10月27日至31日，由共青團(tuán)中央、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、教育部、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院、中華全國(guó)學(xué)生聯(lián)合會(huì)和貴州省人民政府共同主辦，貴州大學(xué)承辦的第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽終審決賽于貴州大學(xué)隆重舉行。
本屆“挑戰(zhàn)杯”吸引了全國(guó)2000多所高校、250多萬學(xué)生參賽，涌現(xiàn)出40余萬優(yōu)秀作品。經(jīng)過校級(jí)、省級(jí)、全國(guó)三級(jí)比賽，我校項(xiàng)目《數(shù)字細(xì)菌》入圍終審決賽，與全國(guó)300多所高校超700件科技作品進(jìn)行激烈角逐，最終斬獲特等獎(jiǎng)！
辛勤磨一劍，梅花香自來
艱難困苦，玉汝于成。一件好的作品離不開背后的反復(fù)打磨。比賽前夕，校團(tuán)委牽頭邀請(qǐng)了生命與海洋科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心陳偉釗主任、管理學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心張江樂老師、醫(yī)學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院柴語鵑老師、醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院汪業(yè)軍老師、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中心卓文祺老師、醫(yī)學(xué)部團(tuán)委副書記陶洋老師對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)，為我校取得優(yōu)異成績(jī)保駕護(hù)航。賽前兩天在參賽地會(huì)議室，校團(tuán)委再次組織國(guó)賽團(tuán)隊(duì)進(jìn)行答辯培訓(xùn)，從ppt呈現(xiàn)方式、臨場(chǎng)表現(xiàn)、演講重點(diǎn)等方面給予針對(duì)性的意見，并鼓勵(lì)參賽團(tuán)隊(duì)放松心態(tài)，以自信從容的姿態(tài)迎接挑戰(zhàn)。
團(tuán)隊(duì)成員各有所長(zhǎng)，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，分工明確。從校賽、省賽再到國(guó)賽，團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過無數(shù)個(gè)日夜的精雕細(xì)作，一步一個(gè)腳印走向更廣闊的舞臺(tái)。
亮點(diǎn)展實(shí)力，創(chuàng)新贏未來
團(tuán)隊(duì)成員均為醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，在興趣驅(qū)動(dòng)下，多數(shù)成員自學(xué)計(jì)算機(jī)編程，具有扎實(shí)編程基礎(chǔ)，部分成員更是擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)和人工智能。成員背景和技術(shù)能力的多樣性，促使這一生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)的多學(xué)科交叉項(xiàng)目得以深度開展。
“數(shù)字細(xì)菌”側(cè)重于數(shù)字表征和計(jì)算，擬開發(fā)一系列工具，對(duì)細(xì)菌內(nèi)在每個(gè)分子進(jìn)行0/1數(shù)字編碼，進(jìn)而計(jì)算求解和預(yù)測(cè)細(xì)菌分子的進(jìn)化、功能、相互作用、調(diào)控和表型。細(xì)菌無處不在，作為人體的重要組成部分，它們廣泛分布于人體各個(gè)部位，與人類的健康密切相關(guān)。此外，各種新發(fā)、耐藥菌感染日益頻發(fā)，據(jù)WHO預(yù)估，到2050年，耐藥菌感染將超越腫瘤和心血管疾病，成為人類1號(hào)致死源。實(shí)現(xiàn)耐藥菌感染的精準(zhǔn)診療，是“健康中國(guó)2030”藍(lán)圖的重要組成部分。
團(tuán)隊(duì)緊跟“十四五”規(guī)劃，建設(shè)數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略部署，研發(fā)全新的數(shù)字化技術(shù)，全力促進(jìn)細(xì)菌的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用研究。項(xiàng)目從基因組、分泌蛋白通路和基因水平展開研究。基因組層面，創(chuàng)新性將進(jìn)化系統(tǒng)引入比較基因組研究中，直觀展示基因組的進(jìn)化軌跡。分泌蛋白層面，創(chuàng)新性提出新的特征解析及預(yù)測(cè)算法和框架，開發(fā)第一個(gè)細(xì)菌多分泌蛋白一站式集成預(yù)測(cè)和功能注釋系統(tǒng)。基因?qū)用?/strong>，創(chuàng)新性開發(fā)自動(dòng)地對(duì)細(xì)菌基因和基因家族進(jìn)行批量、系統(tǒng)進(jìn)化特征分析的系統(tǒng)。該項(xiàng)目通過三個(gè)層面的原創(chuàng)性算法、模型及工具的開發(fā)和應(yīng)用，為細(xì)菌耐藥的機(jī)制研究和臨床診療實(shí)踐提供重要的指導(dǎo)。
項(xiàng)目取得豐碩成果。團(tuán)隊(duì)第一作者發(fā)表SCI論文3篇，獲軟件著作權(quán)14項(xiàng)，獲全國(guó)榮譽(yù)6項(xiàng)，開發(fā)多個(gè)應(yīng)用網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫(kù)，并且已被多個(gè)國(guó)內(nèi)外課題組應(yīng)用。
項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)及取得成果
漫漫征途路，更上一層樓
正如團(tuán)隊(duì)成員所說：“在細(xì)菌研究數(shù)字化領(lǐng)域，我們也將繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)造力，力爭(zhēng)站在科技的最前線，保持熱愛，全力以赴?！毕Ｍ麍F(tuán)隊(duì)不忘初心，在自己熱愛的領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。
在本屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽終審決賽中，學(xué)校還有3個(gè)項(xiàng)目脫穎而出，取得佳績(jī)。
《基于柔性壓力-視覺傳感器的運(yùn)動(dòng)軟體機(jī)械手系統(tǒng)》項(xiàng)目獲主體賽全國(guó)三等獎(jiǎng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制造的軟體機(jī)械手解決了傳統(tǒng)軟體機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確及平穩(wěn)的抓握精細(xì)易碎物品的問題。團(tuán)隊(duì)自主制造且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型柔性壓力傳感器，配合視覺傳感器和強(qiáng)化學(xué)習(xí)自適應(yīng)PID算法，解決了傳統(tǒng)軟體機(jī)械手在抓握過程中出現(xiàn)的抖動(dòng)問題，填補(bǔ)了傳統(tǒng)軟體手的傳感空白，提高了機(jī)械手在工業(yè)流水線上的生產(chǎn)效率。
《PipeBot:革新傳統(tǒng)城市排水管道檢測(cè)作業(yè)的機(jī)器人設(shè)計(jì)》項(xiàng)目獲“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽全國(guó)一等獎(jiǎng)。團(tuán)隊(duì)和指導(dǎo)老師共同提出了PipeBot機(jī)器人系統(tǒng)，以管道機(jī)器人代替人工，用智能化提供效率，同時(shí)節(jié)約人力物力，降低對(duì)環(huán)境的污染和損害。在經(jīng)過大量的市場(chǎng)調(diào)研后，團(tuán)隊(duì)選擇使用履帶式機(jī)器人，通過三維激光掃描技術(shù)獲取目標(biāo)物體表面各點(diǎn)的空間坐標(biāo)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理、分析，構(gòu)建出目標(biāo)物三維模型。此外，他們還設(shè)計(jì)了外掛裝置，可以通過加裝攪拌器、高壓水槍等設(shè)備，對(duì)堵塞物進(jìn)行疏通，以達(dá)到探勘的目的。經(jīng)過對(duì)PipeBot的速度、清淤能力、勘探作業(yè)以及通信能力的實(shí)地測(cè)試后，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)機(jī)器人的可靠性。
《智能語音交互數(shù)字人》項(xiàng)目獲“揭榜掛帥”專項(xiàng)賽全國(guó)二等獎(jiǎng)。為了解決元宇宙數(shù)字人生成成本高、效率低，普通人進(jìn)入元宇宙門檻高難題，團(tuán)隊(duì)在丁文華院士的指導(dǎo)下提出了一套自主可控的交互型數(shù)字人生成和驅(qū)動(dòng)方案。通過一張普通人臉圖像重建三維人臉模型，利用語音對(duì)該人臉模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的交互行為。為了提升交互行為的深度與樂趣，方案接入了ChatGPT來生成回答問題的文本，并通過TTS將答案轉(zhuǎn)為語音來驅(qū)動(dòng)基于輸入圖像重建的三維人臉。最終團(tuán)隊(duì)可以通過Blender等軟件直接導(dǎo)入生成的面部模型序列進(jìn)行播放和編輯，也可以通過pyrender將生成的面部模型序列渲染成視頻的形式播放出來。
（校團(tuán)委 聞雯 朱彥澄 羅若城）
