10月27日至31日，由共青團中央、中國科學技術協會、教育部、中國社會科學院、中華全國學生聯合會和貴州省人民政府共同主辦，貴州大學承辦的第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽終審決賽于貴州大學隆重舉行。

本屆“挑戰杯”吸引了全國2000多所高校、250多萬學生參賽，涌現出40余萬優秀作品。經過校級、省級、全國三級比賽，我校項目《數字細菌》入圍終審決賽，與全國300多所高校超700件科技作品進行激烈角逐，最終斬獲特等獎！

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打磨。比賽前夕，校團委牽頭邀請了生命與海洋科學學院實驗中心陳偉釗主任、管理學院實驗中心張江樂老師、醫學部生物醫學工程學院柴語鵑老師、醫學部基礎醫學院汪業軍老師、創新創業教育中心卓文祺老師、醫學部團委副書記陶洋老師對項目進行指導，為我校取得優異成績保駕護航。賽前兩天在參賽地會議室，校團委再次組織國賽團隊進行答辯培訓，從ppt呈現方式、臨場表現、演講重點等方面給予針對性的意見，并鼓勵參賽團隊放松心態，以自信從容的姿態迎接挑戰。

團隊成員各有所長，發揮各自優勢，分工明確。從校賽、省賽再到國賽，團隊成員經過無數個日夜的精雕細作，一步一個腳印走向更廣闊的舞臺。

亮點展實力，創新贏未來

團隊成員均為醫學相關專業學生，在興趣驅動下，多數成員自學計算機編程，具有扎實編程基礎，部分成員更是擅長數學和人工智能。成員背景和技術能力的多樣性，促使這一生命科學和計算機的多學科交叉項目得以深度開展。

“數字細菌”側重于數字表征和計算，擬開發一系列工具，對細菌內在每個分子進行0/1數字編碼，進而計算求解和預測細菌分子的進化、功能、相互作用、調控和表型。細菌無處不在，作為人體的重要組成部分，它們廣泛分布于人體各個部位，與人類的健康密切相關。此外，各種新發、耐藥菌感染日益頻發，據WHO預估，到2050年，耐藥菌感染將超越腫瘤和心血管疾病，成為人類1號致死源。實現耐藥菌感染的精準診療，是“健康中國2030”藍圖的重要組成部分。

團隊緊跟“十四五”規劃，建設數字中國戰略部署，研發全新的數字化技術，全力促進細菌的基礎和臨床應用研究。項目從基因組、分泌蛋白通路和基因水平展開研究。基因組層面，創新性將進化系統引入比較基因組研究中，直觀展示基因組的進化軌跡。分泌蛋白層面，創新性提出新的特征解析及預測算法和框架，開發第一個細菌多分泌蛋白一站式集成預測和功能注釋系統。基因層面，創新性開發自動地對細菌基因和基因家族進行批量、系統進化特征分析的系統。該項目通過三個層面的原創性算法、模型及工具的開發和應用，為細菌耐藥的機制研究和臨床診療實踐提供重要的指導。

項目取得豐碩成果。團隊第一作者發表SCI論文3篇，獲軟件著作權14項，獲全國榮譽6項，開發多個應用網站和數據庫，并且已被多個國內外課題組應用。

項目創新點及取得成果

漫漫征途路，更上一層樓

正如團隊成員所說：“在細菌研究數字化領域，我們也將繼續發揮創造力，力爭站在科技的最前線，保持熱愛，全力以赴。”希望團隊不忘初心，在自己熱愛的領域繼續發光發熱。

在本屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽終審決賽中，學校還有3個項目脫穎而出，取得佳績。

《基于柔性壓力-視覺傳感器的運動軟體機械手系統》項目獲主體賽全國三等獎。項目團隊制造的軟體機械手解決了傳統軟體機械手運動時準確及平穩的抓握精細易碎物品的問題。團隊自主制造且擁有自主知識產權的新型柔性壓力傳感器，配合視覺傳感器和強化學習自適應PID算法，解決了傳統軟體機械手在抓握過程中出現的抖動問題，填補了傳統軟體手的傳感空白，提高了機械手在工業流水線上的生產效率。

《PipeBot:革新傳統城市排水管道檢測作業的機器人設計》項目獲“揭榜掛帥”專項賽全國一等獎。團隊和指導老師共同提出了PipeBot機器人系統，以管道機器人代替人工，用智能化提供效率，同時節約人力物力，降低對環境的污染和損害。在經過大量的市場調研后，團隊選擇使用履帶式機器人，通過三維激光掃描技術獲取目標物體表面各點的空間坐標，對獲取的數據進行計算、處理、分析，構建出目標物三維模型。此外，他們還設計了外掛裝置，可以通過加裝攪拌器、高壓水槍等設備，對堵塞物進行疏通，以達到探勘的目的。經過對PipeBot的速度、清淤能力、勘探作業以及通信能力的實地測試后，驗證了所設計機器人的可靠性。

《智能語音交互數字人》項目獲“揭榜掛帥”專項賽全國二等獎。為了解決元宇宙數字人生成成本高、效率低，普通人進入元宇宙門檻高難題，團隊在丁文華院士的指導下提出了一套自主可控的交互型數字人生成和驅動方案。通過一張普通人臉圖像重建三維人臉模型，利用語音對該人臉模型進行驅動，實現人機之間的交互行為。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將答案轉為語音來驅動基于輸入圖像重建的三維人臉。最終團隊可以通過Blender等軟件直接導入生成的面部模型序列進行播放和編輯，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。

（校團委 聞雯 朱彥澄 羅若城）