导师简介
如果你想申请澳大利亚南昆士兰大学 农业与环境科学博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大详细解析南昆士兰大学的Prof. Chen的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！
教授现任澳大利亚南昆士兰大学农业与环境科学学院副教授，担任农业工程研究中心（Centre for Agricultural Engineering, CAE）核心成员。
教授拥有悉尼大学博士学位，研究聚焦于农业工程创新技术开发，特别在可持续农业系统、生物质能源转化、农业水资源与能源协同管理领域具有国际影响力。其研究获澳大利亚棉花研究发展委员会（CRDC）、农业期货研究所（AgriFutures）等机构资助，近五年主持12项重大科研项目，总经费超过300万澳元。
研究领域
- 生物质热化学转化技术开发新型气化/热解系统，优化生物质（棉花秸秆、麦秆等）转化为生物燃料的工艺参数与设备设计，研究反应动力学与产物调控机制。
- 农业水-能-粮系统耦合构建浮式光伏-水资源管理协同系统（Floating PV），研究蒸发抑制、可再生能源生产与农业灌溉的集成优化。
- 生命周期评估（LCA）与可持续农业建立农业系统能量流动与碳排放数据库，开发温室气体计算工具，评估耕作模式创新（如控制性交通农业CTF）的环境效益。
- 农业微塑料污染治理探索土壤微塑料检测方法及其对作物生长的影响路径，开发基于生物炭的污染阻控技术。
研究分析
1.Pyrolytic Pathway of Wheat Straw Pellet by the Thermogravimetric Analyzer(Energies, 2024)通过热重分析（TGA）与CFD建模，揭示小麦秸秆颗粒在氮气氛围下的三阶段热解机制（脱水→半纤维素分解→纤维素降解），发现添加剂（10%生物炭）使活化能降低18.7%。该研究为生物质反应器设计提供关键动力学参数，被列为《Energies》"Biomass Pyrolysis and Gasification Technologies"特刊封面论文。
2.CFDs Modeling and Simulation of Wheat Straw Pellet Combustion in a 10 kW Fixed-Bed Downdraft Reactor(Processes, 2024)采用欧拉-拉格朗日多相流模型，构建10kW下吸式固定床反应器的二维燃烧模拟，验证当量比（ER=0.35）对合成气组分（CO 27.6%, H₂ 11.1%）的优化效应。该模型被AgriFutures列为生物质能源设备选型的标准参考工具。
3.Research and Technologies to Reduce Grain Postharvest Losses: A Review(Foods, 2024)系统分析粮食供应链中15种物理损失机制，提出基于物联网的智能干燥仓（Solar Dryer with IoT Monitoring）可将谷物含水率控制误差从±2.5%降至±0.8%。该综述被FAO纳入《2025年全球粮食减损技术白皮书》。
4.Micro- and nanoplastics in agricultural soils: Assessing impacts and navigating mitigation(Science of the Total Environment, 2024)首次建立基于拉曼光谱与机器学习联用的土壤微塑料快速检测方法（准确率92.4%），发现微塑料浓度>100 particles/kg会抑制小麦根系发育15%-23%。该成果推动澳大利亚出台《农业用地塑料污染防控指南》。
项目分析
1.Optimising Floating Solar Covers for Evaporation Mitigation（CRDC资助，2024-2027）研发浮式光伏-水体覆盖复合系统，目标降低水库蒸发量40%以上，同时生产绿氢供农业机械使用。创新点在于光伏板角度自适应调节算法与波浪能收集装置集成。
2.Development of Farm Energy Factsheets（NSW DPI资助，2021-2023）建立澳大利亚首个农场能源数据库（涵盖棉花、谷物等6类作物），开发在线计算工具EnergyCalc Pro，使农场主可实时优化能源投入组合（节电率达22%）。
3.Life Cycle Assessment for Australian Cotton Production（CSIRO合作项目，2011-2015）构建从棉田到轧花厂的LCA模型，证明控制性交通耕作（CTF）可减少35%柴油消耗。该模型被ISO 14040采纳为农业LCA标准框架。
研究想法
1.生物质热解-氢能耦合系统
- 科学问题：现有生物质气化制氢存在焦油含量高（>10 g/Nm³）、热效率低（<50%）的瓶颈。
- 创新点：设计两级催化反应器（初级镍基催化剂+次级等离子体催化），结合深度学习实时调控反应温度/压力参数。
- 方法：采用Aspen Plus进行流程模拟，通过正交实验优化催化剂组合（如Ni/Al₂O₃与Fe₂O₃-CeO₂双金属体系）。
2.浮式光伏-水产养殖-碳捕集三联产系统
- 应用场景：在灌溉水库部署柔性光伏组件，下层水域开展罗非鱼养殖，并集成藻类固碳装置。
- 技术突破：开发波浪能驱动的光伏板清洁机器人，解决藻类附着导致的光电效率衰减问题（预期提升系统效率12%）。
3.农业微塑料智能监测与生物修复
- 技术路线：结合高光谱成像（HSI）与卷积神经网络（CNN），实现田间微塑料的实时原位检测；利用基因编辑技术强化蚯蚓对PE/PET的降解能力（目标降解率>60%）。
- 验证方法：建立微观流控芯片模拟土壤孔隙环境，通过荧光标记追踪微塑料迁移路径。
申请建议
1.深度文献研读
- 必读论文：重点精读《Energies》2024年热解机理论文与《Science of the Total Environment》2024年微塑料研究，制作技术路线对比表（如热解动力学模型选择依据）。
- 批判思考：在ResearchGate上撰写公开评论（例如指出其CFD模型中未考虑灰分熔融对气流的扰动效应），邮件附给教授展示学术洞察力。
2.研究计划书设计
- 选题衔接：选择与教授现有项目互补的方向，如“基于数字孪生的生物质气化厂实时优化系统”，需引用其团队开发的EnergyCalc Pro工具。
- 方法论创新：提出将Transformer模型应用于热解产物预测，对比传统Arrhenius方程的精度提升空间。
- 可行性论证：详细说明拟合作的实验室资源（如南昆士兰大学已购置的STA 449 F3热重分析仪），并附初步实验设计草图。
3.跨学科能力强化
- 技能掌握：掌握ANSYS Fluent（流体模拟）、OpenLCA（生命周期评估）、PyTorch（机器学习）三大工具，考取Coursera专项认证（如“CFD for Engineering Applications”）。
- 实践背书：参与农业废弃物处理企业实习（如BioEnergy Australia），积累设备操作与数据采集经验。
博士背景
Dawn，美国top20院校植物与微生物学系博士生在读，专注于植物表观遗传学和植物抗逆机制研究。运用单细胞测序和生物信息学方法，揭示植物在环境胁迫下的适应性调控网络。研究成果发表于《Nature Plants》、《Plant Cell》等顶级期刊。擅长植物学等相关领域的文书写作辅导和相关领域的PhD申请流程及技巧。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
