近日，北京大学第三十四届“挑战杯”系列赛事评审结果公布。在莫凡洋老师的指导下，材料科学与工程学院杨明博、赵博轩、刘丞军与深研院科学智能学院蔡文迪的项目作品《AI驱动的色谱智能分离纯化技术研究》荣获北京大学第三十四届“挑战杯”五四青年科学奖竞赛特等奖；在雷霆老师指导下，王炳琦、潘熙然、陈奕恒的项目作品《面向柔性脑机接口的双极性聚合物及电路的单片集成》荣获五四青年科学奖竞赛三等奖。

“挑战杯”系列赛事是北京大学校内规模最大、历史最为悠久、最具权威性和影响力的学生课外学术科研活动，旨在鼓励青年学生立足学科前沿、面向真实问题开展科研创新。本届赛事共有1326支参赛团队报名，经校内初审，最终121件作品晋级校级终审答辩，其中，五四青年科学奖竞赛作品共101件。

5月16日、5月29日，北京大学第三十四届“挑战杯”系列赛事校级终审答辩于线下举行，50余位专家学者担任赛事评委。最终，本届五四青年科学奖竞赛评选产生特等奖41项、一等奖60项、二等奖78项、三等奖134项。

获奖作品

《AI驱动的色谱智能分离纯化技术研究》

色谱分离纯化是现代化学、药学和生命科学研究中不可或缺的核心技术，在药物研发、天然产物提取和新材料合成等领域发挥着关键作用。然而，传统色谱方法开发长期面临高度依赖人工经验、参数空间庞大且相互耦合、缺乏有效理论预测模型、隐性知识难以传承等问题，制约了高通量筛选、组合化学等现代研究方法的发展。

针对这一瓶颈，项目团队开展了 “AI驱动的色谱智能分离纯化技术研究”，依托人工智能与自动化技术，构建覆盖HPLC、TLC、PTLC和CC等主流色谱技术的智能分离纯化系统，推动色谱分离从“经验驱动”向“智能驱动”转变。

项目聚焦三个关键科学问题：一是建立分子结构与色谱保留行为之间的定量映射关系；二是实现跨体系知识迁移与融合，解决不同色谱技术数据可获得性差异问题；三是实现智能决策与自动执行的协同优化。在此基础上，团队提出TLC→PTLC→CC 的递进式迁移学习框架，利用正相色谱体系共性机制实现知识跨尺度传递；设计基于Rf值预测的自适应梯度洗脱算法，提高系统鲁棒性；搭建高通量数据采集平台，建立标准化数据集；开发全流程自动化平台，实现无人化操作，并通过大语言模型接口实现自然语言交互，将AI决策与硬件执行深度耦合，形成“使用—学习—改进”的良性循环。

《面向柔性脑机接口的双极性聚合物及电路的单片集成》

本项目立足于新一代高密度脑机接口与植入式生理监测的重大战略需求，针对传统刚性无源微电极存在的“力学失配”与“微弱信号易失真”两大核心痛点，成功打通了“底层材料设计-逻辑电路构筑-柔性阵列制造”的生物电子学全链条。在材料端，本项目创新性地提出“强前醌式受体”分子工程策略，从量子尺度突破电荷局域化限制，创下双极性聚合物品质因数的新纪录（p型268，n型 107F cm⁻¹ V⁻¹ s⁻¹）。在电路端，依托该材料高度平衡的双极性传输特性，通过单次图案化工艺实现了反相器及复杂逻辑门的单片集成。器件展现出高达 306V/V 的超高电压增益，成功将微弱的体外模拟脑电信号原位高保真放大了257倍。在制造端，自主开发了牺牲层辅助的正交微纳图案化工艺，使OECT阵列在超软SBS弹性体实现了稳定集成，也通过卷曲自组装策略成功构筑了一维柔性纤维微电极探针原型。本项目成功实现了微弱生理电信号的高信噪比采集与原位处理，跨越了刚性电子与软体组织间的物理鸿沟，为构建极微创、高通量的闭环软体脑机接口系统提供了极具前瞻性的工程化硬件范式。

此次获奖，既是“挑战杯”高水平学术平台育人成效的体现，也展现出材料学院学子立足学科前沿、面向真实问题、勇于探索的精神风貌。团队将对科学问题的深入思考转化为扎实的技术突破，彰显了北大青年求真务实、知行合一的治学品格。

未来，材料学院将继续鼓励青年学子在科研实践中拓宽视野、锤炼本领、勇攀科学高峰，引导更多同学把个人学术追求融入国家创新驱动发展战略，为推进高水平科技自立自强贡献青春力量。