全国一等奖！暨大这支团队，棒！

 

暨南大学

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将一袋准备好的呼气样本接入机器，随着气体进入气室，激光检测迅速开始，不到一秒钟，屏幕上红灯亮起。在第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的答辩现场，来自暨南大学理工学院参赛团队的林灏杨、包诗瀚、林乐晴从容不迫地向评委演示操作过程。

凭借项目“基于中红外可调谐激光的医用呼气无创诊断仪”，这支参赛团队成功斩获此次“挑战杯”国赛一等奖，这是他们在获得2020年全国光电设计竞赛一等奖之后的又一重要突破。

团队答辩成员林灏杨、包诗瀚、林乐晴

小小仪器，内含大大乾坤 

项目简介卡片

项目名称：

基于中红外可调谐激光的

医用呼气无创诊断仪

获奖等级：

“挑战杯”国赛一等奖

项目介绍：

呼气诊断是近年来一种新兴的疾病诊断方法，可以通过测量人体呼出气体浓度来实现疾病的无创诊断。本项目作品就是就这样一款检测仪器——基于中红外可调谐激光的医用呼气无创诊断仪，可以实现“一口气”完成检测。作品具有灵敏度高、准确率高、便携性强、可实现实时检测的特点。基于以上成果，本项目参赛成员以第一作者发表SCI论文8篇，共申请发明专利8项，国际PCT专利1项，已形成工程样机，具备较高的科学意义和实用价值。

4.团队介绍：

指导老师：

郑华丹教授

（暨南大学理工学院光电工程系副教授）

团队成员：

林灏杨（2021级光学工程硕士研究生，前2017级光电信息科学与工程本科生）、

马鹏泽（2019级光电信息科学与工程本科生）、

包诗瀚（2019级光电信息科学与工程本科生）、

林乐晴（2019级光电信息科学与工程本科生）、

李嘉琦（2019级光电信息科学与工程本科生）、

吕昊华（2018级光电信息科学与工程本科生）、

罗惠健（2018级光电信息科学与工程本科生）

“只需对着这个机器吹一口气，不到一秒，就可以测出一些特定气体如二氧化碳的含量，从而监测幽门螺旋杆菌、呼吸暂停综合征等病症。”在介绍无创诊断仪的功能时，项目负责人、暨南大学2021级光学工程专业研究生林灏杨颇为自信。

（呼气诊断仪）

呼气诊断是近年来新兴的疾病诊断方法。呼出的气看似是无形的，实则包含着反映身体各器官生理状态的生物标志物，因此可作为疾病诊断和健康监测的依据。相比于传统的核磁共振、X光、CT等检测方式，呼气诊断因其无辐射、对身体健康影响小、检测方便快捷等特点而广受青睐。

近十年来，呼气检测市场需求增加，检测技术迅速发展，呼气诊断正成为新的行业风口。林灏杨团队把目光瞄准了气体检测和医学诊断相结合的领域，“选题的确定，应注重服务于社会需求，我们希望项目能够提高呼气检测的应用效率。” 

在实地调查中不断创新，在反复实验中反复突破，团队成员们终于把项目落到实处——稳定的光路、气路系统和光声探测模块结合形成的高灵敏度气体检测系统，造就了功能强悍的检测仪器。

反复失败，夹杂成功微光  

三年之前，这台检测仪器只是作为一个理想的图景出现在林灏杨的脑海里。

万事开头难，最初这个项目只有当时还是本科二年级的林灏杨一人参与。缺乏同伴支持的研究像是在茫茫大海航行，他回忆道，“导师给了大体的方向，但具体步骤需要自己慢慢琢磨。”缺少合作伙伴、缺少研究成果，整个项目都运行不畅，“势单力薄”的林灏杨，在第一次参加课外学术竞赛就遗憾止步于院赛。

幸运的是，在导师的帮助和努力下，队伍慢慢壮大，逐渐吸纳了2018级和2019级的本科生加入。同样来自光电专业的他们有很多共同话题，这份同系的情感联结让整个团队迅速熟络。在林灏杨的安排下，项目工作也有序开展起来。在林灏杨看来，“大家学习能力都很强，且各有优势，团队分工明确、成员相互配合，戮力同心，每个人都为项目的完成做出了自己的贡献。”

（团队成员合照）

研发检测仪的大部分时间，成员们常常需要放弃娱乐生活，一整天驻扎在实验室。“光电实验仪器的高精密性对实验时间的连续性要求很高，我们的实验中间不能休息，需要一口气做完。”项目成员林乐晴介绍道，“一旦确定了实验方案，就必须马上开展实验。今天仪器输出的电压是1伏，明天可能就不是了。” 项目成员包诗瀚则笑称做实验改变了他周末的作息规律，“有时候从早到晚在实验室呆一天，等结果出来后第二天再回宿舍休息一天。”

（郑华丹老师指导学生实验）

假设、论证、推翻、重建、实验，反复的失败中夹杂着成功的微光，高压之下，成员们获得了另一种蜕变。经过三年多的努力，团队实现了多项“从零到一”的突破，参赛成员以第一作者发表SCI论文8篇，共申请发明专利8项、国际PCT专利1项。更为重要的是，团队成功制备出呼气无创诊断仪的工程样机，诊断仪具有灵敏度高、准确率高、便携性强、可实现实时检测等特点，在大规模筛查和流动检测中具有广泛的应用前景。

（小组人员讨论）

（部分论文封面）

精雕细琢，保有可贵学术精神 

“台下十年功，台上十分钟”，答辩是挑战杯比赛的一个关键环节，对于这支团队而言，更是一次不可多得的展示机会。正如林灏杨所说，“我觉得参加比赛，很重要的一点是在舞台上展现自己，让别人知道我们在做什么。”

为了能在有限的时间内既充分展示团队的成果，又讲得清晰易懂，让非光电专业领域的评委快速理解，这支团队付出了不少努力。他们在比赛前一周集中时间优化答辩，不断练习讲稿，不断寻找更贴合的演讲词，遇到问题就改，并请不同学院的老师给予建议。

（艺术学院副院长叶志海为团队PPT演讲打磨）

团队专门邀请了艺术学院副院长叶志海老师为他们的PPT提供指导，在常讲常改中，PPT已改到12版。令林乐晴印象深刻的是比赛当天凌晨00:10走出科学馆时的天空，“那晚，我们与指导老师一起完成了最后一次修改，走出科技馆，回去睡一觉起来就要开始正式比赛。”

（成员在答辩准备中暂作休息）

队员们站在答辩舞台时的底气也离不开他们对自身项目扎实基础的自信。林乐晴笑着说：“在我心中，我们的项目是很优秀的，这也让我很有底气地站在这里答辩。”充分备赛，胸有成竹，他们不负众望，取得了优异成绩。

（团队答辩准备）

由于疫情的关系，团队的答辩之旅还多了一些特别的体验。三位成员提到，疫情使国赛的答辩形式变为了线上，但这并不同于简单的线上连线，因为团队的答辩成员随时可能被切入画面，并直接开始答辩，“事实上，我们看不到任何现场情况，又不能乱动，一直在高度紧张地等待，这个过程特别煎熬”，林乐晴回忆。

这样特殊的线上答辩，不同于往年可以在答辩前一天进行团队展台展示，缺乏不同参赛团队之间交流的机会，理工学院的参赛团队不免感到些许遗憾。包诗瀚惋惜地说：“都说高手如林，结果大家都看不到。我们之前看到很多团队项目的标题时就觉得很有意思，但很可惜没有交流的机会。”无论是一开始就抱着专心科研，比赛自然而然的心态，还是答辩时重视展示机会，珍惜学术交流，他们始终保有可贵的学术精神。

凝聚一心，将上下而求索

艰难困苦，玉汝于成。这一路走来，对这支团队来说，除了有准备时间变多的“天时”，有在熟悉的校园备赛答辩的“地利”，更有多方帮助与团队合作的“人和”。

从最开始点拨项目的大方向，到提供核心技术支持，再到给予团队充分学术自主性并在必要时提供指导，指导老师郑华丹是这支团队最大的定心针，也是团队一路走来最要感恩的人。郑华丹师从长江学者肖连团教授和诺贝尔奖得主Robert Curl教授，主攻高灵敏度气体检测光声光谱技术，到暨南大学任教以后，深耕光电检测领域。他与团队成员共同探讨，提出将光声光谱气体检测技术与呼气检测结合起来，形成一个快速、实时、可靠的疾病诊断手段的想法，由此确立了基于红外可调谐激光的医用无创诊断仪的研究大方向。

（答辩成员与指导老师合照）

团队取得的成绩，离不开理工学院以及光电工程系的全力支持，也离不开全校间的互帮互助。除了不同专业老师热情为团队提供答辩修改指导、场地和设备支持外，一同冲击国赛的几支暨大团队也毫不吝啬地为彼此释放温暖，“我们暨大四个团队，两个文科，两个理科，看似互不相关，但都在互相帮助。例如，公共管理学院/应急管理学院的团队在比完赛后，就将场地借给了我们。”林灏杨由衷地说道，“一等奖不只是我们团队的一等奖，更是暨南大学的一等奖，我们的成功离不开全校的支持。”

（团队成员在光电工程系墙前留影）

成员们收获了优异的比赛成绩，更收获了宝贵的回忆与自我的成长。包诗瀚觉得这段经历值得珍藏，林乐晴则提到这是高考之后很难得的全心投入的一件事。“从以前的内敛到现在大胆细心，我觉得自己在慢慢成长”，林灏杨分享道。

对于未来，林灏杨希望继续向其他领域拓展，让气体传感技术在更多领域得到应用。此前，团队就曾与环境气候研究院、生命科学技术学院合作，在暨南大学校园和农业大棚分别进行了大气环境监测和温室气体监测。为响应国家“碳达峰与碳中和”的重大战略目标，团队下一步计划开展温室气体的大气环境监测和溯源研究，打造一个多梯度、多维度的监测系统。

（团队成员李嘉琦在做实验）

三年埋首科研，一朝摘星夺冠。团队成员把青春时光掰开揉碎，投入到科研创新里，创新发明之路漫漫，他们仍将上下而求索。

（林灏杨个人照）

（林乐晴个人照）

（包诗瀚个人照）

获奖感言

指导老师郑华丹：

我们瞄准快检技术在医学领域的巨大需求，发展了结合中红外量子级联激光技术和石英增强光声光谱技术的呼气快检设备，只需要对着仪器呼一口气，5秒钟即可得出检测结果。这种快检仪器在大规模筛查和流动检测中具有广泛的应用前景。该项目一经立项，即得到了暨南大学校团委的重点关注，在团队成员的共同努力下，经过3年时间研制出工程样机。在这里，要感谢暨南大学团委、理工学院和光电工程系的大力支持！

项目负责人林灏杨：

自2018年末立项以来，从院赛、校赛、省赛再到国赛，我们团队一路走来在不断地成长。给我最大的体会就是努力是有回报的，在精益求精的路上在意细节的人更容易取得成功。在导师的指导下，我们从0到1，从无到有，在失败中不断吸取经验。十分感谢暨南大学校团委以及理工学院的老师们的倾力相助，让我们有强大的后盾，在挑战杯这个舞台上展示我们青春活力的一面。

项目成员包诗瀚：

从2019年了解挑战杯，走到今天，每一次与之接触都让我不断拥抱它、爱上它。今天以满意的成绩结束，但却不愿离去。闭上眼睛，脑海中全是共同奋斗的场面，眼角不禁留下泪水。

从2019年项目立项，一直走到今天，我们团队对申报书不断改进，并逐渐研制出工程样机，进行实地测试，最终取得了优异的成绩。这离不开团队的凝聚力和精益求精、不破不立的精气神，同时也离不开所有的培养和支持。我们希望用技术的应用实现价值，为社会做出贡献。

项目成员林乐晴：

感谢学校所有部门以及所有的老师和同学们对我们帮助和支持，这给予我们极大的底气去面对全国各个高校的团队，让我们能够更加安心、全力以赴地进行答辩比赛。感谢团省委给予我们信任与机会！感谢全校各部门给予我们团队支持与鼓励！一次次的陪我们排练进步，一次次带领我们精益求精，在一次次的训练中，给予我们极大的底气去面对全国各个高校的团队！在比赛前，我们一直在不断修改我们的PPT，争取做到细节上的尽善尽美，甚至比赛前的九小时里，我们仍在修改完善，想让PPT的逻辑更加清晰，表达更细致直接，努力精益求精，让专家评委能够更好的理解我们的项目作品。现在挑战杯已经完满结束，忙碌的日子慢下来了，那就重新收拾，整装待发，继续投入我正常的学习生活吧！

-暨南大学融媒体中心-

-THE END-

文 | 新闻社 陈思茜 刘芸丽 丰卓

部分素材受访者提供

图片 | 受访者提供

视频 | 陈思茜 答辩视频 受访者提供

微信编辑 | 何伊琪

编委 | 田卓颖 许坚琳

责编 | 李梅 杜明灿

审核 | 苏运生

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