崔亚峰：软体机器人背后的“攻坚270天”

文 王海旭 李冲

· 崔亚峰 清华大学机械系2018级硕士生

大年初二，他接到导师的电话，希望他能参与抗击疫情科研攻关。

接到任务后，他说：“我们是清华机械系，能上肯定要上。”

从1月到10月，他休息的时间不超过10天，半年多没见过“下午4点多的太阳”。

经过270天的攻坚，咽拭子采样机器人终于交付到一线。

这背后是一个清华机械人的努力，也是一名共产党员的坚守。

崔亚峰，师从赵慧婵老师，研究方向为软体机器人，2020年获得清华大学研究生特等奖学金。在疫情期间，他留守工作岗位，昼夜奋战，参与研发出一款仅需一人远程控制即可实现全流程采样的咽拭子采样机器人，为一线疫情防控提供了更为安全的设备支持，产生了良好的社会效益。目前，崔亚峰牵头成立的创业团队积极参与科研成果的实践转化，推出帮助中风患者手部功能康复的软体机器人康复手套，可以高效抓取柔软、易碎、不规则形状物品的软体抓手，以及咽拭子采样机器人三款产品样机，受到社会各界肯定。

“我们是清华机械系，能上肯定要上！”

2020年1月26日，大年初二，崔亚峰接到了导师赵慧婵老师的电话，约他第二天到办公室见面。当时，机械系主任汪家道老师联系赵慧婵老师，希望她作为青年教师助力抗击疫情。接到通知后，赵老师第一时间想到了仍身处北京的崔亚峰。崔亚峰回忆道：“当时已经报道人传人了，我就想等疫情过去再回家，所以留在北京。”

大年初三，崔亚峰和导师见面。他们计划研制的是咽拭子采样机器人。疫情防控中，对病患的咽拭子检测尤为重要，采用机器人则可以提高检测的效率、减少医患之间交叉感染的概率。崔亚峰跟随赵老师主攻的研究方向是软体机器人，因此，攻坚的任务“当仁不让”落在了他们的身上。“抗击疫情，大家都想出份力。”崔亚峰用朴素的话语描述了接受任务时的心情，“我们是清华机械系，研究软体机器人，在院系的带领下，能上肯定要上。”

“我已经半年多没见过下午4点的太阳了。”

研制的过程，一波三折。

在当时，全球范围内没有咽拭子机器人先例可供参考。同时，由于是要直接应用于临床一线的，每一步都必须设计得万无一失。既要保证咽拭子取样、检测的可靠，更要保证医生与患者之间的可靠隔离，杜绝交叉感染。

如果是人工取样，医护人员可以轻松地用两根手指操作咽拭子，然而机械手臂却很难实现这个看似简单的动作。“用两指结构去抓咽拭子，很不稳定，会来回摆动。”为解决这个问题，崔亚峰设计了一款周向对称的柔性驱动器，在两指夹持的基础上实现圆周均匀施力，从而使得机械手可以稳固地操作咽拭子。“这是我和合作者攻破的第一个难点。”

随后，崔亚峰和团队又遇到了另一个难点——如何避免交叉感染。用他自己的话说，如果解决不了交叉污染的问题，项目随时可能终止。在取样的过程中，病患呼吸的气流可能污染机械手臂，因此只要在采样、留样、存样等环节中与机械臂产生任何接触，都有感染的风险。

为解决这个问题，团队进行了多次讨论，确定了负压泵的方案。根据设计，采样时机器人和患者之间有一个玻璃防护罩，机械手臂从防护罩上的小洞伸出。而患者会戴一个口咬器——就像测肺活量时戴的那样，口咬器前也有一个挡板。这样，真正可能有空气接触的只剩下咽拭子和口腔之间这样一个很小的通道。通道上设计了负压泵结构，可以迅速将空气抽走，实现中空状态，避免患者的气流接触到咽拭子和机械手。此外，机器人可以实现全流程的自动化，采样完成后机械手臂可以将咽拭子折断放到病毒保存管里用于后续核酸检测，全程保证医生、患者、机器人的隔离。为防止负压泵没有完全抽取真空，机械手还配套有消毒系统，消毒时间大概为2～3分钟，提升了检测的效率。

功夫不负有心人。2020年2月，机器人的初代样机成型，基本实现了采样、留样、消毒的功能。3月，项目得到了清华大学医学院应急专项的支持，团队开始与清华长庚医院合作，进一步完善系统。6月，在通过了清华大学伦理委员会的审核后，团队完成了20例人体试验验证。6月中旬之后，项目团队与清华大学医学院教授、北京博奥集团总裁程京院士团队进行了合作，研制车载式咽拭子采样机器人系统，崔亚峰仍然负责了其中咽拭子采样机器人的设计工作。10月19日，新冠病毒移动检测实验室交付给广东省珠海市人民医院。

从1月26日到10月19日，历经9个月的艰苦奋战，研究成果终于落地。这期间，崔亚峰总共休息了不超过10天。“有一次，我就让师弟把我的电脑带到校门口，我拿回去做实验写数据。”拿到电脑时是下午4点，崔亚峰突然想到“我已经半年多没见过下午4点的太阳了”。这段时间里崔亚峰每天9点到学校，时常在实验室工作到凌晨一两点，只有中午12点和晚上6点时会去食堂打饭。

普通的特奖人

之前崔亚峰从没想过申请特奖这种事。“作为学生，就是要好好写文章，好好做科研，这就可以了。”同时，崔亚峰认为自己只是个普通的硕士生，并没有“那么优秀”，甚至在刚刚考研进清华的那段时间，总感觉自己“特别菜”，十分不自信。

对于申请特奖，崔亚峰十分感谢他的导师赵慧婵老师。在疫情科研攻关之初，崔亚峰遇到了许多不会的问题，赵老师就手把手教他，遇到不会写的代码，赵老师就写好，让崔亚峰自己去理解这些代码。如此几次后，崔亚峰也就能够自己熟练地完成这些工作，写出自己的代码了。就这样，在老师的指导下，崔亚峰克服了一个又一个困难。半年的时间过去了，当他走出实验室时，猛然发现自己已经成长了许多。

在老师与院系的鼓励下，崔亚峰也改变了自己的想法，“我也可以去试试申请特奖”。清华园内推崇行胜于言的校风，大多数同学们也是如此——但做出踏踏实实的成果固然重要，也应该勇于站出来为自己代言，“其实从我的价值观出发的话，优秀的含义就是做个有用的人”。

可以说，这样的想法十分实在、接地气，就像园子里每个普通的同学一样。“这些点点滴滴的品质，我觉得都是优秀。个人在一个群体里，如果大家都认可你，觉得你这个人靠得住，这就是对优秀的最高评价了。”

让好的成果得到人们的认可，让尽力帮助他人的人得到荣誉。比起标签，成为一个站得出来、脚踏实地、对大家有用的人，对崔亚峰意义更重大。

导师的言传身教

疫情期间，崔亚峰的导师赵慧婵老师给予了他很多支持。在科研工作之外，赵慧婵老师也在各个方面都一直支持着他、影响着他。

2019年9月份的时候，崔亚峰成立了一个创业团队。“当时我们是上了经管学院的课，正好我手头有一些项目可以用来创业，后来大家对这个项目评价还挺好的，我们就去参加了比赛。”作为132支参赛队伍当中唯一一支学生团队，崔亚峰的团队拿到了三等奖。在这个过程中，赵老师一直鼓励他，尊重他的选择，看到学生全面发展，赵老师也十分欣慰。

赵慧婵老师一直为他人着想，把学生的利益放在第一位。有时候，学生买一些东西手头的钱不够，赵老师就让学生把付款链接发给她，免得学生在报销之前资金拮据；在报销时，赵老师也会自己整理报销单据，亲自去找财务报销。这无疑会增多老师的工作量，但为了学生方便，赵老师还是这么做了。“每次遇到这些困难，赵老师都是先方便别人，自己多干些，这方面确实很值得我学习。”

赵老师的乐观向上的态度也感染着崔亚峰。“你看她很忙，但是她每天都是一种乐观开朗的心态，不会说有什么烦心事挂在心头，即使事情再多，她也总是一种很积极的态度，我感觉这一点就很难得。”崔亚峰说，不管是从个人能力、学术水平、为人处事方面，赵老师都是很好的榜样。为他人着想，保持积极乐观的态度，是崔亚峰从导师身上学到的最重要的东西。

在申请特奖的材料中，崔亚峰强调了自己的党员身份。崔亚峰说，之所以强调党员身份，是因为党员的责任和使命与自己的价值观十分相符。疫情期间，崔亚峰对“共产党员关键时刻冲得上去、危难关头豁得出来”十分认同。“就比如研制咽拭子采样机器人这个事，我是组里唯一在学校的学生，假如我不参与，就没人参与了。”

共产党员就应该如此，在关键时刻站得出来、豁得出去，不辜负身后群众的期盼，不闪躲迎面而来的危险。“党员”这两个字从来不是虚无缥缈的概念，他们是像崔亚峰这样的人，他们各有各的特点，但又有着一样的共性，为他人思考，为社会奉献。