东北大学夺得第十五届“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖第一

　　5月20日，第十五届“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛结果揭晓。东北大学获特等奖11项、一等奖3项、二等奖2项、三等奖7项。特等奖总数位居全省第一。6件参赛作品晋级国赛。

　　辽宁省赛历时五个月，最终评选出特等奖作品103件，一等奖作品135件，二等奖作品285件，三等奖作品718件，并从特等奖作品中按照国赛作品上报名额的要求择优推报60件国赛作品。

　　东北大学23项辽宁省赛参赛作品全部获奖，作品涵盖机械与控制类、能源化工类、生命科学类、信息技术类、哲学社科类等各大类别。其中，生物可降解锌合金心血管支架的研发、深海管道侦察兵--全息管道内检测器、特异性靶向Rspo过表达所致的结直肠癌的抗肿瘤药物研发与应用、户外便携式多能源微能量发电套装、东北地区工业遗产的技术价值评估研究、新型比率荧光探针的制备与应用等11个团队获得大赛特等奖。

　　1、生物可降解锌合金心血管支架的研发

　　学院：材料科学与工程学院

　　参赛学生：李博轩、吕金泽、王雨轩、宋雪峰、史安琪

　　指导教师：秦高梧、任玉平、张二林

　　项目简介：锌合金作为目前可降解心血管支架研究热点，目前主要存在力学性能差和薄壁管材成形工艺缺乏研究两个问题。通过镁和锰元素的微合金化，以及熔炼和成形工艺的优化，制备出满足力学性能要求生物可降解Zn-Mg-Mn合金材料；同时，通过挤压、三辊轧制和固定芯头拉拔工艺的优化组合，制备了上述生物可降解Zn-Mg-Mn合金的薄壁微管，最后通过激光雕刻制备了生物可降解Zn-Mg-Mn合金心血管支架。

　　2、深海管道侦察兵——全息管道内检测器

　　学院：信息科学与工程学院

　　参赛学生：冯宇霖、陈麒如、李拓儒、王阔、王柄洋、张昊然、王锦鸿、康琦童

　　指导教师：刘金海、卢森骧

　　项目简介：泄漏检测对于石油管道运输尤为关键。目前管道检测核心技术大多被国外技术垄断，一旦管道信息被他国完全掌握，便会给我国能源安全带来极大隐患。本项目提出一种全息管道内检测器。将内检测器放在输油管道中，在驱动节皮碗的作用下，内检测器会随着流体推动到达终点，并在运行途中使用搭载的发电轮毂自发电。石油运输管道因泄漏流体的声音与正常运输时不同，并且，铁磁材料在地磁环境下，局部应力集中区产生表面磁场畸变，管壁表面温度场的分布也会变化。内检测器利用声音传感器、霍尔传感器和热成像仪沿途收集管壁信号，并加以存储。在走到终点后将其取出，把数据导入上位机，自动完成管道安全检测和状态评估。

　　3、特异性靶向Rspo过表达所致的结直肠癌的抗肿瘤药物研发与应用

　　学院：生命科学与健康学院

　　参赛学生：郑少钦

　　指导教师：盛韧、张曦

　　项目简介：结直肠癌是在全球高发的重大恶性肿瘤，据世界卫生组织统计，仅在2020年全球结直肠癌新发病约193万人。本项目特异性针对约占全部结直肠癌病例10%的Rspo过表达型肿瘤进行靶向治疗的药物的设计、表征与应用。通过结构生物学与生物化学等手段研发、设计并改进能够有效抑制全部Rspo亚型的融合蛋白SZ1，并在细胞、类器官、实验动物等水平全面表征了SZ1抑制Rspo过表达结直肠癌的发生发展。最后，本项目结合新型载药技术和肿瘤细胞靶向技术，通过人血清蛋白（HSA)-金纳米棒与RDG多肽将SZ1靶向固定于肿瘤细胞，从而极大地提高了药物稳定性与肿瘤组织局部药物浓度，从两个不同的“靶向”方案出发抑制肿瘤。

　　4、户外便携式多能源微能量发电套装

　　学院：信息科学与工程学院

　　参赛学生：邢荣达、余乐、刘送进、党听雨、郭万通、王靖傲

　　指导教师：孙秋野、毛羽鹏

　　项目简介：针对野外探险、部队拉练、边防值守等在野外停留一周及以上，电子设备难以持续供电的情境，本团队综合利用光能、风能等可再生能源，收集环境中的压电能、声能等微能量，紧急时刻辅以手摇发电，满足在野外电子设备的用电需求。自适应非凸多峰MPPT（Maximum Power Point Track）算法与基于事件触发的微能量能源路径管理策略复用，快速跟踪光伏输出的全局最大输出功率点，实现源载与储能模块的能量均衡；设计频率自适应噪声发电装置，自动调节腔体颈口长度最大化转化电能。

　　5、东北地区工业遗产的技术价值评估研究

　　学院：马克思主义学院

　　参赛学生：杨航、李依谌、鲁璐、王莹

　　指导教师：孙雷、王世权、陈红兵

　　项目简介：东北地区作为老工业基地存有着大量的工业遗产，近年来各领域专家学者逐渐增加对工业遗产价值的研究。本报告借鉴国内外有关工业遗产价值评估研究理论和方法，形成我国工业遗产评价指标体系。在此基础上，报告选取具有典型性和代表性的60个东北地区的工业遗产作为样本，对其进行评分，分析其排名情况，找出其存在的共性，对其共同存在的优势和弊端加以总结。

　　6、新型比率荧光探针的制备与应用

　　学院：生命科学与健康学院

　　参赛学生：白涵瑜、刘奕彤、凃再谦、邰群喜、姜翔舰

　　指导教师：刘思宇

　　项目简介：随着工业的发展，重金属的污染大大增加。因此，建立一种快速可靠的重金属离子检测技术非常重要。该项目开发了一种简单方便的方法，用于按比例和视觉检测重铬酸根离子和镉离子。项目以谷胱甘肽为原料制备出能发出蓝色荧光的碳点。GSH@CD进一步用作模板，以制备碳点修饰的铜纳米团簇，该团簇分别在450nm和750nm处显示出两个良好分离的发射峰。GSH@CDs-CuNCs可以基于在750nm处的荧光猝灭/增强比例和视觉检测重铬酸根和镉离子。项目组成员基于GSH@CDs-CuNCs成功地制备重铬酸根离子荧光测试条，现已成功应用于实际样品中重铬酸根和镉离子的测定。

　　7、基于尺蠖仿生的上下梯越障运动机构

　　学院：机械工程与自动化学院

　　参赛学生：储逸尘、徐天常、王雅慧、朱文涵、刘金旺、韩广鑫

　　指导教师：马明旭

　　项目简介：本项目针对居住在老旧无电梯小区行动不便人士的出入难题，模仿昆虫尺蠖爬行方式设计爬楼越障机构。主要思路为：前方辅助轮与曲柄摇块机构相互配合，在电机驱动下以两节台阶为一周期完成爬楼动作；后方辅助轮与拨杆相连，在大扭矩电机的带动下与后轮配合，以一节台阶为一周期完成爬楼动作。爬楼过程中，高度调节机构保证机构运动过程中受力的平衡与重心的稳定；曲柄摇块机构和优化凸轮机构均和棘轮配合，实现反向锁定，保证机构运动的安全性与可靠性。目前机构已制作出实物模型，项目团队正在对结构进行优化、加装电机进行调试。本项目研究将有效解决老人、病患、肢体残障等行动不便人士的出行难题，使他们生活更加美好！

　　8、基于异步脑机接口的人机共享控制智能轮椅

　　学院：机器人科学与工程学院

　　参赛学生：平靖宇、杜思怡、程思睿、张棋泓、任百明、高珂、毕津莹、郭恩铭

　　指导教师：王斐、丁其川

　　项目简介：针对患有神经性肌肉疾病的特殊人群，本项目设计了一款基于脑机接口的人机共享控制智能轮椅，该轮椅针对现有脑控智能轮椅执行效率差，控制指令少，控制不灵活，用户自主性差而造成的用户疲劳，误操作率高等问题，设计了一套基于异步脑机接口的半自主导航系统，实现用户对智能轮椅的自主实时控制；同时，为了帮助神经性残疾患者完成生活中最基本的物品取放等活动，本项目在轮椅导航系统上增添了脑控机械臂视觉抓取子系统，用户可以通过脑机接口控制机械臂实现物品的抓取与放置，提高其生活信心与自理能力。该轮椅采用人机共享控制理念，在发挥机器人精准作业能力和自主性的同时，也能够充分发挥人的智能决策能力，为残障人士提供更好的生活保障。

　　9、乡村振兴视野下乡村特色产业发展模式与新思路研究——以陕西省临渭区下邽镇葡萄产业为例

　　学院：计算机科学与工程学院

　　参赛学生：白柯岩、卢强胜、刘璇、杜昊、白栋、杨怡茸、秦雪婷

　　指导教师：段炼、贾建锋

　　项目简介：本文从以陕西省临渭区下邽镇葡萄产业为切入点，先对目前下邽镇葡萄产业的发展模式进行了总结，主要包括：以葡萄产业园区为龙头，壮大特色优势产业、以新型农村集体经济为支撑，推动乡村全面全方位振兴、以农业科技为动力，发展智慧农业和以实措为果农谋福利，助力脱贫攻坚战这四大部分，这种模式也为其他地区的发展提供了经验借鉴。但当前，下邽葡萄产业发展的战略定位、体系化、能力化建设等仍存在部分问题，有待优化。因此，后续分析选用 SWOT-AHP 模型分析法，为当地提出具体的战略规划及发展新思路，同样这些发展新思路也可以为其他地区提供了经验借鉴。

　　10、中国黑土地保护：政策演进、农户认知与改革调适

　　学院：文法学院

　　参赛学生：李政宏、张浩然、王曼茹、杨伊涵、董谕潼、陈晓闯、陈飞扬、孟含

　　指导教师：吕晓

　　项目简介：调研立足当下黑土地保护需求，以“政策演进—农户认知—改革调适”为脉络，首先进行政策量化与内容文本分析，系统阐述了黑土地保护政策的演进历程及特征；在此基础上，从农户视角切入，实地调研黑土地保护的农户认知及其意愿与响应，通过建模发现受教育水平是影响农户认知与行为的关键因素。基于上述理论分析与实证调查检验，总结发现黑土地保护政策存在碎片化、配套机制不健全、保护性耕作技术推广不够等问题，并相应提出了构建“四位一体”保护新格局、建立健全相关机制、协调黑土地保护与发展农业生产等关系、提升农民受教育水平等政策调适建议。调查报告为国家黑土地保护项目试点县吉林省东辽县、东丰县的黑土地保护工作提供了重要决策参考。

　　11、柔性可充电锌-空气电池：构筑和模拟碳包覆Co/Co3O4纳米胶囊结构

　　学院：材料科学与工程学院

　　参赛学生：魏路焓、李梦杨、荣家翌、焦思晨

　　指导教师：曹凤、李松

　　项目简介：本作品立足于新型能源材料领域，采用安全、高效且无污染的电弧放电法实现了具有高催化稳定性的碳包覆金属钴纳米胶囊（Co@GC）的规模化制备，并且通过一步简单的空气气氛热处理操作使得该纳米胶囊具备优于贵金属铂碳催化剂（Pt/C）的氧还原（ORR）及氧析出（OER）双效催化性能。该纳米胶囊也因此被用作空气电极材料与锌片组装成柔性锌-空气电池，并表现出极高的充放电效率和功率密度。此外，第一性原理计算也证明了该成果的理论可行性，对深入本领域机理的理解有一定指导意义。