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[青春足迹]刘明:科研更多是热爱[图]
[发布时间]: 2017年03月16日
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[责任编辑]: 翁昊天 孙佳

人物白描:刘明 交大密西根学院 博士研究生三年级

“具有极大的科研热情以及精益求精的工匠精神”是很多同学老师对他的评价,然而在他自己看来“科研更多的是热爱”,一种接近狂热的情感。在短短的两年时间里,他从零开始,凭借着对高频无线充电研究的热爱以及刻苦的努力,连续三篇一作论文被IEEE电力电子领域最顶级期刊TPEL接收,至今已接收和发表SCI A档论文6篇、EI检索论文7篇,并荣膺首届上海交通大学“学术之星”称号。

“半路出家”,全力以赴投身科研

在2014年入学之前,刘明已工作了4个年头。不同于身边的“90后”同学,从入学开始,他就已经感受到很大压力。同龄的同学或已从事科研工作很久,或早已博士毕业,而一同入学的同学又往往比他年轻很多,这都让他感到时间的紧迫。与此同时,选择科研与读博,对他来说意味着要离开妻子与年幼的孩子、无法承担家里的责任。各个方面的困难也曾让刘明在选择读博时感到犹豫和茫然,但这些不同寻常的压力同样也是独属于他的动力。怀揣着尽快取得科研成就回报家人付出的想法,从入学第一天起刘明就有比他人更强烈的科研动力。      

然而,科研之路从来都不是一帆风顺的。在刚刚开始的科研工作中,他并不知道目前主流技术的发展方向,不知道从哪里着手研究是他面临的最大问题。但出于对科研工作的高度热爱,他并没有被困难吓倒,而是决定从兴趣出发,发起对无线充电系统的探索。“独学而无友,则孤陋而寡闻”,在科研工作过程中,闭门造车是行不通的,他需要主动发掘身边的资源。与导师马澄斌教授的不断沟通,使他坚定了自己的研究方向,也对于完整的科研工作流程有了充分了解。与此同时,交大密西根学院国际化教学科研环境给了他优越的条件和丰富的实验设备,也解放了他的思维,令他能站在全球领先的视野上重新审视自己的课题。尽管从零基础开始,但刘明一方面通过大量阅读文献了解基础知识,一方面设计制作自己的模型。      

最终,通过自己的不懈努力,他终于成功搭建了自己的第一个,也是实验室的第一个完整的直流端到直流端高频无线充电系统。而当他兴奋地向同组的成员公布这一喜讯时,才突然发现他又早已工作到了深夜。这次成功的实验实现了他个人在高频无线充电研究上零的突破,让他发表了自己第一篇论文,也开启了他通向高频无线充电研究的大门。      

从零开始,科研创新推动技术发展

在一个好的开始之后,刘明立刻继续开始往更深处挖掘。通过对无线充电技术的深入学习,刘明了解到现有基于千赫兹的低频无线充电技术仅支持贴近距离的充电,且需要准确的摆放位置,难以提供良好的用户体验,而高频兆赫兹无线充电技术与生俱来的高空间自由度,使其能够实现更远距离和摆放位置灵活的无线电能传输。但更高的工作频率也对电路拓扑以及系统设计的优化带了极大的挑战,存在效率低下、EMI问题严重、接收端过热等诸多问题。且因处于传统电力电子和射频微波理论的交叉领域,可参考文献较少,也缺少完全意义上的系统级优化设计理论与方法。      

面对层出不穷的困难,没有压力是不可能的。但是面对困难的不同态度,决定了一个科研工作者的高度。基于高频无线充电技术在应用方面的巨大潜力以及对科研的热爱,他决定从理论高度去分析和解决这些问题,并推动高频无线充电技术发展以及真正产业化。无论是“无节无休”的科研日程,还是日复一日从清晨到深夜的“狂热”态度,都为他的成功奠定了基础。最终,基于与国际领先企业的深度合作,刘明开创性地发展了一整套高性能兆赫兹无线充电系统的优化拓扑结构和分析设计方法论。他还在国际学术界首次提出和验证了高频无线充电系统的谐波抑制和鲁棒优化设计方法,从而通过电路拓扑与参数优化设计的创新途径,显著提高了无线充电系统在动态使用环境中的综合性能。其开拓性的科研成果还得到了产业界的充分肯定,高度看好其研究在高频无线充电技术产业化方面的关键性推动作用。      

学以致用,做“能用”加“好用”的科研

每一个学科都有其独特的魅力,相比于其他理论研究的学科,工程领域的学科最大的特点在于更多偏向实际应用领域。而这也是刘明对自己专业最感兴趣的一点。作为一名工程领域的博士生,刘明非常热爱从事那些能够解决实际问题的科研工作。他非常赞同“工程领域科学研究的终极意义在于能够直接造福人类社会”这句话。他认为基于坚实的理论基础与工程实践,准确理解和发现问题,综合发展以及运用理论工具分析和解决问题,进而提出“能用”、“有用”加“好用”的系统解决方案,是工程技术科研人员的不二使命和最大人生价值体现。      

如今,在刘明研究得到的优化设计方法的基础上,他设计的无线充电系统达到了学术和业界最高水准。在短短不到两年的科研时间里,刘明以第一作者身份发表的三篇论文被IEEE电力电子领域最顶级期刊TEPL收录,并受到高度评价。与此同时,他的研究也获得了来自企业方面的高度评价,美国高通公司工程师盛赞他的成果“会改变无线充电的历史”。      

带着来自学术界和工业界的双重认可,刘明的成功践行了自己对于工程领域科研工作的期待。而如今,他也将踏上下一段旅程,在博士毕业后他将动身前往美国大学继续关于高频无线充电技术的研究,以期真正将有关技术产业化,从而便利大众的生活。      

 

[作者]: 刘明 孙皓辰 
[摄影]:
[供稿单位]: 校团委
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