甘于孤寂 坚守科学

更新时间:2024-01-13 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:12966 浏览:56697

生逢抗战,他在疾病缠身和颠沛流离的童年中成长;亲历“”,他在崎岖不平的科研之路上壮志难酬;成绩斐然,他是中国现代控制理论研究的先驱,中国科学院院士.

“人不笨,还努力,有机遇,敢坚持”――黄琳用这十二个字概括自己的一生.

童年:淘气得一塌糊涂的舞蹈队长

1935年11月30日,“一二九”运动前九天,黄琳出生在江苏扬州一个中学教师家庭.恰逢民族生死存亡攸关之际,黄琳的童年历经离难.他出生不久就患上严重的肺炎,当时中国医疗条件十分匮乏,他母亲差点放弃这个孩子,将他放在地上卷上草席准备送走.后来虽得救治,他的肺病却未能根治.就这样,幼年的黄琳一直笼罩在疾病“死缓”的阴影中.

不久,恐怖的日本大屠杀就蔓延到了扬州.1937年末,黄琳全家开始了长达近五年的逃难生活,辗转于泰州农村一带.“我们住在老百姓家,半夜声一响就被大人从被窝里拉出来逃亡,这样的日子不只是一两天.”在此期间,父亲断断续续地在每次避难所附近的中学或师范学校临时教书,靠微薄薪水养家;母亲则更多地陪着他们兄弟俩,给他们讲岳飞、苏武和文天祥等民族英雄的故事.在抗战沦陷区,父母一度被迫更名改姓地生活,但坚决不与日伪合作.直到抗日战争结束,全家才重新在扬州安定下来.母亲因坚持不在日本人手下做事,名字上了扬州的忠贞榜,随后被任命为下铺街小学校长;父亲也由农村回到了扬州工作,后来成为新中国成立后扬州中学第一任校长.“我小时候父母都很忙,并未直接教给我什么.但我受他们一言一行的影响,有了顽固的爱国主义精神.”

由于黄琳的身体不好,父母对他的学习要求并不苛刻.黄琳笑说,自己小时候“淘气得一塌糊涂,但幸好也不笨”.他刚上初中时就开始组装简单的电动机模型,大人考心算时会抢在哥哥前回答,还早早跟着哥哥去听英文补习课.他最喜欢翻看教数学的父亲的藏书,一本《几何学辞典》看得津津有味.后来在扬州中学就读,他“从来不用功,成绩还可以”.同时,他还是长期活跃在校内外舞台上的“小名人”,曾被团市委派到店员工会里教店员们唱抗美援朝歌曲.到了{中时期,校团委更是直接要他当舞蹈队队长.“我至今还保留着扬州市文联发给我的音乐协会的会员证.”黄琳自豪地拿出已经很旧的古老证书.黄琳热爱音乐,尤其喜欢在闲暇之余待在家里听中国古典音乐,沉浸在古琴、箫、琵琶和二胡的世界里是他的一大享受.其中,古琴和箫合奏的《渔樵问答》是他最喜欢的曲子之一.

机遇:让钱学森20余年不忘的年轻学者

黄琳与钱学森第一次相见是1956年2月,彼时黄琳仅及弱冠,而钱学森已过不惑之年.当时钱学森在中国科学院力学研究所讲授“工程控制论”,北京大学数学力学系抽调了15名学生作为第一届一般力学的学生前往听课,正在数学力学系读大三的黄琳就是这15个人之一.“当时我们十多个学生坐在一群大学老师中间,听得津津有味.整整半年多,我深深地被这么一门‘有用’又‘好玩’的学科所吸引.这门课就影响我决定一辈子搞控制科学.”

1959年,在对拟研制的飞机安定性的预研实际工作中,黄琳提出了针对时变系统的多维系统衰减时间问题,并以此为基础完成了研究生的论文答辩.1961年11月,他带着这些成果参加了中国自动化学会的成立大会,并成为由15人组成的控制理论首届专业委员会中最年轻的一员.会后经过推荐和评审,他的成果被正式发表在第二届国际自动控制大会上.

1962年春,全国一般力学大会筹备召开,黄琳受周培源先生委派作为他的代表参与了筹备工作,并应邀在大会上做了题为“有控系统动力学的若干问题”的大会报告.在大会上,钱学森对黄琳的报告做了肯定的详细点评,并纠正了他对一美籍华人教授译名的不当.钱学森对待科学一丝不苟的严谨态度,让黄琳又一次受益匪浅.

会后不久,《力学学报》决定将黄琳的报告发表在该学报上.“当时编辑告知我这一消息,我想应该是钱先生推荐的.”之后,为了解决中国导弹发射因弹性振动而失败的问题,钱学森专门组织在颐和园龙王庙召开了一次小规模研讨会,黄琳也是参会者之一.为数不多的几次活动让钱先生记住了这个年轻人.20多年后,黄琳随王仁院士等人去拜访钱学森,让他颇感意外的是,一进门,钱先生便记起他来:“哎呀,黄琳来了,我们好多年不见了.”

“我们虽然交往不多,但印象中的钱先生是能力超群的.比如说,钱先生在美国生活几十年,回国上课为了照顾学生,除了xyz之外,竟能够不说一个英文单词,这确实是常人难以做到的.”黄琳说,给自己影响最大的书,一是钱学森的《工程控制论》,二是钱学森老师的传记《冯卡门传》,他们坚强执著的个人品质和科学精神在黄琳心中刻下了深刻的印记.

坚守:控制科学领域的“个体户”

20世纪60年代正是现代控制理论在国际上刚刚兴起的时期,当时的力学界并不认可控制在力学中的重要作用,这使得黄琳在力学专业环境下做控制研究显得很孤立.甚至有同事认为黄琳是在“不务正业”,要他改行.他顶着种种压力,在数学专业程民德教授等人的支持下,凭着一股韧劲在力学环境下硬是把控制理论研究坚持了下来,并带领两个六年级的学生在线性二次型最优控制与极点配置方面做出了领先于世界的科研成果.由于当时的环境,文章仅发表在国内,致使这一创造性工作在国际上一直没有得到应有的重视,留下了遗憾.

2013年7月份,这一科研成果得到国际自动控制联合会(IFAC)的高度肯定,黄琳当选为国际自动控制联合会(IFAC)2011-2014年度选出的会士(IFAC Fellow).时隔半个世纪,中国在控制科学研究领域的贡献终于受到国际认可.

提起控制科学,黄琳有说不完的话.“控制科学简单地讲,就是给你一个控制的对象,让这个对象能够满足你的要求.比如说一架飞机,大家坐飞机都不希望颠簸,所以就希望能够设计一个自动驾驶仪,通过不断地测量飞机的俯仰角度变化,来纠正颠簸.控制科学跟一般的自然科学有一个很大的区别,它的着眼点在于改造世界.控制科学要解决的就是两个问题:一个是能不能做,一个是怎么做.这件事情能不能做,根据这样一些数据,控制器能否设计出来.理论上解决的是可以做,不代表已经做出来了,怎么做法,还有具体的控制器的设计.”

黄琳还认为,控制科学仅仅发展不足百年,但随着社会和科技的进步,控制科学面临着新的挑战.20世纪60年代之前,控制科学是控制单一某个装置,控制对象比较单纯、孤立;但到了60年代以后,控制发展为多角度,控制对象由一个发展为多个,这就诞生了现代控制理论.控制的量从单变量变成多变量,其中计算机的作用越来越大.现代控制领域的关键,一是网络控制.“智能电网”的样本量极大,既有好处也有一定风险,比如美国加州一次大停电的损失是极大的.二是多智能体控制,比如一次派出去多架飞机参战,不仅需要指挥,还需要互相配合.近年来一些国家研究无人作战飞机,这种无人机的机群如何协调行动就是一个富于挑战性的问题.

担当:凭良知行事的知识分子

“”期间,黄琳所在的力学专业于1969年迁至汉中.同黄琳一同翻过秦岭的,还有一箱箱宝贵的藏书.“当时根本不允许带书,但我舍不得,就把那些书也带了过去,以备不时之需,因此受到当时军宣队领导的训斥.”在到达汉中的第一年,他参加挖石头、抬石头、修护坡、种树、平整土地等劳动,还带过演出队去大巴山深处演出,所有这些事他都认真负责地完成.1970年底力学专业办起了射流技术训练班,黄琳与一些工人师傅一起到宝鸡虢镇的一家无线电厂,搞以射流技术为主的技术革命.在这里,他帮助一位赵姓师傅修复了冲床振动送料器,使其能正常工作.回校以后,他直言事实,反对工宣队领导炮制的检测经验,并因此遭到工宣队头头的打击.幸好同去宝鸡的老工人赵师傅仗义执言才使他免遭批判.从宝鸡返回汉中正值隆冬,领导要求他们由宝鸡必须徒步翻越秦岭,拉练回校以响应的号召.这次拉练使黄琳发{烧再度咯血,1971年夏天他又患上黄胆肝炎并发疟疾,这使得他早已恢复健康的身体又一次受到严重打击.尽管身体不好和备受打压,但他顶住压力,为当时留校的红卫兵大学生奠定了起码的后续学习与研究的基础知识.


“‘’使中国控制科学与国外的差距进一步拉大,我希望尽己所能地弥补这些差距.”整个“”的十年中,黄琳接触到控制只有两次,一次是1973年海军的研究单位因惯导不过关而召开了一次研讨会,他从汉中赶到天津参加并见到了久别的一些前辈与朋友.另一次是1975年,号称哈工大四杰的荣国俊来访,找他讨论多输入多输出系统的解耦和其他问题.

刚从汉中回到北京时,黄琳一家三口包括才三四岁的女儿就住在一间仅十一二平方米的房子里.“一个知识分子只需要有充裕的时间,一个相对宽松安定的环境,能够从事自己的研究就足够了.”他用两年时间整理了一本《应用线性代数讲义》并在国防科大等高校讲授,然后在此基础上又历经几年精心修改,以“系统与控制理论中的线性代数”为书名于1984年在科学出版社出版.这在当时的条件下为推进国内控制理论的研究做出了重要贡献.后来此书还被清华大学等多所高等院校列为控制理论专业的研究生学位课程用书,并被评为1984~1985年度科学出版社优秀图书.黄琳在回忆中写道:“当今天一些五六十岁的教授告诉我,这本拙著在帮助他们进入控制领域做研究的作用时,可以说这是对我最大的奖赏和慰藉.”

治学:为人低调的实干派

1985年,黄琳作为访问学者去了美国,当时美国的大学以为中国访问学者基础不够,遂好意为他安排了不少听课计划.而他却心想,自己早已学习过这些基础课程,来到美国是希望利用当地条件做科研工作.于是他婉拒了这种安排,坚持与美方合作,在国际上刚兴起的具参数不确定性系统的鲁棒稳定性分析这一崭新方向上开展研究工作.功夫不负有心人,很快黄琳通过外事处找到了C.V.Hollot教授,两人共同研究合作,获得了包括棱边定理在内的一系列成果,发表了多篇论文,其中棱边定理仅在SCI就被引用不下数百次.C.V.Hollot也因与黄琳合作为主的一批成果而获得了美国总统青年研究奖.他在获奖之后主动出资邀请黄琳于1989年再次访美进行合作,后来他们还保持了多年的合作关系.

20世纪90年代初,我国控制理论研究面临诸多困难,在这一情况下黄琳联合中科院系统科学所、自动化所和清华大学等单位一起争取到国家八五重大基金项目《复杂控制系统理论的几个关键问题》.他作为第一主持人团结大家一起研究,一方面稳定了一支理论研究队,同时在现代控制理论的一些新领域做出了重要贡献.根据我国国防建设的需要,近年来黄琳顺利地将他的团队引领到航天控制的领域.今年他争取到的重点基金已经是有关临近空间高速飞行器控制的第二个重点项目.

2011年,“控制学科发展战略研究项目”成立,黄琳为项目主要负责人.在黄琳的组织与领导下,海内外近百名知名专家参与进来,举办了多次科技前沿论坛和发表了近20篇科研方向的综述论文,顺利地完成了发展战略报告,并计划结集出书.黄琳曾说:“在科学上做成一件事,世界上如能有1000个人知道,有几个人完全明白,我就满足了.”拥有这样“一览众山小”而又安于“高处不胜寒”的气魄,才能体会科研的孤寂,体会上下求索带来的乐趣.

育人:学风严谨的大师

黄琳研究生毕业后即留校工作,在现代控制理论刚刚诞生之时他就在北大开设了一些反映当时国际水平的控制课程,并指导六年制大学生的毕业论文.他的学生中,直接受其影响搞控制研究的人虽然不多,但改革开放以后由于他们控制学的功底厚实,很快就成为了所在工作单位控制领域的学术带头人与骨干.北大在1985年被正式批准建立以控制研究为特色的一般力学博士点,黄琳为创始人.他培养的博士生数量并不多,出色的却不少.在六零后中有从神舟一号即开始进入研究直至成为神舟系列控制系统副总设计师的胡军;在七零后中有带领团队获得教育部自然科学一等奖、杰出青年基金获得者的长江特聘教授段志生;在八零后中有全国优秀博士论文和国际专业杂志年度最佳论文获得者李忠奎.他们是黄琳所带博士的优秀代表,几乎都是立志创新、不怕困难而又为人低调的实干派,从他们的身上可以充分看到老师的影响.现在黄琳已退居二线,北大的团队已经由年轻学者组成.黄琳常自豪地说:“他们干得比我更好.”

黄琳是一个甘于寂寞、坚守科学的人,但他并不希望当代所有的学生都向他学习.“社会是由各种各样的人才组成的,不要要求大家都去做基础研究.中国真正献身科学、献身基础研究的人,终究是少数,而且也不应该是多数.”黄琳重视质量而非数量,一年只招两个博士生.他对学生的要求尤其严格,特别是在学风方面.“我的学生绝不会抄袭,因为我出的题目他们闻所未闻,无处可抄.”这样,在他的周围就形成了学风严谨、且善于提出新问题进行研究的良好氛围.“当年学生们周末会到我家来一块做题,我们都直接用油笔写在玻璃上,随时修改随时交流.”这种严谨好学的学风从他的求学时代延续至今,孕育出一届届优秀的学者.不少的博士生在求学时期有了一点点成果就急于发表,没有精雕细琢的耐心.黄琳认为,这对科学的进步起不了任何作用,学术研究终究是一个长远的事情,想要做出成果需要日积月累,若是一味地追求发表文章,中国的学术氛围就始终无法达到一个耐得住寂寞的境界,而科学的道路恰恰是常有寂寞相伴,只有水滴石穿的韧劲才能磨出经得起时间检验的成果.

黄琳出生之时适逢经典控制理论初具规模,到他参加工作时刚好迎来了现代控制理论,可以说他的一生见证了控制科学从诞生、发展到逐步完善的过程.如今,虽然已近耄耋之年,黄琳仍然活跃在包括国防科技在内的学术场合,用他自己的话说:“有时还很忙!”

黄琳这一代人与伟大祖国一起经历了太多磨砺,在动荡的年代,黄琳能够那么从容地在政治斗争之外生存、思考、科研,并做出骄人的业绩,这的确需要过人的智慧与勇气.不管是在会场做报告,与朋友漫谈,还是和家人相处,黄琳身上总散发出一种平静淡然而又饱满有力的气场.(来源:《北京青年报》,2014-01-22,有删节)