2000年，蔡开泉从福建莆田考入北京航空航天大学，大学期间他立志考研，“一定要刻苦复习，考取张军教授的研究生”，是他考研苦读时，贴在床头的话。功夫不负有心人，2004年，蔡开泉在激烈的竞争中脱颖而出，攻读交通信息工程及控制专业硕士学位，开始了自己的航空航天科研梦想之旅。
就要有开泉的钻研劲
2004年10月，全国空管建设与发展展览会在北京举办，参展的大多是国内空管领域技术实力非常强的科研单位。刚刚考上硕士的蔡开泉，就被导师安排在展会上负责一套空域管理与评估系统的讲解和维护。他知道，这类展会的参观者多是空管行业知名专家、学者以及各类民航用户，所以“讲解员必须做到专业”。为了很好地完成任务，蔡开泉卯足劲，夜以继日地翻阅国内外资料、恶补空管专业知识，用一个月的时间深入了解这套花3年时间由5家单位共同开发完成的，拥有5个子系统、50余个功能的应用系统。
在展会上，做足功课的开泉专业自信的讲解，获得参观人员和展览组织单位的高度认可。这个偶然的机会，燃起了他对这一研究领域的浓厚兴趣，也开始了他与空管科学研究的不解之缘。
随导师进入民航数据及新航行系统重点实验室后，他常常想着亲自动手验证前人的思想和技术思路，特别是对于一些存在疑惑的技术细节。一次，在查阅国外发表的一篇关于飞行程序基线转弯程序设计新算法的学术文章时，他发现文章所提出的设计算法在碰撞风险评估算子的设计方面可能存在漏洞。于是，他决定重新实现这篇文章中的算法，经过整整一周的日夜攻关，最终证明了文章中所提的算法的确存在设计漏洞，并指出了该算法的优化设计方法。导师知道这一结果后，赞许地说：“要保证技术调研的客观性和真实性，就要有科学的批判精神，要做好科研就要有开泉这样的钻研劲！”
600米到300米
2005年秋天，蔡开泉读硕士二年级。导师在参加完一次全国空管领域的高层会议之后，决定成立“全国空域缩小高度层垂直间隔技术研究”项目小组，开展飞行高度层间隔由600米缩小至300米的安全监视与评估技术研究。由于他平时的突出表现，导师决定让他任组长。得知这一消息时，他既兴奋又紧张。兴奋的是导师将如此重大的一个项目交给他，说明导师对他高度信任；紧张的是这个项目对他来说是个巨大的挑战。
为实现300米的飞行间隔，欧美航空发达国家历经了10余年的时间。而我国计划在3年之内实现，其技术难度可想而知。此外，该项目是一个系统工程，涉及到空管运行的方方面面。挑起这个担子，甚至有可能影响他毕业。面对困难，蔡开泉并没有退缩。在导师的鼓励下，他迎难而上，接下了这个任务。
项目开展过程并非一帆风顺。国内数据资料的缺失、基础技术手段的落后、国外核心技术封锁等系列问题，成为摆在项目组面前的一道又一道难关。
面对困难和挫折，大家苦恼过，但始终没有放弃。导师经常鼓励大家：“唯有三倍乃至十倍于常人的努力方可有所成就。”蔡开泉时刻记在心里。没有数据资料，他就想方设法通过各种渠道与国外高校、研究机构、空管部门取得联系，与国际上该领域最顶尖的技术专家进行技术交流与研讨；没有基础计算工具和分析工具，他带领组员调研空管用户需求，组织项目组重新设计开发工具；没有核心技术，就充分发挥北航多学科的知识储备和科研平台，反复地进行模拟试验，仔细分析试验结果，提炼技术原理。
正是由于蔡开泉和同伴们的这股闯劲和韧劲，2007年，仅仅用了两年多的时间，项目研究成果“空域运行安全和监视平台”成功地应用于全国空域的飞行高度层改革中。
作为中国民航局代表，他参加了国际民航组织空域运行安全评估专家组会议，并向国际民航组织提交了中国高空空域的安全评估报告，得到了国际民航组织和同行专家的高度认可。项目相关成果获得了国家技术发明一等奖。项目进行成果评审与鉴定时，导师感慨道：“没有开泉，这个项目不可能这么顺利地完成！”
大师兄
蔡开泉并未因为阶段性成果的取得而放慢科研工作的脚步。2007年底，他得知实验室正在开展民航飞行运行监控系统的研究与开发，项目进入攻坚期，正需要投入人员进行集中研发工作。而这个项目也正是他个人的博士学位论文的研究方向。因此，蔡开泉主动向导师请求参与到这个项目中，并负责其中的一个子系统关键技术的攻关。
围绕空域运行监视与控制这一研究方向，蔡开泉协助导师带领多名研究生和本科生组成的团队，进行实验室所承担的相关科研和工程项目的研究，共同开展学术研讨、技术攻关、系统研发以及部分工程应用工作。
作为项目小组长，他觉得自己应当冲在最前面，因此经常是实验室里最早到最晚走的，项目工作紧张时甚至经常熬夜，最长的一次是5天下来总共睡了10个小时，实验室的老师和项目组的同学称他“铁人”。
经过了整个团队近两年多的努力，该项目顺利地研制成功，并应用于民航的一线生产运行中，取得了明显的经济与社会效益。项目的成果也因此获得了2011年国家科技进步二等奖，蔡开泉成为排名第三的署名获奖人。
任何成功都很难靠个人力量取得，由于项目组的师弟师妹在个性和能力上的差异性，再加之项目技术攻关的工作量大，难度高，如何构建高效团队是摆在蔡开泉面前的一大难题。团队中的一位硕士师弟，编程能力很强，他在系统研发中发挥不小能量，但在毕业论文选题时却遇到了困惑，不知如何从工程开发中提炼出科学问题和技术研究点。多次尝试失败后，他很沮丧，甚至对自己毕业都失去信心。蔡开泉发现后，经常与他交流，建议他“要跳出手头工作的定势思维，充分结合项目的总体技术需求寻找契合点”，并与其充分讨论，最终师弟如期完成了开题，一年后顺利通过硕士论文答辩。当他在论文答辩的最后向蔡开泉致谢时，开泉心里由衷地为他高兴，也感受到前所未有的幸福。
作为实验室里的“大师兄”，在蔡开泉的协助下，完成本科毕业设计、硕士课题的学生已经有十几名。他说，导师张军教授常说的一句话是：单兵作战式的“散兵游勇”能力有限，有组织有纪律的“花样游泳”才能展现出最强的战斗力和生命力。这就是团队的力量……只有每个人都获得成长，团队才能变得越发强大。
作为一名博士生党员，蔡开泉认为，不仅要通过科学研究过程实现自己的成才目标，更要在科技创新实践中勇挑重担、争做表率。无论在学习、工作和生活中，蔡开泉始终扮演着一个热情坚韧的“正能量源”，正是带着这样的信念和这种“正能量”，使得他在科技创新实践中率先垂范，冲在最前线，带动团队共同进步。他2009年获得国家技术发明奖一等奖（个人排名第5），发表学术论文十余篇，获授权国家发明专利4项，2010年在北京教育系统开展创先争优活动中获“北京高校成才表率”称号。
“今后，我将牢记党员的责任，继续沿着民航空管科技创新之路前行，为人们乘坐飞机出行更安全、更高效、更准时做出自己力所能及的贡献！” 作为唯一学生代表，蔡开泉在北京高校创先争优活动阶段总结部署暨表彰大会上的最后一句话，道出了最想说的和最想做的。