【学子风采】刘明：科研更多是热爱

人物白描：刘明密西根学院博三

“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，他就已经感受到巨大压力。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，对他来说意味着需要减免家庭的责任,无法很好地照顾妻子与年幼的孩子。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，但他怀揣着尽快取得科研成就回报家人付出的想法，从入学第一天起就把这些压力转换成动力，全身心地投入了科研工作。

然而，科研之路从来都不是一帆风顺的。入学伊始，刘明便碰到了由于不掌握目前主流技术的发展方向而不知从哪里着手研究的难题。 “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。他没有被困难吓倒，决定从兴趣出发，主动发掘身边的资源，开启对无线充电系统的探索。与导师马澄斌教授的不断沟通，让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，密西根学院国际化的教学科研环境给了他优越的科研条件，也解放了他的思维，令他能站在全球领先的视野上不断审视自己的课题。

他从零开始，通过大量阅读文献了解基础知识，不断尝试设计系统模型。持续工作到深夜成了一种常态。功夫不负有心人，他终于在一个深夜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。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，也完成了自己的第一篇论文，开启了他走向高频无线充电研究的科研之路。

持之以恒，科研创新推动技术发展

刘明在上海交通大学首届研究生“学术之星”会评上答辩

良好的开端指明了前进的道路，刘明通过对无线充电技术的深入学习，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。与此同时，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。此外，由于无线充电技术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，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，刘明并没有退缩，他决定持之以恒，从理论高度去分析和解决这些问题，挖掘高频无线充电技术在应用方面的巨大潜力，推动高频无线充电技术发展，使其真正实现产业化。他于是迎来了“无节无休”的科研日程和日复一日从清晨到深夜的“狂热”工作。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得到了产业界的充分肯定。

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特点在于更偏向实际应用领域，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，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，热衷于从事那些能够解决实际问题的科研工作。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。

在短短两年的科研时间里，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（Transactions on Power Electronics）收录。与此同时，他接收发表多篇SCI A档论文，并以高于该领域平均博士毕业水平的情况下获得了提前博士毕业的批准。他的研究成果获得了来自学术界和企业家的高度评价。在其研究得到的优化设计方法的基础上设计的无线充电系统被誉为业界最高水准，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”。