弘扬科学家精神 这才是我们该追的星丨云端寻路
来源:大河网-河南日报 时间:2025-10-20
导读:
夏元清(左三)和学生一起展示无人机、无人船、人形机器人、机器狗等无人系统集群的协同控制。夏元清正在介绍团队研发的云控制系统。本版图片均为受访者供图 人物名片 夏元清 控制科学与工程领域专家。国家...
夏元清(左三)和学生一起展示无人机、无人船、人形机器人、机器狗等无人系统集群的协同控制。
夏元清正在介绍团队研发的云控制系统。本版图片均为受访者供图
人物名片
夏元清
控制科学与工程领域专家。国家杰出青年科学基金获得者,教育部长江学者特聘教授,IEEEFellow,CAAFellow,享受国务院政府特殊津贴。现任中原工学院院长,北京理工大学讲席教授;国务院学位委员会第八届学科评议组成员,中国计算机学会大数据专家委员会委员,中国仪器仪表学会物联网工作委员会副理事长,中国指挥与控制学会云控制与决策专业委员会主任委员,天基智能信息处理全国重点实验室副主任。
长期致力于多源信息复杂系统的信息处理与控制、飞行器控制、无人移动平台协同控制、空天地海一体化网络环境下多运动体系统跨越协同控制与智能决策、云控制与决策等研究,承担国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、973计划等多层次科研项目多项。
□本报记者 马愿
“浮云出处元无定”,可有人偏偏要在云端上扎根寻路。
10月17日清晨,中原工学院的校园里,夏元清已踏上通往实验室的路。他把每天的第一站留给“天—空—地—海(水)”一体化智能云控制平台——这既是他三十余年科研心血的凝结,也是我国智能控制从单体走向跨越协同的生动样本。
从实验室出来,走进办公室,夏元清从科学家转变成校长,扛起了筹建河南电子科技大学、获得博士学位授权和建设高水平工科大学的重任。
这么多工作,难不难?累不累?
“教育和科研是我一生的追求。”这份笃定给出了答案。
从乡村教师到科学家 深耕向云端
主要开展多源信息复杂系统的信息处理与控制、飞行器控制、无人移动平台协同控制、天空地一体化网络环境下多运动体协同控制、云控制与决策等领域研究……不了解夏元清的人,单看介绍,很难想象他最初的专业是数学。
“上学时,对数学非常感兴趣,高中还喜欢坐在教室的最后一排,自学了很多大学数学的内容。”夏元清笑着回忆,“那几年过于专注数学,导致当年高考成绩一般。”
1989年,他考入安徽省滁州师范专科学校,选择了喜欢的数学教育,毕业后在家乡天长市铜城中学成为一名数学教师。
然而,他对学术的追求从未停歇。1995年,夏元清进入安徽大学数学系攻读基础数学硕士学位,系统夯实理论基础。三年间,他埋头阅读大量中外数学经典名著,也由此打下坚实的理论基础。
硕士毕业后,夏元清面临人生的又一次抉择:是继续做基础数学研究,还是转向用数学方法解决工程问题?最终,他迈出关键的一步,进入一个此前未曾涉猎的新领域。
1998年,夏元清考入北京航空航天大学,师从控制领域专家,专注于控制理论与控制工程的博士研究。“几乎从零开始,连基础电路知识都不知道,只能拿着文献硬啃。”
实验室的桌上、宿舍的床上,到处都是文献与专著,有些文献别人几个小时就能看完,而他要付出几倍的时间才能读懂。他用数学中的微分方程去表述与推导,逐渐能刻画复杂系统运行机理,并在自动化领域顶级期刊发表多篇论文。
2001年,博士毕业后,他再次走出舒适圈,进入中国科学院数学与系统科学研究院,开展博士后研究,把理论研究推向应用需求:去海边测量风速风向、入山地勘察地形地貌、进部队调研武器装备……在一次次国家级项目中积累宝贵实践经验。
“不能仅限于国内的学习与研究,要到国外接触前沿技术。”夏元清在科研的道路上不愿放慢脚步。2003年,夏元清赴新加坡国立大学电子与计算机工程系,继续博士后研究,接触国际前沿技术。2004年,他前往英国格拉摩根大学电子学院,担任高级研究学者。
在国外工作期间,他与国际同行交流碰撞,进一步深化控制理论与应用研究,并发表多篇高水平论文,逐步在全球学术界崭露头角。
从乡村教师到科学家,夏元清对知识的渴望始终炽热,对学术的追求始终如一。面对挑战,他潜心求索,每一步,都在向云端攀登。
从理论到应用 圆梦在云端
在中原工学院的校园内,常会上演一部现实版“大片”:无人车搭载着无人机和货物从车库出发,沿着预定路线到达目标地。接着,无人机载着物体从无人车起飞,并精准穿越图书馆楼宇间隙,将货物投至湖面无人船,无人船再把货物安全运达目的地。
这套“水陆空协同”,正是夏元清带领团队打造的“天—空—地—海(水)”一体化智能云控制平台。
说起平台的由来,要追溯到2006年。那一年,他结束海外深造回到祖国,在北京理工大学自动化学院任教授。在长期科研实践中,他敏锐地意识到:随着云计算、大数据和人工智能的迅猛发展,传统控制范式面临新的挑战——如何把新技术与控制理论深度融合?
说起来简单,做起来却很难。经过深入研究与反复验证,夏元清首次提出云控制系统概念与系统框架,并形成了云控制与决策理论和技术体系。
“你瞧,我们通过这个云控制平台,可以实时操控无人机、无人车、无人船。”他在实验室做演示。
“这是不是跟当下比较火的智能驾驶汽车类似?”记者问。
“智能驾驶汽车只是我们团队开发的智能网联无人系统云控制平台的一部分。”他介绍,平台把云计算引入传统控制系统,让系统拥有了一个“超级大脑”,它反应快、容量大、计算能力强、自主性高,能够驱动跨域终端的智能化。
“平台深度融合5G通信与卫星导航技术,创新性地整合卫星、无人机、无人车、无人船等异构终端,构建起‘天—空—地—海(水)’一体化跨域协同云控制系统。”夏元清介绍。
在此基础上,夏元清还创新性地提出了“动态云”:由多运动体自组织形成天基云、空基云、地基云和海基云,不同层级的动态云既可相互连接,又可独立,按需进行资源调度、功能重组和服务优化,实现对天空地海各类动态系统的智能云控制与决策支持。
如今,智能网联无人系统云控制平台得到业界的广泛认可,并将应用于防灾减灾、智慧物流、河道管养等多个领域。
“科研最终要服务于国家需求和社会发展。”在控制科学与工程领域深耕多年,他始终坚持“高处着眼、落地致用”。
回国后的近二十年里,夏元清始终保持着敏锐的洞察力和创新精神,带领团队攻克了一个又一个技术难关,研究成果在航天、军事、民用等多个领域得到了广泛应用。
2011年,夏元清参加我国火星探测973计划研究项目,深度参与了着陆器方案阶段进入下降着陆过程导航制导与控制分析工作。2021年,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原成功着陆。那一刻,夏元清和团队成员们激动不已,多年的辛勤付出终于结出了硕果。
今年,他带领团队研发的“空间飞行器变结构控制与智能协同理论”荣获2024年度吴文俊人工智能自然科学奖一等奖,该奖被誉为中国智能科学技术领域的最高荣誉。
“动人以言者,其感不深;动人以行者,其应必速。”夏元清用行动诠释着他的科研初心,让科研梦在云端实现。
从科研到育人 播种到云端
“夏老师,九三阅兵上亮相的100坦克和100支援战车上都有我们研发的算法,能接受检阅,我们十分自豪。”阅兵刚过去没几天,夏元清带的博士研究生就迫不及待地把这份喜悦分享给他。
在学生们心中,夏元清从来不是“高高在上的学术权威”,而是一位“严师慈父般的长辈”、一位“推心置腹的朋友”。
从2006年回国起,夏元清就一直肩负着科研创新与教书育人的双重任务。
“夏老师对每个学生都非常负责。无论他每天有多忙,一定会到实验室来看一看;无论工作忙到多晚,他都会通过手机及时回复我们的疑问。”夏元清的博士二年级学生师理想半开玩笑地说,“经常在半夜收到夏老师的回复。”
严谨也是他留给学生最深的印象。“夏老师对待科研一丝不苟,我们发给他的论文,核心思想都要反复讨论确保正确。”于东东从读博士开始就跟随夏元清学习,博士后期间获得博新计划项目和国家自然科学基金青年科学基金,出站后他成了中原工学院的一名青年教师。
夏元清常说,教育的意义在于点亮学生的未来,而他用行动践行了这句话。多年来,夏元清已培养硕士研究生72名、博士研究生48名,为我国控制科学与智能装备领域输送了一批又一批高水平青年科技人才。
2023年10月,夏元清迎来了人生的一次重大转变,受聘担任中原工学院院长,肩负起筹建河南电子科技大学的重要责任。
“夏院长到任后,立马投入到紧张的工作中。”中原工学院宣传部副部长毕明理谈起夏元清的工作节奏,不由感叹道:“夏院长真是把全身精力都放在了学校发展上,同事们称他为‘24小时不停歇的大学校长’。”
同时,学校重塑成立自动化与电气工程学院、人工智能学院、网络空间安全学院,建设河南高校首个集成电路学院……8所新型电子信息类学院以破壁之势喷涌而出,同时“人工智能+”赋能传统学院,让传统学科焕发新生。
在他的带领下,学校大力招揽电子信息类学科和平台急需人才,成立人才工作专班做好高端人才服务保障,积极推动实现电子信息类高水平师资共用共享……新引进青年博士百余名、多位国家级人才、国际知名专家。
如今,中原工学院学科建设向“新”发展,学科专业基本涵盖了电子信息类相关领域;人才队伍向“高”攀登,全球高素质人才持续涌入,新型研究型工科大学——河南电子科技大学“呼之欲出”。
云飘不定,如何扎根寻路?
夏元清用30多年的时光,在云端深处踏出了这条路。深夜实验室的灯光是他寻路的起点,从理论深耕到实践登峰的寻路轨迹清晰而坚定,他披荆斩棘,全心全意为年轻人开辟通往云端的路。
云端深处,他依然在路上。
记者手记
从对话到仰望
□本报记者 马愿
我与夏院长一共见过三次。
第一次见到他,是在一个人工智能相关主题论坛上的宣讲。从控制理论的基本原理,到云控制系统的架构设计,他深入浅出的演讲,让我一个外行,对“天空地海一体化”智能云控制平台产生了浓厚的兴趣。
令我出乎意料的是,论坛茶歇时,我找到他,想更多地了解这些技术,对我的提问,他都认真地一一解答。“如果有兴趣,欢迎您到我们学校来体验一下。”临别时,夏院长向我发出诚挚的邀请。
第二次见面,是在中原工学院的校园里。夏院长带我乘坐了无人车,细致讲解了车上的每一个模块;在实验室里,他更是如数家珍,娓娓道来。
令我记忆深刻的是,当走到湖边观看无人船演示时,我一直对“动态云”这个概念不太理解,一遍、两遍、三遍,夏院长不厌其烦地举各种例子让我明白其中的原理,那一刻颇像是我的老师。
第三次见面,是为了这次专访。窗外大雨倾盆,我与他在办公室内、在实验室深谈,从乡村教师的经历到继续求学的岁月,从理论突破的喜悦到现实技术的应用,从科研育人的坚守到筹建新型研究型工科大学的全心付出……
令我惊讶的是,作为一所大学的校长,日常事务已经极其繁忙,但他还会挤出时间在教学楼间巡查,查看教师教学动态、学生学习状态,亲力亲为抓教育教学质量。
三次见面对话,每次都有新的发现,但有一点始终未变:无论话题如何转换,他始终都会回到科研,回到他倾注心血的事业。我想对他而言,科学研究不是一份简单的工作,而是一种使命,是他生命里的执着追求。
采访结束时,他来不及午休,又投入到繁忙的工作中。
在这个流量至上、追捧明星的时代,我们是否忽略了那些真正值得追随的“星”?这个人或许不会出现在热搜榜上,但他的研究可能正改变我们的生活;他或许不被大家所熟知,但其精神正照亮万千学子的心灵。
我们应该让夏元清这样的科学家被更多人看见,将聚光灯转向他们,让他们的精神照亮更多人的前行之路。
科学家寄语
时刻保持一颗好奇心
□夏元清
好奇心是人类认知活动的原始驱动力。在我研究的云控制领域,每一次技术突破的起点,往往源于对未知的好奇,因为敢于想象让传统控制系统在云端运行,才有机会实现天空地海一体化的智能协同。
好奇心会赋予我们发现问题的眼光,在生活和学习中多追问“为什么”,在众人习以为常之处,看见不寻常。好奇心会赋予我们突破常规的勇气,面对诸多质疑时,请勇敢地对现有规则发起挑战。好奇心会赋予我们持久探索的任性,每次失败的尝试,都是通往成功的阶梯。
在这个信息爆炸的时代,你们拥有比我们更优越的探索条件,但也面临着更多干扰和诱惑。保护好心中那份最纯粹的好奇,不急于求成,不畏惧失败,那些看似“无用”的思考,恰恰是人类最宝贵的财富。
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