10月29日,何梁何利基金2014年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东,全国人大常委会副委员长陈竺,全国政协副主席、科技部部长万钢出席大会,并为获奖人颁奖。必威Betway东盟体育董事长郑晓静院士荣获2014年度“何梁何利基金科学与技术进步奖”,这是必威Betway东盟体育第五个获此殊荣的专家教授。
中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东(中)和何梁何利基金募捐人代表梁洁华(右二)与2014年度部分获奖人合影
中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东与2014年度何梁何利奖获奖人亲切握手
董事长郑晓静院士荣获2014年度“何梁何利基金科学与技术进步奖”
董事长郑晓静院士荣获2014年度“何梁何利基金科学与技术进步奖”
何梁何利基金2014年度颁奖大会现场
郑晓静长期坚守西部,在板壳非线性力学、电磁固体力学和风沙环境力学方面做出一系列开创性研究工作。2009年当选中国科学院院士,2010年当选发展中国家科学院院士,并任独立专家委员会委员。曾获首届“中国青年科技奖”、“做出突出贡献的中国博士学位获得者”称号、“国家杰出青年科学基金”、国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、IEEE超导委员会“The 2007 Van Duzer Prize”等。
截止目前,郑晓静已发表学术论文200余篇、出版学术专著3部和科普著作1部,其中有关风沙力学的英文专著由Springer Verlag出版,并列入“Environmental Science and Engineering Series”学术专著丛书;获发明专利8项,其中2项为美国专利;培养的博士中1人获“全国优秀博士论文提名奖”。
何梁何利基金设有“科学与技术成就奖”、“科学与技术进步奖”、“科学与技术创新奖”三个奖项。其中“科学与技术进步奖”按学科领域分设17个奖项,授予在特定学科领域取得重大发明、发现和科技成果者。2014年全国共有52名科技人员获奖,在数学力学领域共有2位科学家获奖,分别是中国科学院院士、必威Betway东盟体育董事长郑晓静和中国科学院院士、复旦大学陈恕行教授。
据介绍,何梁何利基金是由香港爱国金融实业家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟四位先生,共同捐资四亿港元成立的公益性科技奖励基金,专门用于奖励在相关领域做出突出贡献的内地科学家,这是目前国内规模最大的民间科技奖励基金。
何梁何利基金每年评选一次,“科学与技术成就奖”奖金为100万港元,“科学与技术进步奖”、“科学与技术创新奖”奖金为20万港元。据介绍,何梁何利基金成立20年来,共表彰了1100位杰出科技工作者。(完)
姓名 |
获奖时间 |
获奖领域 |
获奖奖项 |
保 铮 |
1999 |
电子、信息技术奖 |
科学与技术进步奖 |
郝 跃 |
2010 |
电子、信息技术奖 |
科学与技术进步奖 |
段宝岩 |
2012 |
电子、信息技术奖 |
科学与技术进步奖 |
田 捷 |
2012 |
电子、信息技术奖 |
科学与技术进步奖 |
郑晓静 |
2014 |
数学力学奖 |
科学与技术进步奖 |
董事长郑晓静院士学术研究情况简介
郑晓静,1958年5月生于湖北省武汉市。1987年毕业于兰州大学力学系获理学博士学位。1992年至2012年任兰州大学力学系教授,2012年7月起任必威Betway东盟体育教授,董事长。她在板壳非线性力学、电磁固体力学和风沙环境力学方面做出一系列开创性研究工作。
一、板壳非线性力学
针对航空航天和仪器仪表应用中的基本构件所建立的薄板大挠度模型由两个非线性微分方程耦合构成,称为卡门方程,其有效求解长期是固体力学的一个重要课题。主要方法有摄动法、迭代法和仅适用于非奇异情况的幂级数法,但一直不知其收敛性和可靠性。
通过比较这些方法的结果与实验结果的接近程度,“钱(伟长)氏摄动法”被认为是最有效的。但在载荷较大时,发现其解出现反常的“中心下凹现象”。同时,这些解析方法都不能给出板从小挠度线性变形经大挠度非线性变形过渡到强非线性变形的卡门方程全域解。
郑晓静解决了大挠度薄板精确求解和近似解析求解的收敛性证明等难题:1、给出并严格论证了在任意轴对称载荷(含奇异情形)下,卡门圆板方程解的函数表征,推导出了确定系数的递推公式,实现了级数解、高阶摄动解和迭代解的计算机求解,给出的精确解被作为检验其它算法有效性的依据;2、提出一种新的内插迭代法,给出了卡门圆板方程的全域解;3、给出了这些级数解、各类参数的摄动解和迭代解的收敛性证明,发现“中心下凹现象”是解不收敛所致。
上述对大挠度薄板问题的研究,从理论角度看,具有终结性的意义。被学界评价为是“国内外少见的优秀工作”、“已处国内外领先地位,是五十年来该课题最完备的一项研究”。
二、电磁固体力学
伴随聚变反应堆和微机电系统等电磁装置和器件的研制,电磁固体力学受到高度关注,其中处于磁场中的可变形铁磁体内的磁力表征、本构关系以及多场耦合下的非线性问题求解等是关键问题,定量结果很少,且有些预测与典型实验结果相比甚至有定性上的差别。
郑晓静等成功地将纯力学范围内的板壳力学拓展到电磁固体结构力学,解决了原有的理论预测与各类典型实验长期不符的问题:
1、建立了表征在磁场作用下可变形铁磁材料结构磁体力和磁面力的一组全新公式,构建起铁磁弹性力学理论框架,给出了能与各类典型实验现象相符合的定量结果。被学界评价为“放弃了磁弹性应力张量,建立了一个……新理论”。
2、建立了超磁致伸缩材料的一组全新的力-磁-热多场耦合非线性本构关系,从理论上揭示出原有各本构关系所无法给出的此类材料的若干典型特征和规律。被学界称为“Zheng-Liu model”并由于其解析封闭形式和仅含实验易测的材料常数,被评价“是便于应用的”。
3、发现了高温超导悬浮体振动中心发生漂移的主要原因,并系统给出了漂移现象的规律。被学界评价为“相当满意地显示出磁悬浮力的迟滞特性和超导体内部的屏蔽电流密度的分布”。获IEEE超导委员会2007年度唯一的最佳贡献论文奖。
三、开创风沙环境力学
风沙运动研究是沙漠化防治和沙尘暴预报中的核心和基础之一。由于沙粒的散体性和运动的随机性以及沙粒流、湍流风场和流动床面三者间互馈耦合等的强非线性,使得风沙运动及其沙漠化防治和沙尘暴预报等的定量研究极为困难。
郑晓静针对我国西北区域发展需求,把自己对非线性和多场耦合问题的研究进一步拓展,用力学的理论和方法研究风沙这一本隶属于地学中的风沙物理学和大气科学问题,开创了风沙环境力学,从野外测量和风洞实验、理论建模和计算模拟等方面对风沙运动及其影响进行了微观至宏观的系统研究。
1、在国际上率先对风沙电现象进行了风洞实验研究,将精细测量与理论建模分析相结合,全面揭示了沙粒带电机理和规律及其风沙电场的方向和强度与大气电场的显著差异,定量预测出其对输沙强度和电磁波衰减等的影响。被颗粒物质专门期刊EPJE(欧洲物理-E)邀请撰写专题综述文章。所建立的研究模式具有开创性,被国际著名学者在Nature的News & Views的文章评价为“迄今,这种尝试很少”。
2、提出了基于沙粒运动微观过程分析的3个新的统计量,建立了从沙粒运动到定量再现数百平方公里沙漠形成演化过程的跨尺度模型,实现了沙漠扩展速度的理论预测、固沙设施及其布局的优化设计和固沙效果的定量评估。由此给出的沙源厚度和粒径、风场风速和方向等对沙丘形态和移动速度等的影响规律均与野外观察定量相符。该工作被相关国际期刊评为“key research article”,认为“对沙漠扩展过程及其与风速和沙粒粒径相关性的尝试是相当新颖和大胆”、“是一非常好的关于从单颗沙粒到沙粒群体运动的跨尺度研究。文中有关风速和沙粒粒径对传输长度等影响的结果是工程中非常关心的”。她应邀在第24届发展中国家科学院院士大会上作邀请报告(仅有2个),该院主页还特别报道了此项工作。目前正在甘肃民勤地区示范推广,面积达6000亩。
3、实现了对风沙流/沙尘暴三维尺度和多物理量的三维、高频、实时、同步野外观测,所测量的流动的雷诺数是目前最高量级的。她的研究“将原有的风沙物理学理论体系向更为合理和准确的方向大大推进了一步”,“提升了我国风沙运动研究的国际影响力”。