做一些有價(jià)值的事

——記清華大學(xué)“身邊榜樣”、物理系博士生馬鵬宇

馬鵬宇近照

馬鵬宇，2018年國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金獲得者，物理系第31屆學(xué)生會(huì)主席。導(dǎo)師為魏斌副教授，研究方向?yàn)楦邷爻瑢?dǎo)濾波芯片設(shè)計(jì)。以第一作者或通訊作者在IEEE trans. MTT，IEEE trans. AS等重要期刊上發(fā)表6篇文章。作為一名黨員，其主動(dòng)承擔(dān)課題組里各項(xiàng)工作，參加863、973、重大儀器等各種項(xiàng)目。讀博期間，組織大家學(xué)習(xí)微波基礎(chǔ)知識(shí)，每星期主動(dòng)與各位同學(xué)通過(guò)微沙龍等形式開展學(xué)術(shù)上的討論。目前主動(dòng)承擔(dān)課題組《高溫超導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)》一書的組織及編寫工作，并幫助新同學(xué)快速掌握微波基礎(chǔ)知識(shí)。

社工與科研并重

早在本科期間，馬鵬宇就通過(guò)清華物理系seminar專題研究科加入了魏斌老師的團(tuán)隊(duì)，從事高溫超導(dǎo)濾波芯片的設(shè)計(jì)工作。之所以加入超導(dǎo)弱電團(tuán)隊(duì)，他說(shuō)超導(dǎo)濾波器在國(guó)防、天文、移動(dòng)通訊等方面有著廣泛的應(yīng)用，這是一件值得做的事情。那時(shí)候馬鵬宇還擔(dān)任物理系學(xué)生會(huì)主席，學(xué)生工作也十分繁忙。他仿佛有無(wú)窮活力，他說(shuō)多虧了學(xué)校“為祖國(guó)健康工作五十年”的體育號(hào)召，才有如此多精力處理各項(xiàng)事務(wù)，而每周跑步的習(xí)慣，則從本科一直堅(jiān)持到現(xiàn)在。

剛剛參加完馬拉松的馬鵬宇

只要一有空，馬鵬宇便鉆到實(shí)驗(yàn)室，做實(shí)驗(yàn)看書。他十分感謝魏斌老師給予的靈活的科研時(shí)間以及相對(duì)寬松的學(xué)術(shù)環(huán)境。超導(dǎo)濾波這一交叉領(lǐng)域，不僅要掌握超導(dǎo)材料的性質(zhì)，還要大量學(xué)習(xí)微波射頻等方面的知識(shí)，因此，他抽空自學(xué)了微波工程、信號(hào)處理、微帶濾波器設(shè)計(jì)等電子類知識(shí)。

馬鵬宇認(rèn)為，清華的同學(xué)們學(xué)習(xí)能力都很強(qiáng)，只要踏踏實(shí)實(shí)去學(xué)習(xí)，都能學(xué)好。他還組織同年級(jí)的幾位同學(xué)一起鉆研探討，利用學(xué)校提供的微沙龍等平臺(tái)交流學(xué)習(xí)感悟。

初生牛犢不怕虎

剛開始讀博士時(shí)，馬鵬宇選擇了高溫超導(dǎo)多模濾波芯片設(shè)計(jì)理論這一課題。多模諧振器這個(gè)概念很早就有人提出來(lái)了，由于其具有小型化等方面的優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一致是研究的熱點(diǎn)。然而，多模諧振器如何級(jí)聯(lián)到電路當(dāng)中這一過(guò)程卻一直缺乏成熟的理論，也就限制了多模濾波芯片的研制與發(fā)展。選擇這一難度較大的課題，馬鵬宇調(diào)侃自己是“初生牛犢不怕虎”，當(dāng)時(shí)只是單純的覺得這個(gè)課題有意思、有價(jià)值。

在研究過(guò)程中，馬鵬宇發(fā)現(xiàn)多模理論的建立必須用到很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具，而這些復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具在微波工程領(lǐng)域是學(xué)不到的。對(duì)此，他說(shuō)，幸好之前有數(shù)學(xué)競(jìng)賽的背景，同時(shí)也受益于本科在基科班學(xué)習(xí)時(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)才能讓自己在課題深入的時(shí)候持續(xù)發(fā)力。隨著多模設(shè)計(jì)理論研究的一步步深入，馬鵬宇相繼發(fā)表了4篇IEEE Trans級(jí)別的文章，并最終填補(bǔ)了長(zhǎng)期以來(lái)多模濾波芯片設(shè)計(jì)理論的空白，為完整地建立起該理論作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

科研道路上的曲折

目前，馬鵬宇已開始深入進(jìn)行科研探索。他說(shuō)，博士生涯的時(shí)間有限，應(yīng)該將精力放在更加激動(dòng)人心的地方上，比如，無(wú)回波濾波器以及濾波器功率耐受等方面的研究。

然而，科研生涯并非總是一帆風(fēng)順。在無(wú)回波濾波器設(shè)計(jì)方面，馬鵬宇雖然得出不少有探索價(jià)值的結(jié)論，然而這一領(lǐng)域關(guān)注的科學(xué)家比較少。功率耐受是他感興趣并且花了很長(zhǎng)時(shí)間研究的一個(gè)課題。他說(shuō)現(xiàn)在濾波器里邊每個(gè)諧振器承擔(dān)的功率是不同的，如果改變?yōu)V波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得諧振器承擔(dān)功率均勻分布，便可以提高濾波器的功率耐受。如果找到合適通用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將對(duì)大功率濾波器設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

馬鵬宇參加學(xué)術(shù)會(huì)議

雖然這些研究未取得突破性進(jìn)展，但馬鵬宇并不沮喪，依舊十分樂(lè)觀。他打了一個(gè)比喻，科學(xué)研究就像建金字塔，有人開鑿石料，有人搭腳手架，當(dāng)然更多的人在搬磚。過(guò)程看似平淡無(wú)聊，甚至很多人無(wú)法看到金字塔建成后的輝煌，但是每一磚一瓦的積累，都是有價(jià)值的。

立大志上大舞臺(tái)

除了自己的研究工作外，馬鵬宇也參與到863、973、重大儀器等科研項(xiàng)目中來(lái)。他說(shuō)通過(guò)這些項(xiàng)目，可以讓自己的研究應(yīng)用到實(shí)際生活中。目前，他也正在組織實(shí)驗(yàn)室同學(xué)一起編寫《高溫超導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)》一書。他表示，高溫超導(dǎo)濾波器方面的工作課題組里已經(jīng)做了很多扎實(shí)的工作，國(guó)內(nèi)也做得不錯(cuò)，然而缺乏一本總結(jié)前沿工作的參考書。如果能夠讓更多國(guó)內(nèi)的工程師了解超導(dǎo)濾波器前沿發(fā)展，應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，是一件讓人興奮的事情。

馬鵬宇在國(guó)際微波會(huì)上和同行交流

課題組和諧輕松的學(xué)術(shù)氛圍是馬鵬宇一直津津樂(lè)道的事情，項(xiàng)目總是需要多人合作才能取得進(jìn)展，大家養(yǎng)成了互幫互助的習(xí)慣，魏斌老師也給予大家自由的學(xué)術(shù)空間，十分尊重每個(gè)人的發(fā)展。在組里，時(shí)常看到畢業(yè)年級(jí)的同學(xué)相互交流找工作的經(jīng)驗(yàn)，高年級(jí)的同學(xué)分享參加國(guó)際會(huì)議的情況，中低年級(jí)同學(xué)探討基礎(chǔ)知識(shí)以及設(shè)計(jì)理論，課題組的師生是一個(gè)和諧的大家庭。

未來(lái)，馬鵬宇計(jì)劃去中國(guó)電子科技集團(tuán)工作。他表示，清華學(xué)子要立大志，上大舞臺(tái)，成大事，能夠做一些有價(jià)值的事情，是十分幸福的。

（清華新聞網(wǎng)2月4日電）

供稿：物理系 編輯：趙姝婧 審核：周襄楠