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青年学者周彬:创新是科研最本质的工作

哈尔滨工业大学 周彬

发稿时间:2016-08-29 08:28:00 来源:中国青年网 中国青年网

  “八年前,当我还是哈尔滨工业大学的一名博士二年级的研究生时,我荣获第五届‘中国青少年科技创新奖’。那一年,我27岁,也许作为获奖者,我是年长的;但是作为科技工作者,我是年轻的。”2016年8月22日,哈尔滨工业大学(以下简称“哈工大”)教授、博士生导师周彬作为往届中国青少年科技创新奖优秀获奖者代表,再次登上这个荣耀的舞台。

  哈尔滨工业大学教授、博士生导师周彬。本人供图

  2008年,周彬一举拿下第五届“中国青少年科技创新奖”的新闻曾在哈工大轰动一时,而这件事也被当选为当年哈工大十大事件之一,更被载入共青团哈尔滨工业大学委员会大事记(1950至今)。“能被载入学校史册,我感到很荣幸。”周彬谦虚地说道,语气里有一丝掩饰不住的自豪。

周彬在第十届中国青少年科技创新奖颁奖大会上作报告。本人供图

 

  在人们的刻板印象中,教授似乎应该是性格古板、表情严肃的知识分子形象,但是在周彬身上,完全不适用,幽默随和而又不失严谨认真是他留给记者的第一印象。

   十年求学路 “我曾两次面临重大人生抉择”

  “感谢十六年前的高考,没有它,作为家穷人丑的杰出代表,我怎能跃农门,得今日‘看闲书,写水文,挣小钱,养薄家’之妙?这一考,正是‘象牙塔里多个撞钟汉,鄂东乡下少一放牛郎’。”今年高考时,周彬在朋友圈里写下这段略带自嘲口气的文字,“知识改变命运”这句话在他身上体现得更加真实。

  2000年高考,19岁的周彬成为一名大学生。这在当时小村子里的乡亲邻里们看来可不得了,“大学生”可是个稀有物种,更何况考上了哈工大。

  周彬参加成都网络控制论坛。本人供图

  “我最初填报的第一、二志愿分别是哈工大的物理学和飞行器设计与制造专业。”以周彬的成绩,报考哈工大的性价比是最高的,再结合自己的兴趣爱好和哈工大的优势学科,周彬决定报考以上两个专业。

  “我最终却被调剂到控制科学与工程系了。”这个事实却让周彬一度感到纳闷和郁闷。但是,入学后他才知道,他所被录取的控制科学与工程系是一个理科与工科相结合度极高的专业,而且分数线高于另外两个专业。“我猜测可能是学校看我分数比较高,把我调剂到更强势的专业了,这正是我想要的,我很幸运。”这个专业,让周彬的学习如鱼得水。

  十年,听上去似乎很伤感,也许,这种伤感源自时光的无情流逝和记忆深处的青葱岁月。从2000年步入哈工大读本科,到2010年博士毕业,周彬在哈工大度过了青春岁月中最美好的十年,这所校园也成为他生命中不可或缺的一部分。

  没有人能预料到十年之后会发生什么,周彬也一样。“十年求学中,我曾两次面临重大人生抉择”,因为一念之间,他差点与哈工大擦肩而过,走上与现在完全不同的人生道路。

  第一次是他本科毕业时。当时周彬有三个选择:到航天部研究所做研究,读研究生,去企业工作。之所以能在本校读研,是因为他大二时,曾获得“高教社杯全国数学建模竞赛全国二等奖”,这个奖可以为申请保研的同学加2分。因为这2分,周彬从专业十五六名一跃成为前几名,顺利被保送本校读研究生。

  “参加数学建模竞赛完全是出于爱好,没想到竟然得了名次,甚至还改变了我的人生轨迹。”说起这个无意间参加的比赛,周彬连连感概。当年,周彬和另外两个同学组队参加比赛,三个人三天三夜没有睡觉只为做出一道题——关于汽车头灯的设计问题。如果没有这场比赛,现在的周彬或许是航天研究所里的一名研究人员,过着另一种生活。

  第二次抉择是他研究生毕业时。周彬家境不好,初中时母亲的病逝,使他原本窘迫的家庭雪上加霜。大学四年,他的学费全靠助学贷款。2005年,哈工大应届硕士研究生刚工作月收入便可达一万左右,情况相当可观。他打算研究生毕业就赶紧工作,一来把助学贷款还清,二来帮衬着家里。

  然而,这个决定遭到了导师段广仁教授的反对。段广仁惜才,他认为周彬是个做学问的料,不应该放弃学术之路。考虑到现实因素,而且当时的硕博连读报名系统已经关闭,周彬便委婉地拒接了导师的好意。但是,“只要功夫深,铁杵磨成针”,段广仁教授坚持不懈地劝说并积极同研究生院沟通,最终使得他决定并能够留在哈工大继续读博士。

  恩师如父母 “没有他的帮助,可能不会有今天的我”

  周彬与哈工大结下不解之缘的16年中,结识了很多同学、老师、学生。其中,有一个人对他的帮助最大,甚至从某种程度上来说,他改变了周彬的人生轨迹,这个人就是周彬的恩师——段广仁教授。

  周彬(右)和访问学者圣彼得堡大学Egorov博士。本人供图

  周彬与段广仁的师生情谊要从2003年说起。大三下学期时,周彬上一门叫《现代控制理论》的课程,这门课的教材《线性系统理论》的作者正是段广仁。

  “Sylvester矩阵方程AX-XF=BY的解是这本书的亮点,但我对书中关于‘F具有Jordan标准型’这一结构假设不太满意,当时就想,也许自己可以做一些比老师书中内容还要具有创新性的研究。”周彬回忆说:“于是我就尝试先将对F的假设放松为‘友矩阵’以避免复数运算,竟然得到了一种新的解析通解。”

  周彬怀着忐忑的心情将自己的研究成果发给段广仁教授,万万没想到,老师看过后很是惊喜,表示将把这篇论文翻译成英文,再加以润色、完善,并帮周彬投稿到线性代数领域国际顶级期刊《Linear Algebra and Its Applications》,并于2005年发表。

  “这篇《An explicit solution to the matrix equation AX-XF=BY》是我科研生涯中的处女作,具有里程碑式的意义。从这件事,我真正明白了科研是怎么一回事,创新是怎么一回事,发表学术论著又是怎么一回事。”这对周彬来说,这是一个全新的开始。到目前为止,这篇论文是他发表的所有论文中,被别人引用的次数是最多、受关注度最高的一篇。

  在大三所完成论文的基础之上,周彬不断补充完善,将其作为毕业设计。当他拿着足足有100页的论文给段广仁时,段广仁再次对这个20出头的小伙子刮目相看,毫不掩饰地对他说:“你这个论文绝对够硕士的水平。”

  段广仁积极同研究生院沟通:“周彬这同学的毕业设计非常突出,是否有可能让他以硕士水平参与答辩,并以硕士身份毕业?”鉴于国家学位授予部门没有这项规定,研究生院通知段广仁他的建议不具有可操作性。

  “虽然没有以硕士身份毕业,但至少段老师认为我的水平已经达到研究生的层次,我已经很受鼓舞。”周彬坦然地说。

  之所以说段广仁改变了周彬的人生轨迹,是因为如果没有段广仁说服他并为他争取到一个读博士的机会,他也许不会走上学术研究这条路,也不会取得如今的成就。

  正如前面所提到的,由于贫困,周彬决定毕业后去工作。但是他最终还是“倒戈”了,选择读博,主要原因是段广仁帮他解决了“后顾之忧”。

  “没有他的帮助,可能不会有今天的我,非常感谢老师的知遇之恩。”周彬真诚地说。

  当时周彬得赚钱还助学贷款,而段广仁得知这个情况后,毫不犹豫地对他说:“我借钱给你,先把贷款还上。等毕业之后,赚钱了,再还给我。”段广仁是个伯乐,也是一个热心肠,此外还不断叮嘱他:“生活上有什么困难,你再来找我。”

  “当我还是一名初学者的时候,他手把手地教我,指导我从一个门外汉成长为今天的专业人士;如果在生活上有问题,只要我开口,他都尽量帮我。”在周彬心中,段广仁是一名深有造诣的学者,他认真严谨的宝贵品质值得每一位科研工作者学习;他还是周彬没有血缘关系的“父亲”,为了周彬的前途,他像对待自己的孩子一样操劳,尽心尽力不辞辛苦。

  温故而创新 是科研最本质的工作

  从2003年的挑战教科书权威,到2008年获得第五届“中国青少年科技创新奖”,到2012年拿到全国百篇优秀博士论文奖,到2013年获得自然科学基金委优秀青年基金资助,再到2015年作为主要完成人之一获得国家自然科学二等奖,13年来,周彬在已有研究的基础上不断创新。

  周彬为学生解答疑难问题。本人供图

  多年来,周彬在自动控制理论和航天器控制领域取得了一些创新性的研究成果,特别是系统性地提出了受限控制系统设计的参量Lyapunov方法和时滞系统的一系列时滞补偿理论,得到了本领域专家的高度评价,部分理论被国际著名学者广泛采用和高度评价,在学术界产生了较大的影响。

  周彬认为,创新对于科研工作者来讲,就像农产品对于农民、工业品对于工人一样,是休戚与共的。科研的“研”就是要研究出新东西,否则也就无所谓“科研”。

  “创新,是科研最本质的工作,是科研工作者最重要的活动。”周彬说,“但是科研领域的创新是有限创新,作为科研人员,首先要对旧知识体系吃透,只有在扎实的基础之上,方能温故而知新,否则创新就是一个‘空中楼阁’。”

  “2012年全国百篇优秀博士论文奖是我获得的第一个非常有分量的奖,它是对我在博士期间工作的最大肯定。”五百分之一的获奖几率,意味着竞争极其激烈,但过硬的创新性研究最终使他在这场群雄争霸的战争中脱颖而出。

  在周彬看来,科技创新并非仅依靠聪明才智就能够实现,它要求科研工者作要树立远大的理想并为之坚持不懈,脚踏实地且耐得住寂寞,还要以增强国家科技实力为己任。

  “本科毕业生的主要任务是“学”,他们只需要牢固掌握现有知识就可以。但是对博士研究生来说,创新是他们今后工作的生命线,我对他们的创新性要求比较高。”周彬说,“勤能补拙”是他对学生最常说的一句话。到达博士这个层次,学生们的天分都差不多,只有更加勤奋,花比别人更多的时间“温故”,才有可能创新,做出与别人不一样的东西。

  航天技术是提升一个国家国际地位和展示综合国力的重要指标,发展航天技术是各国国家战略的重要组成部分。“哈工大在航天领域取得的非凡成就,让我感到自豪的同时,也激励着我努力从事以航天技术为背景的自动控制理论的前沿基础理论研究,并在自动控制理论及其在航天器控制中的应用领域取得了不俗的成绩。”

  科学的本质是创新,科技发展靠创新。只有创新才能发展,反之,发展也会为创新提供条件。

  目前,周彬已经在包括本领域顶级杂志《自动学》和《IEEE 自动控制汇刊》等在内的国际期刊上发表SCI论文100余篇,申请发明专利5项(授权3项),获得包括“国家自然科学二等奖”在内的科学奖励10余项。未来,他将继续进行约束控制和时滞系统课题的创新性研究,并将之与航天科技更加紧密地结合在一起,以推动航天科技的发展,争取为国家综合国力迈上新台阶贡献他的全部力量。(中国青年网记者 张群)

责任编辑:崔宁宁
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