圖為鄭成博副教授
2012年,河北省學(xué)位辦在省內(nèi)選出20篇優(yōu)秀博士論文,其中2篇在全國(guó)優(yōu)秀博士論文評(píng)選中獲得提名獎(jiǎng),我校電氣工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教師鄭成博副教授就是其中一篇論文的作者。作為一位生物醫(yī)學(xué)工程系的副教授,在從事本學(xué)科教學(xué)和科研的同時(shí),鄭老師一直堅(jiān)持?jǐn)?shù)學(xué)物理方面的基礎(chǔ)理論研究,持之以恒,在科學(xué)理論研究的道路上不斷探索,取得了可喜的成績(jī)。
2001年7月,鄭老師在燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院檢測(cè)技術(shù)及儀器儀表專業(yè)提前一年畢業(yè),獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位并留校任教。本科學(xué)習(xí)期間,他曾兩次獲得特等獎(jiǎng)學(xué)金。2010年6月,鄭老師從信息科學(xué)與工程學(xué)院電路與系統(tǒng)學(xué)科畢業(yè),獲工學(xué)博士學(xué)位。多年來(lái),鄭老師不斷鉆研前沿的科學(xué)問(wèn)題,建立了能夠囊括全部4個(gè)Maxwell方程的電磁場(chǎng)廣義變分原理、幾何非線性電磁彈性動(dòng)力學(xué)初邊值問(wèn)題的廣義變分原理和狹義相對(duì)論中三類變量的廣義變分原理等多個(gè)廣義變分原理,導(dǎo)出了狹義相對(duì)論的三類變量Noether定理,參與國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)、河北省自然科學(xué)基金2項(xiàng)。目前他正在嘗試建立廣義相對(duì)論、量子場(chǎng)論等領(lǐng)域中的廣義變分原理。
鄭老師一直都對(duì)數(shù)學(xué)物理感興趣,以前在電磁學(xué)領(lǐng)域只有能反映兩個(gè)Maxwell方程的電磁場(chǎng)廣義變分原理,鄭老師經(jīng)過(guò)思考和研究之后,得到了能夠囊括全部 4個(gè)Maxwell方程的電磁場(chǎng)廣義變分原理,這在電磁學(xué)理論研究領(lǐng)域是首例。提起他建立的廣義變分原理,鄭老師解釋說(shuō):“可以這樣類比理解:你觀察一個(gè)物體,經(jīng)典變分原理只‘看’到了它的正視圖,而廣義變分原理則可以把它的側(cè)視圖、俯視圖也一并‘看’清楚。以狹義相對(duì)論為例,以前的變分原理只能反映位移,或反映位移與速度,或反映位移與動(dòng)量,三類變量的廣義變分原理可以同時(shí)反映位移、速度、動(dòng)量之間的相互關(guān)系。這是一種新的數(shù)學(xué)模型,可以更好地反映事物的本質(zhì)?!编嵗蠋熣f(shuō),廣義變分原理的研究具有以下兩方面的價(jià)值:一個(gè)是理論價(jià)值,它可以精確統(tǒng)一的反映相應(yīng)問(wèn)題的物理本質(zhì);另一個(gè)是應(yīng)用價(jià)值,它可以作為相應(yīng)問(wèn)題雜交/混合有限元算法的理論基礎(chǔ)。這些理論對(duì)于以微分方程為基礎(chǔ)的理工類學(xué)科都適用。
做理論研究,最困難的是找到一個(gè)好的切入點(diǎn)。在進(jìn)行有關(guān)力學(xué)/電磁學(xué)的理論研究之前,鄭老師因?yàn)檎也坏胶玫那腥朦c(diǎn)迷茫了很長(zhǎng)一段時(shí)間。那段時(shí)間,他經(jīng)常去學(xué)校圖書(shū)館,查閱相關(guān)的專著,基本上把圖書(shū)館里數(shù)學(xué)、物理類的書(shū)籍都翻閱了一遍。他說(shuō):“按部就班式的研究很難做出創(chuàng)新性的成果,理論研究更好的方式是經(jīng)過(guò)一個(gè)閉關(guān)、頓悟、再深入研究的過(guò)程?!痹?008年11月左右,鄭老師得到了能夠囊括全部4個(gè)Maxwell方程的電磁場(chǎng)廣義變分原理,他將自己的成果投給國(guó)內(nèi)期刊卻被拒絕,后來(lái),在導(dǎo)師劉彬教授的指導(dǎo)鼓勵(lì)下,他又將論文投給SCI國(guó)際期刊,值得高興的是,論文得到了采用。至今,鄭老師一共發(fā)表了 10篇關(guān)于變分原理的論文,其中7篇國(guó)際期刊論文被SCI檢索,5篇被EI檢索。
提到理論研究與實(shí)驗(yàn)研究的區(qū)別,鄭老師說(shuō):“基礎(chǔ)理論研究的好處是可以不受實(shí)驗(yàn)條件和空間的制約,在哪都能做。在科研上,有愛(ài)因斯坦模式也有愛(ài)迪生模式,愛(ài)因斯坦模式是理論創(chuàng)新,并以理論指導(dǎo)實(shí)踐,例如狹義相對(duì)論的質(zhì)能方程是原子能的理論基礎(chǔ),廣義相對(duì)論預(yù)言星光的彎曲并被實(shí)驗(yàn)所檢驗(yàn);愛(ài)迪生模式則是實(shí)踐創(chuàng)新,并以技術(shù)需求促進(jìn)理論進(jìn)步,這兩者都各有各的樂(lè)趣?!?br> 鄭老師是生物醫(yī)學(xué)工程系的副教授,講授單片機(jī)原理及應(yīng)用、現(xiàn)代控制理論等8門(mén)課程。教學(xué)任務(wù)并不影響他進(jìn)行理論研究。他說(shuō):“該上課時(shí)就上課,該做研究的時(shí)候就做研究,并沒(méi)有什么影響的。”偶爾,他還會(huì)在課間向?qū)W生們提起他研究的一些理論,以擴(kuò)展學(xué)生的視野,讓他們了解一些科研上比較前沿的知識(shí)。他對(duì)他指導(dǎo)的研究生說(shuō):“只要是本學(xué)科的內(nèi)容,你喜歡做什么就可以做什么,興趣是最好的老師?!痹跐撔目蒲械耐瑫r(shí),鄭老師還是一個(gè)體育愛(ài)好者,參與了馬拉松、輪滑等體育項(xiàng)目,他還經(jīng)常在假期進(jìn)行自行車(chē)長(zhǎng)途旅行。他建議在校生只要有機(jī)會(huì),就要多參與社會(huì)實(shí)踐,別躲在象牙塔里跟社會(huì)脫節(jié)太遠(yuǎn)。
在科研道路上,鄭老師十年如一日,努力鉆研,不斷開(kāi)拓創(chuàng)新,建立新的理論,為廣義變分原理的研究開(kāi)拓新的方向。他堅(jiān)持自己在理論研究方面的興趣,鍥而不舍,在挫折面前百折不饒,在研究成果獲得認(rèn)可的同時(shí),也用行動(dòng)證明了付出就會(huì)有回報(bào)?!奥仿湫捱h(yuǎn)兮,吾將上下而求索?!笔撬诳蒲猩咸剿骶竦淖詈迷忈尅?