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执着数学科研 不忘赤子情怀

2018-01-08 13:26 来源:人民周刊 
2018-01-08 13:26:29来源:人民周刊作者:责任编辑:李超

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  ——记数学家朱佩成

  执着于科研的发展和未来,追踪着数学发展的最新前沿,他坚持着以数学理论为支撑的跨专业交叉学科的研究,顽强地拼搏在科研第一线。高涨的爱国热情,又使他毅然地回到了祖国的怀抱。

  他,就是数学家朱佩成。多年来,他探索着数学科研的奥秘,努力把学科与实际完美地结合起来,更好地服务于人类生产和生活,取得了斐然的数学科研成果。

  立下凌云壮志

  数学是现代科学、自然科学的语言。计算机科学与数学更是密不可分。即使是社会科学,也越来越多地应用到了数学。

  朱佩成深受“中国现代数学之父”华罗庚的影响,他从小就立下了雄心壮志,长大以后要成为一位数学家,为祖国的科研发展做贡献。正是源于对未来数学科研的追求,朱佩成在人生的道路上努力地奋进着。

  兴趣是最好的老师。对数学的初步认知到深刻钻研,无不显露出朱佩成的天赋。在学习的征程中,他始终对数学充满了浓厚的兴趣。

  在15年漫长的留学生涯中,朱佩成幸运地遇到了许多知识渊博、治学严谨的老师,得益于他们的亲切教诲,朱佩成不断地丰富着自己的知识和人生阅历。

  十余年的求学生涯中,朱佩成在日本九州大学、德国Darmstadt工业大学等多所院校从事教学和科研,并对德国柏林洪堡大学数学所、波恩大学数学所、日本京都大学数理研究所、波兰Banach数学研究中心等世界著名的数学研究所等进行了访问,开阔了自己的国际视野,积累了丰富的数学知识。从此,他端正了自己的科研态度,科研方向也更加明确。

  作为科学技术发展的主流方向,朱佩成进行的是以数学理论为支撑的跨专业交叉学科的研究。在多年的科研中,他认识到,只有形成自己的学术思想,才能成为真正意义上的科学家。也只有把数学与实际紧密地结合起来,才能更好地服务于人类。

  为此,他学习了很多建模技巧,掌握了建模所需的固体物理、晶体学、材料科学基础等相关知识,也从而建立起了属于自己的科研哲学。

  进军科研高峰

  在科研中,朱佩成发现,材料关系着人们的日常生活,人造材料越来越多,它们的出现改变了人们的生活方式和工作方式。也因此,材料科学成为21世纪国际上聚焦的前沿研究领域。新材料的设计,充分地

  运用到数学、力学、物理学、计算机科学等多个学科,是新型的交叉学科,其中,数学模型所起的作用不容忽视。

  形状记忆合金是朱佩成科研的对象。认识形状记忆合金的诸多的性质,或者设计出成本更低的金属组成的形状记忆合金,都会用到数学建模。因此,这也是朱佩成科研的关键。

  基于构形力的固固相变的相场模型,是朱佩成与Alber教授率先提出的。对Alber-朱佩成模型的理论分析及一些数值模拟的研究表明,这些模型更适合描述无原子扩散的相变,如钢铁、形状记忆合金中的马氏体相变和界面扩散引起的界面运动,如烧结过程。

  这种相场模型的提出在世界上尚属首次,因此,引起了许多知名专家的热切关注。德国斯图加特大学的博士Markert建议把这种新模型定名为Alber-Zhu模型。

  对此,朱佩成的态度很明确,他现在还在对其不断地完善理论分析,只有得到业界广泛的肯定,才能体现出他的科研的真正价值。

  获得斐然成果

  百折不挠、勇于追求,似乎是朱佩成得以驰骋数学界的绝密法宝。他心中充满了理想和信念,为了实现数学与实际生活的紧密结合,他经年累月地战斗在数学第一线,走出了一条坚实的人生路。

  朱佩成与合作者提出的Alber-Zhu模型,与美国科学院院士、美国总统科学奖获得者Cahn及诺贝尔奖获得者Landau和Ginzburg 等人提出的模型相对应,描述的是两类重要的相变。

  朱佩成率先证明了流体力学的Navier-Stokes方程组的外流问题。非线性波稳定性问题中非等温时超(次)音速条件下,该问题稳态解的存在性和渐近稳定性,使类固体材料的热粘弹性方程组 Dirichlet初边值问题的适定性得到了解决。

  朱佩成研发的新型记忆合金在电控喷油器中得到了有效的应用,由此开发的新型喷油器执行器,具有重要的军事价值和经济效益,可以制造高压共轨用合金钢,在飞机制造、管道、汽车工业、通讯、医学、卫星、机器人方面得到了实际的应用。

  这些卓有成效的科研成果,不断地激励着朱佩成行走在科研的道路上。自由地驰骋于科研领域,朱佩成心中满是自豪。

  不忘祖国情怀

  虽然长期身在国外从事科研,但是朱佩成一直心系祖国。他想,只要有机会,就把自己学到的科研知识和研究奉献给祖国。2014年,他成功入选上海市“千人计划”。同年,上海大学联合复旦大学、上海交通大学等多家高校和研究机构建立了全国第一家材料基因组工程研究院。

  虽然在国外已经取得终身教授职位,但是朱佩成还是毅然地选择到上海大学任教。他认为,上海大学的科研环境,可以跨学科地和物理、化学、计算机、材料科学的人才交流合作,可以使效益最大化,取得更多的科研成果。

  他还认为,数学可以应用于多个领域。因此,他针对日益严重的机动车尾气污染问题,参与了基于微流体数值模拟的高压共轨燃油喷油器的设计;针对越来越频繁的极端天气,他利用大气科学背后的数学理论,开展了“数值天气预报中资料同化的数学方法研究”。

  对科研事业孜孜不倦的追求,使朱佩成攀登上了科研的高峰。他参与了材料基因组计划中计算数学类课程的教学方案的设计、教学大纲的编制,主持/参与了多个科研项目,培养了多名硕士、博士、博士后,出版了关于相变新模型的专著,并入选中国科学人 2016 年度人物。

  随着现代科学技术越来越精确化,数学已经成为科学和工程技术不可或缺的工具。数学也正与其他学科交叉,必将发展出新的学科,编织出绚丽的科学技术图画。对数学充满了美好期待的朱佩成,正以全新的姿态瞻望着数学科研的未来。

[责任编辑:李超]


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