勇闯冷门摘特奖：清华学子黄天予的科研攻坚路

01-09 06:30

寒冬的清华园里，软件学院2022级本科生黄天予常骑着自行车在东主楼附近转圈，这是他寻觅灵感的独特方式。彼时，他正满怀热忱地投身于一个冷门科研项目，劝退的叮嘱、无人解惑的迷茫，都没能阻挡他前行的脚步。历时近半年，黄天予在计算机图形学领域深入钻研，改进并扩展了相关算法，论文成功被该领域顶级会议接收——而该领域中中国人的研究贡献尚少，他勇敢地踏上了一条少有人走的路。2025年，在清华大学本科生特等奖学金答辩会上，黄天予分享了这段难忘的科研历程，最终也捧得了“特奖”荣誉。

让我们跟随“我在清华做科研”系列报道，近距离感受清华师生大胆求索、潜心钻研的创新历程。

坚持勇闯“冷门”领域

和许多同学一样，黄天予初入大学时也曾陷入迷茫：“我想活出怎样的人生？”他希望通过走出自己的道路，找到这个问题的答案。

黄天予在2025年清华大学本科生特等奖学金答辩会上

大二时，他开始选修不同院系的课程，充分探索自身兴趣。转折发生在电子系的一堂选修课上：老师仅用四行麦克斯韦方程组，经一系列演算便在黑板上推导出光速c，那种纯粹的逻辑之美瞬间击中了他。“那一瞬间意识到，人类的思想能通过公式理解宇宙甚至改变宇宙。”自此，他为理论研究深深着迷，希望通过逻辑推理寻求事物的本质性解答。

2024年夏天，一直关注计算机图形社区的黄天予在线上观看计算机图形学顶会SIGGRAPH 2024直播时，接触到了“星上行走”（Walk on Stars）算法。这是近几年新兴的蒙特卡洛几何处理代表性算法，与主流确定性方法截然不同。蒙特卡洛几何处理基于随机抽样和统计原理，通过构造随机模型大量试验求解问题，研究改进它能帮助科学家和工程师解决复杂边界下的偏微分方程，应用于宇航服设计、芯片散热等实际问题。

黄天予在2025年清华大学本科生特等奖学金答辩会上

得益于此前跨院系选课的经历，黄天予学过求解偏微分方程所需的数学、物理知识，计算机图形学又是他长期关注的领域。观看直播时，他很快意识到或许能改进“星上行走”算法：“这简直是为我量身定制的科研选题”，恰好契合他开展理论研究的想法。他还发现，2020年兴起的蒙特卡洛几何处理因门槛高、出成果难，国内研究尚未成规模；截至2024年，世界范围内在SIGGRAPH系列会议上发表的相关论文共18篇，我国贡献为0。

2025年，黄天予参加SIGGRAPH Asia 2025会议

开启研究前，身边不时有善意的“劝退”声：难出成果、引用率低、容易把路走窄……但历经一个月调研与深入思考，黄天予仍选择坚持，一头扎进这个少有人涉足的“冷门”领域。

一场注定孤独的攻坚战

确定方向后，黄天予如拨云见日，不再迷茫。2024年9月到2025年1月，实验室成了他的第二个家。这是一场孤独的攻坚战：没有现成代码库，没有前辈手把手指导，一切从零开始。他不仅要推导算法，为充分发挥方法潜能，还得在图形处理器（GPU）上重构整个系统，每一天都争分夺秒。

10月，推导的理论在实验中得到基本验证；11月，验证理论在更复杂情形中的应用；12月，期末备考与科研推进的压力交织，一个棘手缺陷横在眼前——模拟复杂几何物体时，几何边界总会随机出现莫名空洞。黄天予反复修改代码，却始终找不到原因，心情像起伏的波浪线，低落时感觉乌云萦绕头顶，但他从未想过放弃。每当陷入“死胡同”，他就骑上自行车在寒风校园里转圈，这是他特有的“调试法”：冬日冷风让他冷静，远处的日晕、晚霞都成了灵感源泉。终于，历经一个月代码排查，他发现困扰已久的“空洞”竟是因为缺失一行代码，那一刻在实验室兴奋得跳了起来，所有困惑烟消云散。

2025年，黄天予参加SIGGRAPH Asia 2025会议

这段“独行”日子里，身边的鼓励是他最大的底气：软件学院徐枫副教授曾指导他的SRT项目，本次研究也提供写作指导，总告诉他“放下顾虑大胆探索，即使项目没成功也会有收获”；师兄们耐心倾听他天马行空的推导，鼓励支撑他度过无数自我怀疑的瞬间。他的项目还入选了学校“星火计划”——该计划旨在培养拔尖创新人才，支持学术研究、海外研修等活动，让他能专注坚定地投入科研。

没有遗憾的科研之旅

2025年1月，SIGGRAPH系列会议截稿日临近，北京冬夜寒冷刺骨，实验室里却忙得热火朝天。那是最后的冲刺，团队成员互相打气，凌晨6点投稿系统显示“已提交”时，黄天予走出实验室，抬头看见皎洁明月悬于天际，觉得这段科研旅程已然无憾。

2025年1月，黄天予投稿后拍摄到的景象

最终，黄天予不仅改进了“星上行走”算法的收敛速度，还将其适用性从网格推广到隐式曲面，提高了蒙特卡洛几何处理求解偏微分方程的效率，弥补了该方法此前难以直接处理隐式曲面的缺陷。努力与坚持有了回报：他的论文在高手云集的SIGGRAPH系列会议上被接收，成为当年全球接收的306篇技术论文之一，还获得10分钟口头报告时间，科研成果得到学界认可。

黄天予在SIGGRAPH Asia 2025会议上进行口头报告

黄天予相信，即使涉足冷门领域、关注度不高，理论研究的价值永远存在——正如“星上行走”算法，在计算机虚拟世界里用底层逻辑模拟复杂物理世界，用超脱想象力绘制真实未来蓝图。他希望把勇气传递给更多人。那一年春节，为修改论文他选择留校，除夕夜和师兄骑车穿行在空旷的双清路上，师兄问“你会为能否成功焦虑吗？”他略作思考答道：“比起结果的成功与否，我更在乎是否走出了属于自己的那条路。”

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我在清华做科研·感悟