载着“博德船长”拿下全国奖项！西浦跨学科团队如何拒绝标准答案？

2026年7月，新疆克拉玛依，中国石油大学（北京）克拉玛依校区体育馆内，一辆船形小车缓缓启动，车上站立着西交利物浦大学IP“博德船长”，身下的波浪装置随着行进不断涌动。18.5米外的终点线，是它此行的目标。

计时开始。小车平稳驶过赛道，在接近终点时停下，最终距离终点线1.033米。

这是西交利物浦大学Chem-E-Car参赛团队在2026年中国大学生Chem-E-Car竞赛暨AIChE Chem-E-Car友谊赛上的表现。最终，这支由10名本科生组成的队伍斩获全国二等奖和最佳海报奖，排名超越新南威尔士大学、中山大学等多所国内外知名高校。而比奖项更值得讲述的，是这群学生如何用半年时间，在跨校园协作与跨学科融合中完成了一场真实的“融合式教育”实验。

一场“只能用尺子量”的比赛

Chem-E-Car竞赛由美国化学工程师学会（AIChE）发起，是一项国际性本科生工程赛事。参赛队伍需设计并制造一辆以化学反应为唯一动力源的小车。比赛当天，组委会在赛前1小时公布行驶距离（通常在15-30米之间），各队需在此1小时内现场计算、配制溶液、组装车辆，让小车在2分钟内精准抵达目标点并自动停止。

“这个比赛最不一样的地方是，它完全用一把尺子来决定成绩。”指导老师、智能机器人学院刘晨光博士说，“不是评委打分，而是看你离终点线有多近。走得越近，分数越高。”

想做到“走得近”，一辆小车需要同时解决三个问题：动力从哪来、什么时候停、怎么走直线。相应的，团队被分为三个核心小组：电池组、控制系统组以及车体组。电池系统提供动力，化学计时系统控制停止时间，车体与视觉系统保障行驶稳定和信号识别。这三个系统的运转分别由来自理学院与智能机器人学院，两个学院三个专业的10名学生共同完成。参赛队伍由理学院李丹蕾博士与智能机器人学院刘晨光博士共同指导，参赛队员分别为： 李睿涵、蒋元惠、朱子睿、黄金品、汪思宇、朱梓楠、张宇轩、蔡浩然、魏晗宇、李欣航。

参赛海报

跨越两个校园的合作

去年12月底，团队完成招募。10名同学中，3名来自太仓校园，7名来自工业园区校园。两个校园之间约80公里，跨校园协作从一开始就是现实挑战。

“每周一晚上7点开组会，每次两个小时。”队长李睿涵说，“除考试周外基本没断过。”

常规时期，智能机器人学院的同学每周来园区一次。临近比赛的冲刺阶段，他们每隔一两天就要往返一次。“早上坐校车过来，做实验，下午再坐校车回去。”队员蔡浩然说。

物理距离带来的不是障碍，而是倒逼出的高效机制。李睿涵每周日汇总各组进度、列出下周任务，周一会上同步。刘晨光博士说，“太仓的学生们快比赛时每周过来三四天，整个团队的凝聚力不一样了。”

太仓学生（从左至右依次为李欣航 蔡浩然 魏晗宇）与刘晨光博士（右一）合影

打破常规

绝大多数参赛队伍用于控制停车的化学反应是“碘钟反应”，这是一种成熟的变色反应。但西浦团队选择了另一条路：鲁米诺发光反应。

“我们希望做不一样的方案。”控制系统组的汪思宇说。鲁米诺发光反应被很多队伍认为“不稳定、不可控”，但他们决定试一试。

这一试，就是两个多月。在确定最终方案前，他们废掉了四五个备选方案。“其中有一个方案肉眼能看到明显变色，但摄像头下面RGB值变化非常小，再加上环境光干扰，根本无法稳定监测。”汪思宇回忆，“那段时间大家压力很大。”

最终方案确定后，团队又面临一个新问题：如何让一个“不稳定”的反应变得可控？他们的思路不是控制发光强度，而是控制从不发光到发光的间隔时间，通过控制催化剂的释放时间来实现。在此基础上，团队通过近百次实验建立“浓度-反应时间”的拟合曲线，比赛时根据现场距离快速反推所需浓度。

比赛现场，评委看到他们的方案时说了一句让团队成员至今难忘的话：“终于看到一个不是碘钟反应的。”

鲁米诺发光反应

电池方面，团队同时尝试了“水系锌电池”和“凝胶锌电池”两个方向，实验了近两个月才选定凝胶方案。“凝胶的稳定性更好、没有漏液风险，安全性更高。”李睿涵说。凝胶电池的概念类似于固态电池，即将电解液固定在凝胶中，既稳定又安全。

凝胶电池

车体设计上，团队完成了“博德船长”从静态贴纸到动态装置的进化。他们将12片波浪片错开角度安装，电机带动形成“涌动”效果。外壳采用3D打印，用榫卯结构拼接车身。“传感器在暗箱环境中通过RGB阈值识别发光瞬间，算法简洁可靠、容错率更高。”蔡浩然说。

李丹蕾博士说：“这个比赛要求小车的动力和停止都必须源于化学反应。正是得益于机械设计与电子控制的跨学科合作，我们成功将微观的化学信号转化为精确的电控指令，最终把一辆兼具稳定动力与精准控制的完整小车送上了赛道。”

18.5米的考验

比赛现场，组委会公布确切距离：18.5米。

各队需在1小时内完成全部准备：反推化学试剂浓度、现场配制试剂、组装电池、调试车辆。团队在半小时内完成了全部准备，剩余时间全部用于反复测试确认。

队员现场调试车辆

“虽然压力很大，但操作有条不紊。”李睿涵说，“我们最骄傲的不仅是成绩，更是大家在巨大压力下仍然高效地把事情做完了。”

上午的静态展示中，“博德船长”的动态设计成为全场焦点。“几乎所有经过的队伍都拿手机拍照录像。”蔡浩然说，“其他车都是静态展示，只有我们车上面能动。”

意义不止于获奖

对团队来说，这次比赛的收获远不止奖牌。

从去年12月到今年7月，历时半年多的项目让每位学生都经历了蜕变。“最大的收获是研究能力的提升。”汪思宇说，“我们这个方案是从零开始自己摸索出来的，不是参考现成的。”

蔡浩然则提到了工程思维的锻炼：“面对困难时的反思能力、精益求精的态度，还有跟不同专业队友沟通的能力，这些都得到了很大提升。”

指导老师李丹蕾博士（右一）与刘晨光博士（左一）与团队成员合影

“学生真正把课堂知识带到了项目里。”指导老师、理学院李丹蕾博士说，“化学实验课、编程课、3D打印，都在项目中用上了。”

刘晨光博士还注意到一个细节：“我们的同学参赛完全基于兴趣和热情，从去年12月招新开始，同学们在半年多的时间里投入了大量课余时间，这份主动性和投入度让我印象很深。”

从园区到太仓，从化学到机器人，从课堂到赛场，这辆载着“博德船长”的小车，驶过的不仅是18.5米的赛道，也是西浦融合式教育的一次成功实践。正如刘晨光博士所说：“让更多人看到西浦的学生能做到什么，这本身就是一件很有意义的事。”

记者：季嘉焱 编辑：寇博