研数明理探生态 育人践行守初心

——访我校数学科学学院王宁老师

时间:2026-06-03     来源:数学科学学院     作者:孙越玲    查看:10   

在数学与生态学交织的科研沃土上,有一批深耕者以严谨的逻辑为笔,以创新的方法为墨,书写着理论服务现实的动人篇章。

王宁,济南大学数学科学学院讲师,长期聚焦微分方程与动力系统研究,主攻非均匀介质中发展方程的传播动力学方向,相关学术论文相继发表在《DiscreteandContinuousDynami-calSystems》《ProceedingsoftheRoyalSocietyofEdinburghSec-tionA:Mathematics》等杂志上发表,最近与美国迈阿密大学阮士贵教授以及导师王智诚教授合作的一篇文章已被期刊《IsraelJournalofMathematics》录用。在科研项目方面,作为项目负责人主持1项国家自然科学基金项目和1项山东省自然科学基金项目,同时参与1项国家自然科学基金重点项目及2项国家自然科学基金面上项目。她凭借扎实的理论功底与创新的研究思路,在数学生态学交叉领域深耕不辍,以严谨的数学逻辑解构生态规律,用扎实的科研行动践行育人初心。

锚定空白拓新域,多维设计定课题。非均匀介质分为周期性与非周期性两类,周期介质因规律规整成为研究主流,相关理论与方法趋于成熟,而时间非周期介质更贴近气候波动、地形碎片化等真实自然场景,却因分析难度大长期处于研究“洼地”。敏锐捕捉这一理论空白与现实需求的交汇点,王宁老师将“时间非周期介质中种群模型的传播动力学”定为研究核心,成功获批国家自然科学基金青年项目。她立足学科发展长期趋势,以3年资助期限为轴线,搭建起层层递进的研究框架:先研究时间概周期和空间周期介质中非局部时滞反应扩散方程广义行波解的存在性并估计传播速度上下界,再建立斑块环境下捕食食饵系统广义行波解存在性和传播速度的相关结果,最后分析波动环境中适宜栖息地测度和环境波动速度对具有强Allee效应种群持久性的影响,给出种群持久生存的充分必要条件。这项研究从单种群模型延伸至多物种耦合系统,从时间概周期介质拓展至气候变化背景下更一般的非周期介质,既填补了非周期介质种群动力学的理论空白,又能为外来入侵物种防控、濒危物种栖息地保护提供坚实的理论支撑。

创新方法破壁垒,厚积薄发筑根基

非周期介质在时空维度的复杂性,让谱分析、不动点定理等周期介质研究的经典方法难以适用。王宁老师带领团队跳出传统框架,创新性融合随机过程、非自治动力系统、算子半群等数学方法,搭建起全新的方法论框架。针对时间概周期和空间周期介质中方程解算子紧性缺失的难题,团队发展出刻画广义行波解波速函数和临界波速的方法,结合比较方法和持久性理论,构建起分析传播速度与广义行波解存在性的完整框架;在研究波动环境中具有强Allee效应的种群动力学时,面对无法线性化分析、临界阈值难以显式表达的困境,团队采用控制变量与极限分析法,发展出确定环境波动速度和适宜栖息地测度临界阈值存在性的方法。

而这份突破的背后,是长期深耕的深厚积淀。多年来,王宁老师始终专注于非均匀介质中反应扩散方程广义行波解和传播速度研究,先后建立起一般时间依赖和空间周期环境中格微分方程、时滞反应扩散模型,以及时间概周期和空间均匀介质中非单调非局部时滞反应扩散模型的传播动力学理论,相关成果均发表于国际权威期刊。2022年2月至2023年5月,她获国家留学基金委资助,赴加拿大阿尔伯塔大学数学系联合培养,师从沈中伟教授,系统掌握波动环境下种群动力学的理论与方法,与国际顶尖学者建立良好合作关系,精准把握领域前沿动态,为项目立项与研究推进筑牢根基。

攻坚克难悟真谛,守正创新启新程

科研之路从无坦途,推导遇阻、数据佐证不足、研究方向走偏,都是科研人在探索途中常遇的难题。王宁老师在长期深耕非均匀介质种群动力学的过程中,也屡次直面这些挑战,并在一次次攻坚克难中,沉淀出独到的科研心得与务实的破局之道。她始终认为,保持研究活力的关键在于紧跟前沿与自我突破这两大核心:一方面要时刻紧盯国际顶尖团队在数学生态学、动力系统领域的最新论文成果,从他们的研究方法革新与思路演进中捕捉创新灵感,确保自己的研究始终锚定学科发展的潮头;另一方面则要主动走出“舒适区”,不满足于已掌握的理论工具,以开放包容的态度接纳并钻研随机过程、算子半群等跨领域的新理论与新方法,为破解难题储备多元的解题思路。当研究陷入瓶颈,常规方法难以推进时,她会遵循一套成熟的“三步走”破局策略:第一步是沉下心回看经典文献,从该领域奠基性研究与同类问题的解决先例中梳理逻辑脉络,汲取可借鉴的经验;第二步是积极开展跨学科交流,主动与生态学、统计学等领域的学者探讨,在不同学科视角的碰撞中激发思维火花,找到全新的切入点;若经过长时间探索仍无进展,她便会果断暂停当前的研究工作,跳出固有框架,重新审视研究的逻辑起点,排查模型假设、方法选取等环节是否存在疏漏。这种“以退为进”的智慧,让她多次在山重水复的困境中寻得柳暗花明的新方向,也让她深刻感悟到:科研从来不是一场追求速度的短跑,而是一场需要耐力、韧性与协作精神的马拉松。短暂的暂停不是妥协,而是为厘清思路、积蓄力量,从而更好地出发。

言传身教传薪火,知行合一育新人

“师者,所以传道授业解惑也。”在深耕科研的同时,王宁老师始终将育人放在重要位置。在学术诚信培养上,她一丝不苟,课堂上系统讲解文献引用、数据处理等学术规范,强调学术严谨的重要性;批改学生论文时,逐字逐句排查表述不清、引用不规范的问题,细致指出修改方向,引导学生树立严谨求实的学术态度。在探索精神培育上,她笃信“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”,鼓励学生在课程论文与科研项目中突破传统框架,提出“非常规”思路,对学生的创新想法给予耐心指导与充分支持。

科研与教学的交融,让她的育人工作更具说服力。在项目研究中,她发现当波动环境中栖息地移动速度超过临界值时,种群密度会急剧下降,这个数学推演得出的阈值,恰恰揭示了物种在气候变化中存亡的真实界限。她将这个发现带入课堂,结合研究过程中的推导思路进行讲解,让学生直观感受到数学模型与现实生态的紧密关联,在年轻学子心中埋下“用知识守护自然”的种子,真正实现知行合一的育人目标。

研以致用向未来,守护生态担使命

“万物各得其和以生,各得其养以成。”在王宁老师看来,数学生态学作为数学与生态学交叉的基础学科,其价值远超理论研究范畴。从理论层面,它通过精准的数学模型,揭示物种共存、生态演替、生物多样性维持的内在机制,让人类对自然的理解从感性认知走向理性剖析;从实践层面,面对气候变化、生物入侵、物种灭绝等全球性生态挑战,它能通过定量预测与情景模拟,评估干预措施效果,为生态保护与可持续发展提供科学决策依据。

道阻且长,行则将至;行而不辍,未来可期。王宁老师以时间非周期介质种群动力学研究为支点,在数学生态学领域稳步前行。她用严谨的科研态度填补理论空白,用温暖的育人初心培育学术新人,更用知行合一的行动,诠释着新时代科研教育工作者的责任与担当。

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