西南交通大学机械工程学院博士毕业生王浩:从理论构想到高原求证

信息来源:党委宣传部(新闻中心) 日期:2026/09/21

“学会发现问题比解决问题更重要。”刚入学时,导师张祖涛教授这句话贯穿了机械工程学院2022级博士研究生王浩的硕博生涯。入学七年来,王浩从“科研小白”成长为在Nature子刊《自然综述·电气工程》上发表封面论文的博士毕业生。他还曾登上雪域高原,在铁路建设现场磨练、成长。


Nature子刊封面论文:漫长的打磨

无人机续航短、载荷与电池自重难以平衡,一直是制约空中机器人发展的关键问题。在张祖涛教授带领下,王浩和同门长期深耕可再生能源采集与自供电传感领域。

研究并非一帆风顺。当团队试图为未来长续航空中机器人寻找顶层设计范式时,却一度陷入传统思维窠臼。“能量采集”“节能技术”无法涵盖全部构想。“自然界中的轻量化飞行大师——鸟类与昆虫,体型极轻,却能利用阳光、气流,甚至通过群体协作来降低能耗,完成长时间活动。背后的能源利用逻辑是什么?”王浩陷入苦思。

灵感,来自王浩无意中在《庄子》中读到的“天地与我并生,而万物与我为一。”“那一刻,有一种豁然开朗的感觉。”王浩说。庄子关于人与自然和谐共生的哲学思考,让他意识到,未来的飞行器不应是环境的单纯“索取者”,而应像生物一样,与环境形成一种互惠互利的“共生”关系。过去他们走的是“节能增效”路线,现在则跳出这些具体手段,转而从系统全局出发,设计一个通用框架,把飞行器与环境的各种交互都纳入这个框架里统一管理。于是,“共生能源范式”这一概念应运而生。在张祖涛教授指导下,王浩以“共生能源范式”为核心,详细阐述了其技术路径、现有技术范式,撰写了一篇前瞻性科研综述,论文正式定名为《面向自持续无人机的共生能源范式》,并发表于Nature子刊《自然综述·电气工程》。从灵光到成文,是一场漫长的打磨,论文前后修改五轮,累计撰写近3万字,最终凝练成7500字发表,并成为2025年5月封面论文。

在工程建设一线做科研

王浩的科研之路,从未囿于书斋。他多次踏上铁路建设一线,亲身感受项目书里简单阐述的“极端天气频发、地质灾害集中”等问题沉甸甸的分量。在海拔4300多米的隧道施工现场,王浩看到“有些隘口的隧道施工现场根本没有路,需要临时铺设一条路才能到达。”最令他印象深刻的,是深入现场才发现理论与实际的“错位”。

第一次前往工程现场前,王浩基于常识判断:高原用电基础设施薄弱,施工设备应大量依赖燃油等传统能源。然而,当他真正进入隧道,却发现电气化普及程度出乎意料的高。经过与现场工程师座谈,他才明白背后的无奈:在高原上,因为海拔高、气温低、氧气稀薄,化石能源的燃烧效率极低。用电虽然困难,但别无选择。

这一发现,如同高原寒风,吹开了遮挡王浩的迷雾。此前,他在实验室里做能源采集研究,常常以“替代化石能源、降低环境污染”为出发点。而现场教会了他,有些问题不是选择题,而是生存题。“这颠覆了我们之前的想法,也不断促使我反思研究思路,让我更加确信自己的研究方向很有意义。”王浩说,“我所做的不是一个虚无缥缈的科技问题,而是关乎国计民生的大事。回到实验室做风洞实验时,每当想到高原上的恶劣大风,我就会意识到这些极端工况测试的意义所在。这种感受使我们的研究和真实环境的实际需求建立了更加现实而紧密的联系。”

这次经历让王浩锚定了未来研究方向。回到实验室后,再做风洞实验时,呼啸的气流总会让他想起高原上的狂风;每一次极端工况测试,都因这份实地记忆而有了重量。毕业之际,外界不乏诱人选择,但王浩与导师深谈后,决定留在西南交通大学做专职博士后。他深知西南交大在轨道交通领域具有深厚的学科优势,更重要的是他希望把“共生能源范式”从理论推向工程实证,完成博士阶段未竟的课题。他坚定地将博士论文、课题方向,乃至未来职业规划,都锁定在“高寒高海拔环境下的能源利用”这一命题上。

回顾科研生涯,王浩有三点切身体会,这既是对学弟学妹的寄语,也是他七年科研生涯最真实的注脚。“保持科研定力。不要过早用论文、奖项定义自己。科研成长有延迟性,很多努力不会立即反馈,但学到的每一个知识,都会在未来成为你解决问题的能力。其次,坚持日行一步。把大目标拆解成每天可以完成的小任务。当你在某天回头时,才会发现已经走了很长的路。最后,主动走出实验室。去现场,找问题,做科研,把论文写在祖国大地上。”

七年硕博求学路,“竢实扬华、自强不息”的交大精神深深烙印在王浩心底。他以交大精神为尺,在铁路建设乃至更广袤的西部工程中,用“共生”的智慧,续写属于他的科研长卷。

作者:冉孟雨 黎湘 胡静怡   编辑:曾潇   

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