形幾何學和分形力學方面的研究課題,即使在放化療期間,她也以極大的興趣投入到研究工作中。只要身體狀況許可,她幾乎每周都到學校,與導師討論研究內容。楊帆說,特別感謝學校和學院給了她一個寬松的科研環境和無微不至的關懷,使她能夠一邊治病一邊學習。
楊帆和導師所研究的課題是一個全新的研究方向,可借鑒的成果很少,但他們全力以赴,取得了一系列進展。攻讀博士學位期間,治療一直沒有間斷,她克服了種種困難,順利完成了博士學位要求的全部課程,并在入學第一年就完成了博士開題。在科研方面,導師殷雅俊教授給予了楊帆更多的指導,而楊帆也給自己制定了更高的目標。她和導師有一個共同的認識:如果一名博士研究生不能使科學思想得到進步或創新的話,那么他就對不起哲學博士(Ph.D)這個稱號。從博士入學至今,楊帆已在導師的指導下完成了3篇高水平論文。
2008年患病期間,楊帆萌發了入黨的愿望,她向黨支部提交了入黨申請書。2009年1月15日,清華大學航天航空學院2006級碩士生黨支部召開支部大會,接受楊帆為中共預備黨員,楊帆正式成為了偉大的中國共產黨的一名成員。
楊帆不僅科研能力突出,而且具有極強的藝術修養。她喜愛多種民族樂器,尤其專精古箏,曾多次在人民大會堂演奏。2009年7月12日,在學校的關懷與支持下,楊帆舉辦了“夢圓清華”個人古箏音樂會,熱烈的場面讓她收獲了許多感動與動力,聆聽音樂會的老師、同學也都認為,參與這次活動本身就是一次心靈之旅,是一番難得的人生體驗。楊帆取得的成績得到了老師和同學們的廣泛認可,獲得清華大學第十四屆“航天海鷹杯”學術新秀特別獎、清華大學優秀研究生、清華大學研究生特等獎學金、中國大學生自強之星標兵等榮譽稱號。