为什么寒区隧道容易结冰?怎样让人工智能读懂千年石窟?面对复杂的山地公路,能不能提前预判风险?当海量监控画面摆在眼前,如何帮助一线交警更快找到线索?
在长安大学,一群青年学生正带着这样的追问走进科研。他们的研究方向各不相同,却有着相似的起点:发现现实问题,寻找解决办法,让所学知识更好地回应国家发展和社会需要。让我们跟随他们,走进实验现场、山野田间和工程一线,看长大学子如何以科研为锚,在时代浪潮中逐光前行。
走到现场,才知道问题在哪里
山路上的风险如何提前发现?公路养护能不能更精准?这些问题,“安行智构”团队的学生负责人韦涤斌曾经带着团队一次次琢磨。

面对山地公路安全风险推演需求,团队在30天内4次对接企业、2次走进现场,并根据实际需求进行4轮调整方案。随着研究推进,团队逐步打通数据采集、道路场景重建与安全风险分析等环节。相关成果应用于雅西高速等山区道路,制动温升预测准确率达到95%以上。对韦涤斌和队友们来说,现场调研带来的不仅是需求清单,也将课堂上学到的知识投射在实际工程中:模型中的参数不再只是数字,它们关系着真实道路上的安全。
把研究放到工程一线的,还有“治路先知”团队。学生负责人万昭龙和队友们围绕公路养护中的病害检测、隐性损伤诊断和性能预测开展研究,让公路养护工作从发现问题后再维修,逐步转向提前判断、及时处置。

起初,学生们更多是在导师指导下学习设备操作、参与调研。随着项目深入,他们开始独立调试模型,与企业工程师一起讨论方案。目前,研究成果已服务于G30连霍高速、G5京昆高速等工程,累计检测服务里程超过15万公里。
从跟着导师学习,到能够独立承担科研任务,万昭龙和队友们也逐渐明白,研究方向可以从论文中寻找,但最终还要回到工程现场接受检验。
在“智轨安途”团队,学生负责人徐烨的科研经历也始于工程现场。为了弄清铁路积沙带来的实际困难,团队走访了四省九市的三个工务段,跟随一线员工开展除沙作业,记录现场情况,整理出132篇现场勘探报告与轨道运行日志。

四年时间里,团队持续进行科研攻关,不断调整升级除沙设备,完成三代产品迭代。最初上轨测试时,设备出现颠簸失稳、抛投引擎联动不畅、单侧清沙效率不高等问题。面对这些情况,团队没有停留在实验室里反复推演,而是对照工务段的实测数据重新调整设计。
经过改进,设备在内蒙古某工务段的厚沙清除效率达到98%;在甘肃某工务段段,即使遇到25米/秒以上的大风,设备仍能保持稳定运行。对徐烨和队友们来说,科研过程要在实践中打磨,科研成果要在现场检验。
在反复探索中,练就解决问题的本领
有时,科研需要反复试验、持续积累数据,需要在一次次尝试中判断方向是否正确。
“解语寻踪”团队研究的是车辆回溯与全链条追踪。一次交通案件中,嫌疑车辆可能出现在大量监控画面里,也可能在某个路段进入监控盲区。怎样帮助一线交警更快找到线索,是团队研究的起点。

围绕基层办案的实际需求,团队负责人张瑞轩和队友们连续四年开展调研与技术攻关。车辆外观相似、监控场景复杂、不同设备之间的数据难以关联,这些问题都需要逐一解决。为了提高检索准确度,团队先后进行了12次迭代,反复调整算法,也不断在测试中检验系统的实际表现。
从最初关注一个技术问题,到持续思考系统如何适应基层办案需求,张瑞轩的研究不断向实际应用延伸。技术能否解决问题,不只取决于算法是否先进,也取决于它能不能让一线工作人员用得上、用得好。
“无为而治”团队的学生负责人殷珂,则把目光放在寒区隧道的防寒问题上。团队先后前往辽宁、新疆、青海开展调研,了解隧道冻害情况和现有防寒措施的局限。保温层可能老化,主动供热需要持续投入,传统方案在复杂气象条件下也有各自的不足。调研之后,团队尝试从结构设计中寻找新办法。

受到特斯拉阀单向导流原理的启发,团队提出“导流明洞”结构,希望通过机械结构引导寒流远离隧道,不依赖持续供能实现防寒。经过模型试验和数值分析,这一方案逐步显现出应用价值。基于实际工程测算,采用新技术后,单个洞口不仅可节约建设成本约950万元,每年还可节约运维成本约180万元。
殷珂和团队成员在结构设计、试验验证和方案调整中不断推进研究,让一个工程难题有了新的解决思路。
科研中的反复尝试,同样发生在“智创晶铠”团队的实验室里。学生负责人刘佳晨和队友们,围绕高分子、陶瓷等涂层开展研究。项目刚开始时,不少成员缺乏系统的科研训练,对实验体系、工艺调控和数据分析还不熟悉。他们从查阅文献、学习实验规范做起,再逐步进入实验操作和工艺研究。

实验结果不总是理想的。如果数据出现偏差,方案没有达到预期,就需要回头检查操作过程、重新分析原因,再调整实验思路。一次次试错让团队成员慢慢积累经验,也学会了如何分工、交流和协作。从课堂上学习理论,到自己动手发现问题、分析问题,这支团队的科研能力就在这样的过程中逐渐建立起来。
让研究走出实验室,发挥科研价值
科研成果的价值,有时体现在工程应用上,有时也体现在文化遗产保护和地方发展中。
石窟造像三维点云、图像资料、考古文献……这些留存的文物数字资源,往往分散在不同的资料中。如何让沉淀的数据重新建立联系,从数字留存走向知识发现,真正服务于考古保护研究?“数智赋岩”团队将目光投向石窟文物数字资源的治理与活化利用。

为了弄清实际需求,学生负责人赵英才和队友们走访了20余家相关单位,并开展语义建模、造像解析和知识检索研究,尝试打通模型、图像与文献之间的联系。相关方案已在云冈石窟第38窟开展试用,并进一步延伸至水陆庵。
从一项技术设想,到面向实际需求的探索,团队逐渐认识到,科研不仅是让技术变得更先进,也是在寻找科技与文化遗产保护相结合的方式。
“域见未来”团队学生负责人童海燕和队友们面对的,是县域发展中的一道现实难题:如何在守住生态红线的同时,为县域发展留出空间。

自2022年以来,团队走进三省六市27个县开展调研,结合遥感识别、专家访谈和实地考察,了解基层规划工作中的实际困难。他们开发的县域生态—经济发展智能决策平台,可以对不同发展情景进行模拟,帮助规划人员缩短规划设计时间、提高工作效率,提前判断不同用地布局可能带来的影响,为政府管理部门提供决策依据。
以陕西米脂县为例,平台生成了4套情景方案,并识别出8处生态风险点。在均衡发展情景下,测算显示经济发展空间可增加2.41平方公里,生态保护空间可增加1.16平方公里。对团队来说,研究不只是把模型算出来,还要让计算结果能够为实际县域发展和管理提供参考。
“水策算图”团队学生负责人吕丰光和队友们把研究方向放在引调水工程的建模与调度上。为了了解一线工程师的工作需求,团队成员走访甘肃、陕西、山东、河北等地的水库、河道和工程现场,发现工程资料分散、建模门槛高、方案比选困难等问题,这些问题会给联合调度带来不小的负担。

团队尝试把不同水利枢纽抽象为标准节点,让工程师能够通过组合节点搭建模型;同时建立参数来源记录,方便追溯计算依据,并支持在相同条件下比较不同调度方案。团队由本硕博学生组成,涉及四个专业。从现场调研到算法研究,再到平台开发,成员们需要把不同专业的知识放到同一个工程问题中理解和协作。七年的研究积累、几代学生的接续参与,也让项目不断向实际应用推进。
还有一群学生,把研究和实践带到了更广阔的天地。
“星火启路”团队学生负责人赵楚涵,是长安星火宣讲团的第五代负责人。六年来,团队跨越8省13市,走访百余家单位,累计行程3.4万公里,持续收集和讲述中国“两路”建设的历史故事。

为了留下筑路亲历者的记忆,团队梳理了千余篇文献资料,采访5位80岁以上的筑路亲历者和15位路二代、路三代,累计采集口述录音9360分钟。团队还探索“在路讲路”的宣讲方式,把研学大巴、列车车厢变成移动课堂,并制作微短剧、AI数字人等新媒体作品。
对赵楚涵和队友们来说,传承“两路”精神不仅是把故事讲出来,还要先走近历史、理解讲述对象,再想办法让更多年轻人愿意听、听得懂。随着一次次调研、采访和宣讲,他们对这段历史的认识也在不断加深。
把青春的探索,写在国家需要的地方
心怀家国理想,追逐时代之光。面向新一轮科技革命和产业变革,更多的长大学子在各自的研究领域里攻坚克难、潜心求索,从实验室到工程一线,从技术攻关到文化传承,长大学子正努力把论文写在祖国大地上,把科研创新落实到现实需求中,在服务国家重大战略过程中刻下一道道属于长大人的奋斗坐标。(通讯员:黄天怡)
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