用40年将“挑战”变成一种信仰
40年前的一天，在清华大学第三教室楼（“三教”）的一片空地上，一场规模不大的学生课外学术科技作品竞赛展览正在举办。此前不久，清华学生科协刚刚成立，这场展览便是科协的几名学生用一份手写报告，向学校申请专门经费后举办的。
“这是‘挑战杯’在我国高等教育历史上的首次亮相。”清华大学团委副书记王展硕告诉《中国科学报》。
回忆这段往事时，王展硕和记者所在的地方距离当年的“三教”仅几百米。而在这40年间，清华校内的“挑战杯”仍在继续，由此发展而来的全国“挑战杯”则已成为国内规模最大的学生课外科技作品竞赛，每年参与其中的大学生超过200万人。
“挑战杯”诞生于上世纪80年代，彼时正值改革开放后社会经济高速发展时期，加之我国与全球体系的快速接轨，使当时的高等教育在面临诸多机遇的同时，也遭遇诸多挑战。这些挑战也是作为“新生事物”的“挑战杯”所必须直面的。
“纵观‘挑战杯’的发展历程，我们在组织模式、赛题命制等方面，多次针对社会、经济和科技的新动态进行主动调整。”王展硕说。
比如上世纪90年代，互联网浪潮席卷而来，清华大学从第九届“挑战杯”开始引入计算机专项展厅，并在1998年“挑战杯”期间连续举办了7场信息主题论坛，引导学生与信息化浪潮接轨。
上世纪末，“创新创业教育”逐渐进入公众视野，但很多人对此仍存在误解和质疑。1998年，首届清华大学学生创业计划大赛在该校举行，吸引了全国超过1.6万名学生报名参赛，这也是亚洲范围内的首个大学生创业竞赛。
次年，清华承办了首届“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛，汇聚了全国120所高校的400多项创业项目，其间诞生了由清华大学学生邱虹云等创办的“第一家大学生创业公司”——视美乐。
“从这一年起，‘挑战杯’的内涵被进一步扩展，创新创业教育逐步发展成为高校人才培养的重要环节。”王展硕告诉《中国科学报》。
除了关注社会发展的趋势性问题外，清华“挑战杯”也将目光投向那些在我国发展历程中可预期或不可预期的“大事”，比如在2008年设立“科技奥运”专区、2009年设立“灾后重建”专区、2020年设立“科学防疫”专区……
2011年，时值清华大学百年校庆。该校学生科协在当年的“挑战杯”上提出了“挑战，是一种信仰”的口号，该口号迅速传遍清华园。“时至今日，它俨然成为了清华学生科创的代名词，标志着‘挑战杯’及其所代表的科创精神，激励一代代清华人不断突破自我、挑战前沿。”王展硕说。
“一次，吃火锅时手机意外掉到了锅里。想用筷子夹起来，却无奈‘功夫’不精。”尝试多次未果的李西尧看着火锅里的手机，忽然想到能不能设计一个机械组，利用火锅内外的温度差使其产生形变，从而达到夹取手机的目的。
几经尝试，这样一个小装置真的被他设计出来了，虽然不足以夹起手机这种重量的物体，但他已经觉得很有趣了。
“这就是我最初的科研经历。”李西尧说。几年后，凭借在硫电池方面的研究，他获得了第十七届全国“挑战杯”特等奖。
有意思的是，虽然当年的那个小装置没有直接为李西尧带来任何奖项，但在不久前落幕的清华大学第四十一届“挑战杯”上，该校行健书院本科生高旭获得基础学科赛道特等奖的作品“温度诱导的多步多级自折叠力学超材料”，却与李西尧的那个小装置有着异曲同工之妙。
高旭的科研之路的起点同样也是一次“意外”——某次，他在操作无人机时，由于电池电量耗尽，无人机一头栽进一片湖水中。高旭由此想到，能否研发一套无人机的额外电力支持系统，使无人机在电源耗尽后，还能安全返航……
“清华大学参与‘挑战杯’的学生中，大部分都是在自身兴趣的驱使下走上科创之路的。”王展硕说，而“以学生为主导，以兴趣为驱使”是清华举办“挑战杯”的历程中长期坚守的一个信条。
值得注意的是，在国内各高校愈加重视学生科创活动的当下，很多高校动辄重奖获得全国乃至校级“挑战杯”奖项的学生，有的还会将其与推免研究生名额挂钩。相比之下，清华作为“挑战杯”的发起高校，在这方面却似乎更加“保守”。
“我们给予获奖学生的物质激励确实非常有限，也没有和推免直接挂钩。相比之下，学校更看重对学生成长全过程给予配套的资源支持。”王展硕说，比如以“挑战杯”为起点，学校1989年设立资助学生开展科技研究与发明的“火花基金”，建立了赛前项目培育机制； 2009年起，为支持参赛学生在赛后继续推进科创项目，发起了“累进支持计划”……
之所以如此，是因为清华只想让学生出于自身兴趣开展科研探索。“学生科创，兴趣永远都是第一位的。”
如今，清华大学已经形成了“全过程累进支持，全方位资源匹配”的课外创新人才培养体系——涵盖了60余个学生科技赛事和20个学生科技兴趣团队，设立“星火计划”“学推计划”“闯世界计划”等创新人才培养因材施教项目，支持学生在课外自由探索。
在科创活动中，兴趣的重要性不言而喻，但如果仅停留在兴趣层面，这样的科创活动是否合格？这是清华的老师在组织“挑战杯”时必须思考的问题。
“归根结底，‘挑战杯’属于课外学生科技活动，这就与作为‘第一课堂’的传统教育模式之间会产生天然的界限。”王展硕坦言，在“挑战杯”的发展过程中，该赛事曾一度独立于课堂内的专业知识学习，这显然不是校方希望看到的。“我们一直在探索如何打通课内和课外两个环节，使学生在第一课堂学到的知识能更好延伸到第二课堂。”
要实现这一目的，教师的参与是不可缺少的。这就不能不提清华大学2022年启动的大学生“追光计划”。
“追光计划”由清华团委和科研院共同发起，旨在以大科学问题为牵引，以大科研平台为支撑，将“有组织的科研”和“有意思的科创”相结合，培养高水平的学生科技创新团队。经过一年的前期建设，目前清华大学共组建了量子计算战”变成一种信仰、医工交叉、碳中和等9个学生项目团队。未来，这些团队将在学校与指导教师的支持下进行项目推进，并围绕各自的科学目标进行攻关。
“所谓将有组织的科研和有意思的科创相结合，就是借助老师的参与和引导，在学校科研平台的帮助下，将学生基于兴趣而产生的科研实践，引向对某些大科学问题的探究。”王展硕说，在此过程中，学生的自发科研活动将被组织化和长期化，并与第一课堂中的知识学习相融合，实现两个“课堂”的统一。
多年前，清华大四学生温家星确定毕业设计选题时，决定尝试探测与引力波相关的伽马射线暴现象。该想法虽然基于学生个人兴趣，但由于其本身的复杂性和多学科交叉性，显然离不开学校和老师的支持，而该校工程物理系和天文系的老师给予了该项目团队始终如一的帮助。
在此过程中，原本的一个学生“毕业设计”选题，逐渐发展成为持续多年，集卫星发射、数据收集、数据整理为一体的长期科研项目。2022年，“天格计划”二号卫星载荷标定与在线科学观测项目获得第十七届全国“挑战杯”特等奖。
“总之，对于那些优秀的学生而言，科研灵感可以来自日常生活，但他们的思考绝不能止于此用40年将“挑，而是要立足于前沿科学目标，解决真问题、真解决问题。在这方面，我们希望能走出一条清华独有的道路。”王展硕说。