做項(xiàng)目有癮，科研上道后一發(fā)不可收

黃青青 許文艷

兩棲無(wú)人航行器需要從仿生角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種新的結(jié)構(gòu)。作為兩種截然不同的流體，水與空氣的流體特征極不一樣，因此，能夠在空中高效飛行的航行器并不一定適用于水中。目前大部分的兩棲無(wú)人航行器都是基于空中高效飛行而設(shè)計(jì)的，而邱蘇銘沒有追求航行器在空中的高效飛行，他采用的是熱氣球結(jié)構(gòu)，即水下高效航行、空中飛行為輔助的設(shè)計(jì)。邱蘇銘介紹說：“航行器在水中時(shí)就像潛水艇一樣，到水上時(shí)，它就會(huì)展開熱氣球結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到飛行的效果，并保證有效的續(xù)航時(shí)間。目前這是沒有人做過的。”

小型城市天際線——建模軟件生成

機(jī)器人是邱蘇銘長(zhǎng)期的“小愛好”。大二上學(xué)期，邱蘇銘加入了機(jī)器人隊(duì)，開始自學(xué)軟件，參與設(shè)計(jì)了英雄機(jī)器人，并在RoboMaster機(jī)甲大師賽中獲得了西部賽區(qū)團(tuán)隊(duì)賽三等獎(jiǎng)。正是這一經(jīng)歷，讓邱蘇銘慢慢探索到了科研的快樂。

除了機(jī)器人，邱蘇銘在很多領(lǐng)域做了不少項(xiàng)目。邱蘇銘第一次參與了科研項(xiàng)目——石墨烯的超結(jié)構(gòu)。在老師的指導(dǎo)下，邱蘇銘搜索文獻(xiàn)，還原了多種前人提出的模型，并構(gòu)建三維模型，與學(xué)長(zhǎng)們進(jìn)行石墨烯的制備和加載試驗(yàn)。在他看來(lái)，設(shè)計(jì)石墨烯這種二維碳納米材料的結(jié)構(gòu)就是在“建構(gòu)和創(chuàng)造”，雖然后期由于相關(guān)知識(shí)不足，未能將這一項(xiàng)目繼續(xù)下去，但這也為他的科研之路提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

后來(lái)，在學(xué)長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，邱蘇銘開始了生物力學(xué)方向的國(guó)創(chuàng)項(xiàng)目，這是一次“跨專業(yè)”的嘗試，不僅要使用力學(xué)知識(shí)，還要涉及邱蘇銘并不十分熟悉的生物方面。由于癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞十分相似，很難將二者區(qū)分開來(lái)，因此癌癥的早期診斷是困難的。但是癌細(xì)胞的力學(xué)性能卻和免疫細(xì)胞有著天壤之別，癌細(xì)胞的膜流動(dòng)性比免疫細(xì)胞強(qiáng)，因而它的彈性模量可以作為區(qū)分二者的因素。邱蘇銘和團(tuán)隊(duì)正是以此作為評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)，將二者區(qū)別開來(lái)。涉及到專業(yè)外領(lǐng)域的科研項(xiàng)目很難，但邱蘇銘表示：“科研的過程比較辛苦，但也不乏樂趣，僅親手摸到價(jià)值三四百萬(wàn)的原子力顯微鏡就讓我很興奮，感覺就像自己開著豪車一樣！”

做項(xiàng)目讓邱蘇銘“上了癮”，粗糙金屬表面接觸性能研究是他第一次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做科研。傳統(tǒng)的金屬接觸性能的研究采用的是分形的數(shù)學(xué)工具，但是適用范圍有限，這種方法只能適用于有規(guī)律的金屬表面，對(duì)于表面形貌特征無(wú)規(guī)律的金屬來(lái)說，這種方法就有失偏頗。“我們提出了一個(gè)跳脫傳統(tǒng)的新方法，采用升高維度再降低維度的方式來(lái)間接研究表面，并且得出的理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度較好。”談到這次項(xiàng)目，邱蘇銘感到非常自豪。

光學(xué)測(cè)量表面的電腦合

此后他便“一發(fā)不可收”，從兩棲無(wú)人潛航器到超導(dǎo)塊殘余應(yīng)力分析、再到顆粒運(yùn)動(dòng)模擬。

挪威鯡魚分布熱力圖

在科研項(xiàng)目之外，數(shù)學(xué)建模比賽是邱蘇銘生活中的“調(diào)味品”。“理論上的東西和單純做題相對(duì)枯燥，數(shù)學(xué)建模則不一樣，它要求在特定的環(huán)境和有限的時(shí)間里，抽象出一個(gè)模型，然后把這個(gè)模型給解決掉。”這正是邱蘇銘發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)建模的趣味所在，做自己喜歡的事情，永遠(yuǎn)不會(huì)覺得疲累。“很多時(shí)候會(huì)遇到其他專業(yè)的問題，比如說之前我做過化學(xué)專業(yè)的塑料分解的模型、停車規(guī)劃的模型、交通規(guī)劃的模型，甚至還有‘讓你養(yǎng)一條龍的模型，這些題目都蠻有意思的。”

制作機(jī)器人

制作機(jī)器人

原子力顯微鏡測(cè)量肝癌細(xì)胞

作為同學(xué)們眼中的學(xué)霸，邱蘇銘的大部分課余時(shí)間都花在了科研項(xiàng)目之上，在閑暇時(shí)間，邱蘇銘也會(huì)走出宿舍。

2018年的暑假是邱蘇銘大學(xué)時(shí)期過得最有意義的一個(gè)假期。當(dāng)時(shí)他參與了童享支教計(jì)劃項(xiàng)目，到中國(guó)最貧困的山區(qū)之一——青海湟中支教。在那里，邱蘇銘和同伴們盡可能把知識(shí)教給當(dāng)?shù)貙W(xué)生，讓他們開闊眼界，希望為改變山里孩子們的命運(yùn)出一份力。單純上物理實(shí)驗(yàn)課有些“沒意思”，邱蘇銘就利用多余的塑料瓶教孩子們做水火箭，讓孩子們?cè)趯?shí)踐中感受物理的魅力。

假期里邱蘇銘也不會(huì)閑下來(lái)，這個(gè)大男孩利用寒假在家附近的少年宮公益教學(xué)做小機(jī)器人，和孩子們打成一片。

邱蘇銘在大學(xué)期間參加了不少活動(dòng)，通過機(jī)器人隊(duì)開始接觸科研后，他發(fā)現(xiàn)科研活動(dòng)很有意思，干起來(lái)不累。“這是一種良性循環(huán)，去找到自己喜歡的東西，然后鉆進(jìn)去。我覺得能在大學(xué)期間找到一兩個(gè)喜歡的事情，就不算白白度過了。”這是邱蘇銘的觀點(diǎn)。

談到未來(lái)，邱蘇銘表示自己更傾向于做科研。他說：“大學(xué)四年是一個(gè)尋找的過程，我找到了屬于自己的科創(chuàng)舞臺(tái)，并且決定繼續(xù)走下去，釋放自己的光和熱！”

責(zé)任編輯：丁莉莎