在日前落幕的第十六屆「挑戰杯」全國大學生課外學術科技作品競賽上，由上海海洋大學機器魚創新團隊研發的「面向水下探測與魚群誘集的柔體仿生魷魚」項目獲得一等獎，創造了團隊在「挑戰杯」獲得的最好成績。近日，記者走近機器魚創新團隊，傾聽他們刻苦攻關技術難題、培養創新型人才的故事。
瞄準科技前沿
近年來，上海海洋大學高度重視創新創業工作，以建設「雙一流高水平特色大學」為契機，堅持立德樹人根本任務，重視在「第二課堂」中科研育人，培養學生將所學知識運用於創新實踐，全力服務學生成長成才。
早在2006年，機器魚創新團隊由上海海洋大學原校長周應祺發起成立，歷經10多年發展，不斷壯大。近年來，該團隊引進了該校教授陳新軍、錢衛國，高級工程師孔祥洪，教師初文華等流體力學、工程設計、電子通訊等多個學科的師資力量，機器魚研發水平不斷提升。
據陳新軍介紹，魷魚是海洋生物中遊泳行為最複雜的品種之一，遊泳行為有4種之多。同時，相較一般魚類，魷魚身體結構更為複雜。如果能攻克仿生魷魚研製技術難題，對於該團隊研究海洋動物的仿生學和遊泳行為具有重要的科學意義。
但研究仿生魷魚談何容易。2012年，該團隊開始著手研究仿生魷魚項目，以「突破機器魚研發關鍵技術，打造國內知名機器魚研製平臺」為目標，通過研製機器魚和人工智慧魚，探索多學科交叉融合的新技術、新產品。研製過程中，該團隊將魚類生理生態、魚類行為學等上海海洋大學傳統優勢學科，與仿生學、機器人、水下運載裝置與工程等新興學科相結合，有效促進多學科融合創新發展。
通過10多年不懈努力，團隊取得了一系列研究成果，研製出一系列高效率、低能耗、多功能、共融性能優良的仿生機器魚作品，在各項賽事上獲得了數十項獎項。近日，團隊研發的「面向水下探測與魚群誘集的柔體仿生魷魚」項目在第十六屆「挑戰杯」上獲得一等獎。
多專業聯合攻關
談及仿生魷魚項目研發歷程，團隊指導教師初文華感嘆地說:「研發過程可謂歷經坎坷，但我們並沒有被困難嚇倒。」
常言道，隔行如隔山。由於仿生魚項目涉及海洋生物、電子信息、程序編輯等多個專業，需要該校師生跨學院、跨專業聯合攻關。因此，打通專業壁壘是團隊需要邁過的第一道坎。
為做好項目研發，團隊匯集了上海海洋大學海洋科學學院、工程學院、信息學院等多個學院、多個專業的隊員。大家根據所學專業、擅長領域進行了分工，有效促進了團隊成員相互學習，共同提高。
在從事圖紙設計的學生張英看來：「有了興趣愛好的支撐，我們就覺得項目研發沒有苦累，而是快樂。」
在遇到不熟悉的專業知識時，成員們首先想到的不是「踢皮球」，而是在請教相關專業的團隊成員前，主動查閱資料、觀看網課，了解相關知識，確保在與專業成員交流溝通時，不會「兩眼一抹黑」，他們也因此收穫了許多專業外的知識。
做科研不僅會遇到技術上的問題，還會有材料經費的現實問題。仿生魷魚實物要按照魷魚1:1比例製造，找到符合標準的仿生魷魚的製作材料是項目研發的重要環節。研發過程中，團隊成員觀察記錄、解剖測量了大量魷魚生物樣本，研究配製仿生魷魚製作材料，在一次次實驗中積累經驗，在一次次失敗中學習成長，終於調配出了符合要求的軟性材料。遇到經費緊張時，大家用節省下來的生活費買票去海洋公園實地觀察魷魚。
團結協作結碩果
項目取得成功，離不開團隊成員的團結協作。參加「挑戰杯」，不僅考驗作品本身是否成功，在申報過程中，團隊還需要提交展板、申報書、研究報告，以及專利、論文、校企合作等材料，這些資料填寫工作需要全體成員團結協作。
由於團隊成員大多是「00後」學生，不僅要做好科研實驗，還要兼顧自身學業。每天下午4點半一下課，許多本科階段的成員就來到實驗室工作，一直忙到深夜。許多準備考研的學生則是從晚上8點半來到實驗室，一直忙到凌晨兩點。見此情景，指導教師孔祥洪經常為大家鼓勁：「大家咬咬牙，再加把勁！」。
從去年12月「挑戰杯」申報開始，團隊就進入了「備戰」狀態。即使在春節期間，團隊成員也在思考著項目優化方案。指導教師孔祥洪加班加點和團隊成員討論仿生魷魚的實驗和論文。今年暑假，全體團隊成員自發留校堅守崗位，確保項目申報順利進行。
一天五六個小時的睡眠，對於參賽團隊成員們來說早已習以為常。決賽前夕，孔祥洪每天與團隊研討項目，緊跟結構、材料、控制系統等各個環節，在實物製作、論文撰寫等方面投入了大量精力，並與項目的其他指導教師時刻保持聯繫，共同幫助團隊解決技術、資金、材料等方面難題，經常是一忙就幹到凌晨兩點多。
獲取項目精確數據，僅僅在實驗室裡做研究還不夠，必須要到池塘裡下水測試。讓團隊成員王天成印象最深的是，去年12月的一次仿生魷魚的下水測試。當時，恰逢上海降雨降溫，為了方便操作，成員們沒有穿雨衣，頂風冒雨在水池中進行測試。「現場發現問題，就要現場維修，修不好再回實驗室去，修好了再拿回來測試」。
團隊歷過不懈努力，終於結出碩果。該項目通過仿生魷魚的肉鰭波動推進、觸手擺動推進、頭部噴射推進等3種方式完成前進、轉彎、上浮、下潛、急停等動作，利用搭載於仿生魷魚的傳感器、水下照明燈、攝像頭等完成水下探測，設計的移動投餌、集魚燈等可實現魚群誘集，產品具備良好的環境共融性。
陳新軍表示，希望團隊以此為契機，百尺竿頭更進一步，不斷優化升級技術方案，讓項目成果更好地服務海洋事業發展。
來源：中國海洋報
記者：吳祥貴
編輯：吳瓊