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以时间为刻度书写学术人生的新高度 ——讲述信息学院李旭光教授踏实做科研的故事
作者:段亚巍 编辑:王钰慧 来源:东北大学 更新日期:2019-05-08 浏览次数:次 字体:

    李旭光,东北大学信息科学与工程学院自动化研究所教授。2008年在上海交通大学获博士学位,此后在法国ESIEE Paris与CNRS-Supélec做博士后两年。2010年入职东北大学信息科学与工程学院工作。研究方向为时滞系统与解析曲线。在国际上首次系统解决了“时滞系统完全稳定性问题”这一长久以来的基层理论难题;建立了一套全新的时滞系统分析工具—“(基于解析曲线视角的)频率扫描数学框架”。已出版英文专著两部(第一作者一部,第三作者一部)。



    “皮瑟级数,一致性猜想,解析曲线,拓扑……”这些让人感到云里雾里的术语,在信息科学与工程学院教师李旭光口中却可以自如切换。当记者听他讲述完自己的研究历程后,方能感受何为熟能生巧,以及这其中的不易和艰辛。

    “为了发一篇16页的论文,写了153页的申诉材料。”

    “入职前8年,只发表3篇论文。”

    “全院五六百名教师工作业绩排名,曾倒数第一。”

    ……

    尽管这样,李旭光始终坚持做一件事,那就是致力于“时滞系统的完全稳定性问题”的研究。没有对口的文献,没有成形的科研团队,没有可借鉴的前人经验……但他从没有退缩、没有动摇、没有放弃,而是锲而不舍地开创了一条属于自己的科研路。


“能让大家认可我们所从事的科研工作,绝非一朝一夕”


    本硕就读于东北大学自动化专业,上海交通大学控制理论与控制工程专业博士,法国国家科学研究中心、信号与系统实验室博士后,以人才引进(一级副教授)的形式直接进入东北大学信息科学与工程学院工作。多年的求学经历,为李旭光赢得了一个较高的工作起点。

    2010年入职东北大学后,李旭光决定基于自己博士及博士后期间的科研基础,重点开展“时滞系统的完全稳定性问题”研究。

    时滞就是时间的滞后。人生病需要吃药,但药物不会立刻见效,需要一个药物在体内吸收并发挥功效的过程;网络控制系统中的数据传输与处理,需要一定时间才能看出反馈效果;经济金融领域,任何一项财政政策的实施到其发挥作用都有一定的延迟……时滞几乎存在于现实世界中的所有动力系统之中。

    而时滞系统的完全稳定性问题,则是要在无限长的时滞轴上寻找所有潜在的稳定区间,可以说,李旭光的研究课题是时滞系统领域最基础最重要的问题之一。长久以来,时滞系统的完全稳定性问题在数学、医学、生物、生态、控制、机械、经济等诸多学科中被广泛研究,但却一直未被系统解决,是一个公认的国际难题,且相关研究也是由欧美学者主导并占据理论制高点。

    随着研究逐渐深入,李旭光发现,一些“国际牛人”的研究工作在遇到技术难点时都回避或绕开,有些文献甚至存在严重的误导性。阅读前人的相关文献,获取的启发性信息非常有限,反而还走了很大一圈弯路。这让李旭光意识到:“现有文献中所有的数学工具都不能解决这一问题,我们需要建立一套全新的数学工具。”李旭光本硕博都是自动化专业,缺乏专门的数学理论培养和训练,做出这样的决定无疑是极具挑战性的,理论难度和现实风险并存。

    基础理论研究有其科学规律,相比于应用技术研究,步子要慢一些,加之学校里从事这一研究的教师很少,这种基本是单打独斗的研究模式,让李旭光的工作进展想快也快不起来。

    他带领学生摸着石头过河,广泛查阅数学领域文献,大胆提出假设,小心进行求证。一年没有成果,两年、三年没有产出,在信息学院五六百人的年底考核中,李旭光经常排名靠后,甚至曾倒数第一。

    “大多数控制领域课题只要提出一些新的方法或技术,就可以发出论文,但是我们的研究课题不同,需要系统深入研究其内部数学规律。其实连我们自己当时也根本不理解李老师为什么要选择这么难的课题。”最早和李旭光开展科研工作的博士生蔡迢阳回忆说。

    “能让大家正面认可我们所从事的科研工作,绝非一朝一夕。但这是一个科学问题,必须要有人研究。”即使经受坐冷板凳的煎熬,李旭光仍然保持科研毅力和定力,心无旁骛,缓步前行。

    “挑战未知领域的科学探索,即使暂时得不到理解支持,也值得坚持。至少,在困难情况下持之以恒的探索,这种精神本身也值得尊敬。”李旭光的合作伙伴、理学院数学系教授张国伟敬佩他的科研精神和研究态度。


“为了发一篇16页的论文,写了153页的申诉材料”


    人们常说,做科研,就要忍受漫长的寂寞时光,沉得下去,才能浮得上来。也许正是因为吃得了沉寂的苦,才能打开事业的新局面。

    “当你不求回报的时候,回报也许就来了。”李旭光团队在数学领域寻得一门现代数学知识“解析曲线”,这一数学工具为长久以来在黑暗中摸索的课题组指明了方向。沿着这条技术路线,他们一鼓作气攻克了一系列技术难点,并最终在国际上首次完整解决时滞系统完全稳定性问题。

    2016年8月,李旭光团队将这一核心研究成果写成一篇论文,投稿在控制领域的顶级杂志IEEE Transactions on Automatic Control上。然而等待他们的却是一条异常艰辛的审稿之路。由于他们的研究方法完全不同于前人研究,是一条全新的研究路径,因此有权威审稿人以错误的技术观点否认、攻击李旭光团队的研究成果,并严重误导论文的评审过程。在此情况下,负责审核论文的期刊编委给予了负面评审决定。

    为了争取正确公平的评审结果,李旭光又开始了为期两年多艰苦的申诉抗争。积极与期刊的高级编委们展开交涉,撰写153页的申述材料,经历多轮评审……李旭光在这个过程中始终保持不卑不亢,以客观事实为依据,坚守科研信念,并最终申诉成功,论文也在该杂志2018年8月期按首页长文发表。

    此外,李旭光团队还研发出一款计算机辅助分析设计软件,可大大降低时滞系统研究的入学门槛,未来可在更广的理论和实际方面为人们提供科研服务。

    2018年,由中国工程院院士柴天佑提名推荐,李旭光在流程工业综合自动化国家重点实验室学术委员会上作“典型成果报告”。包括6位院士在内的学术委员会委员、国家自然科学基金委领导、自动化学会领导等对李旭光的研究工作给予了高度评价。“李旭光的工作已具有相当高度,是时滞系统研究领域的突破性成果。”原国家自然科学基金委处长、中国自动化学会副理事长王成红说。

    “李旭光所研究的‘时滞系统完全稳定性问题’是一个世界难题,长久以来国内外相关研究进展缓慢。这个问题将时滞看作一个自由参数并要找到所有使系统渐近稳定的时滞范围,其中涉及了很多棘手的数学难点。李旭光借鉴但不拘泥于前人的科研成果,另辟蹊径创建了一套全新的分析工具,在国际上首次将该问题系统解决。面对理论难题,他敢于挑战,沉心静气,坚持不懈,这种精神值得控制领域的科研工作者们学习借鉴。”柴天佑评价说。

    李旭光以时间为刻度,不断书写学术人生的新高度。2018年,在国家积极倡导不唯论文数量论英雄的时代背景下,李旭光凭“代表性科研成果”晋级正教授职称,全校仅两名教师获此殊荣。

    “挺难的,其实我们这个小团队能‘挺’到今天,是因为一直有一群‘挺’我的科研伙伴。从最初的不理解到最后的不离弃,困难重重却同舟共济,这期间的情谊似乎已经超过科研本身。”李旭光说。


记者手记:

庄子有言:“适莽苍者,三餐而反,腹犹果然;适百里者,宿舂粮;适千里者,三月聚粮。”是只准备“三餐”,还是“宿舂粮”,抑或是“三月聚粮”,所达致的结果迥然不同。欲“适千里”者,必下得一番苦功夫。科学研究是艰辛的事业,耐得住寂寞,坐得住冷板凳,方能有所作为。李旭光用多年来的科研实践把基础理论研究做深、做精,咬定目标不放松,摈浮去躁,涵养定力,走出了一条全新的科研之路、希望之路。






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