不忘初心，一往直前

——科技创新标兵王朝前事迹

座右铭：真理使尔自由。

相关论文：

Dynamics of conflicting opinions considering rationality, Physica A, 2020

Opinion dynamics with bilateral propaganda and unilateral information blockade, Physica A, 2020

An epidemic model with the closed management in Chinese universities for COVID-19 prevention, Journal of Physics: Conference Series, 2020

所获奖项：

2020年美国大学生数学建模竞赛一等奖

2019年高教社杯全国大学生数学建模竞赛辽宁赛区一等奖

2020年东北三省数学建模联赛一等奖

第27届大连理工大学数学建模竞赛一等奖

2019年东北三省数学建模联赛一等奖

第26届大连理工大学数学建模竞赛一等奖

王朝前，男，汉族，来自物理学院。创新创业学院数学建模实践班成员，省级大创项目“基于不同投入方式的演化博弈模型”负责人。目前，以第一作者身份完成论文共四篇，其中已收录三篇（SCI两篇，EI一篇），正在投稿一篇。研究范围涵盖舆论演化模型、传染病模型、进化博弈模型等。同时，积极参与各类数学建模竞赛，迄今获得不同奖项共计9项，包括国际级两项、国家级一项、省级四项、校级两项。对于以自然科学而非传统的人文科学的视角研究人类社会的方法有着浓厚兴趣。很幸运选择了数学建模实践班，在这里找到了自己的方向。

成长之路

在我的成长过程中，以兴趣为导向，我一直沉迷于阅读有关文化、历史和哲学的书籍。但我知道，那些自然语言构成的局限于人文范畴的概念无法帮助我形成厘清这些主题的逻辑。带着对事物本质的追寻之心，我选择了物理专业。我希望学习清晰的自然科学。同时，我思索社会发展规律和本质的领悟是否矛盾于自然科学的思维方法。

入学之初，抱着尝试的心态，我主动参加了创新创业学院的数学建模实践班。这是一次随机的选择，也是一个幸运的抉择。在学习数学建模的过程中，我逐渐对实践班的老师们所讲授的复杂系统理论产生了兴趣。在这里，我了解到，人类社会可以看做一个复杂系统，用数学和物理的方法加以研究。数学建模实践班的研究领域不经意地回应了我的思索：在自然科学的视角下研究人类社会是一个存在的学科。我的兴趣因此被激发，犹如找到了属于自己的方向。

在数学建模实践班的课堂讨论、文献报告和自主研究的教学模式下，我对科学研究是如何运作的有了一个初步的了解。从大一到大三，这个实践班的学生通常会从数百人减少至十余人。而我由于以兴趣为导向，坚持到了最后。

竞赛经历

作为数模实践班的基本要求，我积极参加了各类数学建模竞赛。在不同比赛中，我探索了新高考选课规划、机场出租车决策、经济活力评估、塑料环保危机、COVID-19疫情预测、农村精准扶贫评价、穿越沙漠游戏等主题，获得了建模、编程和论文写作的初步经验。例如，在解决机场出租车的规划决策问题时，我建立了一个agent-based模型，该模型涉及出租车司机的心理和机场车队长度等多个主体的相互作用，因而编程具有很高难度。在这项工作中，所有规则通过由矩阵变量构成的数千行代码一个接一个地表达，见证了我在编程和逻辑思维方面的进步。随后，在美国大学生数学建模竞赛中，我参照相关领域的最新论文，将传染病模型与公共品博弈模型相结合，研究塑料环保危机的解决方案。具体来说，我把塑料回收部门看作一种传染病，回收塑料以扩大其规模。我分析了回收部门的基本再生数，得出控制塑料污染的局部和全局渐近稳定条件。在这里，我实践了基于微分方程的传染病模型和公共品博弈模型。竞赛经历也进一步带领我体验了跨学科的过程。在物理学院的科研实践训练课程中学习关于神经网络拟合双原子分子势能曲线的知识后，我利用相同的模型拟合了COVID-19疫情下不同人群的时间演化规律。我参加这些竞赛的次数越多，我就越沉迷于社会现象的建模分析，因为我越来越意识到，复杂系统的建模使我能够解决社会发展的问题和挑战，帮助人类实现构建命运共同体的理念。

科研之路

我对投身于更具挑战性的科研环境的渴望促使我开始从事科学研究。目前为止，我已经完成了四篇复杂系统相关领域的论文。其中两篇为SCI检索，一篇为EI检索，一篇仍在投稿。我在这些工作中均担任第一作者，这在我的本科生同学中是少见的。

我的第一项研究主题是舆论演化模型。受到日益流行的网络社交软件的启发，我考虑了互联网环境中的舆论演化，并用Deffuant–Weisbuch模型规则对我的idea加以规范化表达。为了实现研究思路，我自学了所有相关的科研软件技能，包括Mendeley文献整理、Matlab制图等；我也自学了非本专业的相关数学知识，包括非线性离散系统的稳定性分析、无穷范数的性质等。在这个过程中，我体会到了科研之路的艰辛与不易。

受到COVID-19疫情影响，我在家度过了半年时光。在此期间，我自学了基于微分方程的传染病模型，并类比传染病与信息（模因）的相似之处，开始了我的第二项研究。我运用传染病模型的思想方法，建立了一个包含易受影响、非理性、怀疑、理性个体的SIDR模型，研究了公众意见在一般环境下的理性化过程。我发现，非理性个体的自我怀疑总是有利于其人数的减少，然而，与理性个体的交流相配合时，并不总是有利于理性个体人数的增加。相反，易受影响个体将占据较大比例，从而阻碍公众意见理性化。从这个意义上来说，那些非理性个体有时也对公众意见理性化起促进作用，因为他们引导易受影响个体形成观点（尽管是非理性的），从而使之有可能对其产生怀疑并进一步接受理性观点。这项研究最终发表在SCI期刊Physica A上，受到了数模实践班老师的高度评价，这给了我很大的信心去进一步探索复杂系统建模的研究领域。

科研之路并不总是一帆风顺的。在我的第三次科研经历中，我开始研究进化博弈论。我认为经典的公共品博弈模型描述了一个平均分配的理想社会。考虑到现实社会的生产需要不同阶层的合作，我建立了一个具有两种不同投入量的公共品博弈模型。在这个过程中，进化博弈论所涉及的人性问题引起了我的深思。这项工作在投稿过程中遭遇了挫折。我意识到，现代科学研究不是一个人能够完成的，而是需要团队合作努力的。

我想说，“科研”这个词离本科生并不遥远。对我来说，许多科研灵感其实直接源于日常生活。例如，疫情之后的一些高校为了防疫而采取封闭管理，当许多同学局限于抱怨时，我第一时间就联想到了这件事可以建模分析。基于分析结果，我发表了一篇EI论文：An epidemic model with the closed management in Chinese universities for COVID-19 prevention。

未来展望

有了在数模实践班的科研经历，我逐渐掌握了将传统人文学科问题用数学语言进行表达的方法。曾经阅读过的文化和哲学书籍，如今也可用眼前的数学公式和论文来描述。与此同时，我们的时代正面临着新的挑战：各类极端思潮抬头、贫富分化日益加重、新冠肺炎持续蔓延，人类的命运从未像今天这样紧紧相连。这促使我开始了我生命中的一个重要阶段。我期待着在研究生阶段发起一些更有价值的研究，并与更多志同道合的人合作。数以百万计的科学工作者为扩大人类的认知范围做出了贡献，对此我深感钦佩，并深深希望我能成为其中一员。我希望以复杂系统建模的方式为人类社会的优化贡献出自己的力量。愿我们不忘初心，一往直前。