做一些有價值的事

——記清華大學“身邊榜樣”、物理系博士生馬鵬宇

馬鵬宇近照

馬鵬宇，2018年國家獎學金獲得者，物理系第31屆學生會主席。導師為魏斌副教授，研究方向為高溫超導濾波芯片設(shè)計。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，其主動承擔課題組里各項工作，參加863、973、重大儀器等各種項目。讀博期間，組織大家學習微波基礎(chǔ)知識，每星期主動與各位同學通過微沙龍等形式開展學術(shù)上的討論。目前主動承擔課題組《高溫超導濾波器設(shè)計》一書的組織及編寫工作，并幫助新同學快速掌握微波基礎(chǔ)知識。

社工與科研并重

早在本科期間，馬鵬宇就通過清華物理系seminar專題研究科加入了魏斌老師的團隊，從事高溫超導濾波芯片的設(shè)計工作。之所以加入超導弱電團隊，他說超導濾波器在國防、天文、移動通訊等方面有著廣泛的應(yīng)用，這是一件值得做的事情。那時候馬鵬宇還擔任物理系學生會主席，學生工作也十分繁忙。他仿佛有無窮活力，他說多虧了學校“為祖國健康工作五十年”的體育號召，才有如此多精力處理各項事務(wù)，而每周跑步的習慣，則從本科一直堅持到現(xiàn)在。

剛剛參加完馬拉松的馬鵬宇

只要一有空，馬鵬宇便鉆到實驗室，做實驗看書。他十分感謝魏斌老師給予的靈活的科研時間以及相對寬松的學術(shù)環(huán)境。超導濾波這一交叉領(lǐng)域，不僅要掌握超導材料的性質(zhì)，還要大量學習微波射頻等方面的知識，因此，他抽空自學了微波工程、信號處理、微帶濾波器設(shè)計等電子類知識。

馬鵬宇認為，清華的同學們學習能力都很強，只要踏踏實實去學習，都能學好。他還組織同年級的幾位同學一起鉆研探討，利用學校提供的微沙龍等平臺交流學習感悟。

初生牛犢不怕虎

剛開始讀博士時，馬鵬宇選擇了高溫超導多模濾波芯片設(shè)計理論這一課題。多模諧振器這個概念很早就有人提出來了，由于其具有小型化等方面的優(yōu)點，長期以來一致是研究的熱點。然而，多模諧振器如何級聯(lián)到電路當中這一過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”，當時只是單純的覺得這個課題有意思、有價值。

在研究過程中，馬鵬宇發(fā)現(xiàn)多模理論的建立必須用到很多復雜的數(shù)學工具，而這些復雜的數(shù)學工具在微波工程領(lǐng)域是學不到的。對此，他說，幸好之前有數(shù)學競賽的背景，同時也受益于本科在基科班學習時打下了堅實的數(shù)理基礎(chǔ)才能讓自己在課題深入的時候持續(xù)發(fā)力。隨著多模設(shè)計理論研究的一步步深入，馬鵬宇相繼發(fā)表了4篇IEEE Trans級別的文章，并最終填補了長期以來多模濾波芯片設(shè)計理論的空白，為完整地建立起該理論作出了應(yīng)有的貢獻。

科研道路上的曲折

目前，馬鵬宇已開始深入進行科研探索。他說，博士生涯的時間有限，應(yīng)該將精力放在更加激動人心的地方上，比如，無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順。在無回波濾波器設(shè)計方面，馬鵬宇雖然得出不少有探索價值的結(jié)論，然而這一領(lǐng)域關(guān)注的科學家比較少。功率耐受是他感興趣并且花了很長時間研究的一個課題。他說現(xiàn)在濾波器里邊每個諧振器承擔的功率是不同的，如果改變?yōu)V波器拓撲結(jié)構(gòu)，使得諧振器承擔功率均勻分布，便可以提高濾波器的功率耐受。如果找到合適通用的拓撲結(jié)構(gòu)，將對大功率濾波器設(shè)計產(chǎn)生深遠的影響。

馬鵬宇參加學術(shù)會議

雖然這些研究未取得突破性進展，但馬鵬宇并不沮喪，依舊十分樂觀。他打了一個比喻，科學研究就像建金字塔，有人開鑿石料，有人搭腳手架，當然更多的人在搬磚。過程看似平淡無聊，甚至很多人無法看到金字塔建成后的輝煌，但是每一磚一瓦的積累，都是有價值的。

立大志上大舞臺

除了自己的研究工作外，馬鵬宇也參與到863、973、重大儀器等科研項目中來。他說通過這些項目，可以讓自己的研究應(yīng)用到實際生活中。目前，他也正在組織實驗室同學一起編寫《高溫超導濾波器設(shè)計》一書。他表示，高溫超導濾波器方面的工作課題組里已經(jīng)做了很多扎實的工作，國內(nèi)也做得不錯，然而缺乏一本總結(jié)前沿工作的參考書。如果能夠讓更多國內(nèi)的工程師了解超導濾波器前沿發(fā)展，應(yīng)用到實際設(shè)計當中，是一件讓人興奮的事情。

馬鵬宇在國際微波會上和同行交流

課題組和諧輕松的學術(shù)氛圍是馬鵬宇一直津津樂道的事情，項目總是需要多人合作才能取得進展，大家養(yǎng)成了互幫互助的習慣，魏斌老師也給予大家自由的學術(shù)空間，十分尊重每個人的發(fā)展。在組里，時常看到畢業(yè)年級的同學相互交流找工作的經(jīng)驗，高年級的同學分享參加國際會議的情況，中低年級同學探討基礎(chǔ)知識以及設(shè)計理論，課題組的師生是一個和諧的大家庭。

未來，馬鵬宇計劃去中國電子科技集團工作。他表示，清華學子要立大志，上大舞臺，成大事，能夠做一些有價值的事情，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