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禹思敏:电路世界的弄潮人

电路世界的弄潮人 ——访国家自然科学奖获得者禹思敏教授

字体: 2014年10月24日 浏览量:1619来源:校报186期2版 作者:詹勇 文志峰 陈梓豪 李浩伦 编辑:学生新闻中心 黄东跃

禹思敏,自动化学院教授、博士生导师,学校一级学科博士点“控制科学与工程”学术带头人。广东省南粤优秀教师,广东省优秀博士学位论文、优秀硕士学位论文、南粤优秀研究生指导教师。获国家和省部级自然科学奖励3项,主持国家和省部级科研项目15项,发表国内外知名SCI期刊论文60余篇、国际权威期刊IEEE Transactions论文7篇,获国家发明专利授权6项,出版学术专著2部。



    “突破传统模拟电路的设计瓶颈给工程应用建立了理论基础IEEE(美国电气和电子工程师协会)电路与系统最高奖得主、欧洲科学院外籍院士L.O.Chua、美国物理学会Fellow J.C.Sprott等许多国际知名学者这样评价禹思敏教授的科研成果。
花了15年的时间,禹思敏教授解决了国际上20多年悬而未解的多卷波电路实现的理论和技术难题,提升了我国在非线性电路系统与混沌研究领域的国际学术影响力。在2012年度国家科学技术奖励大会上,禹思敏教授作为第三完成人完成的成果若干新型非线性电路与系统的基础理论及其应用荣获国家自然科学奖二等奖。



与混沌结缘,开启电路研究新方向


 
    1983年,禹思敏教授从云南大学物理专业毕业,至今一直从事电路与通信方面的教学和科研工作。期间,1996年获华南理工大学通信与电子系统专业硕士学位,2001年获华南理工大学电路与系统专业博士学位。
    “混沌是什么?禹思敏教授回忆说,读博士时,导师给他布置了一个研究混沌的题目,当时感觉还是头一次听说这个概念,头脑一片空白,究竟能研究成怎样心里更加没底。导师只给了他一些相关的研究文献让他阅读。通过大量的文献阅读,他感觉这个概念挺有意思,与自己长期研究的电路与通信有某种关联,于是硬着头皮往下钻。博士三年,我都是在研究它。直到博士毕业时,我感觉还只是接触到其中的皮毛,现在评价自己当年的博士论文,只是达到60分的水平。
    混沌是一门年轻科学,在上个世纪70年代才进入科学研究的视野,目前还未形成完整的成熟理论。禹思敏教授直言不讳地说,混沌这个概念太深奥了,要讲清楚这个概念不容易。现在给博士生硕士生上课,每次讲到混沌这个基本概念,都捏着一大把汗。他认为混沌应该是世界的本质,是非线性科学研究的重要范畴。
    如何克服复杂多卷波混沌电路的设计瓶颈,这是禹思敏教授在长达十多年的研究中遇到的理论和技术难题。他说,是混沌研究为他提供了新的思维视角和解决问题的技术路线,得益于此开启了一个重要的研究方向,即新型非线性电路与系统的理论设计及其技术实现,瓶颈问题也因此得以迎刃而解。
 

十五载如一日,破解混沌电路设计难题

 
    “兴趣是科研工作的原始驱动力,执着是成功的加速度。禹思敏教授谈起自己长达十多年的科研心得,反复强调着他的这句至理名言。他说,从1998年开始至今,自己一直对非线性电路系统与混沌研究有着强烈的兴趣和执着追求。期间,他也面临诸多诱惑和干扰,也曾经产生过动摇,特别是学校的基础研究比较薄弱,坚持这样的研究可能充满着一种一事无成的风险。要找准自己的定位,沉得住气,即使坐冷板凳也不怕。他凭着这样一种学术冒险精神沿着自己感兴趣的路坚持走下去。学院党委书记罗小燕这样评价禹思敏教授,执着是他最大的个性。

    在家里,他专门腾出一间房来做家庭实验室,从事非线性电路设计、实验和数值仿真研究。这一安排虽然方便了自己的科研工作,但也打乱了自己的生活规律,经常半个月都不下楼,每天晚上通常忙到凌晨两三点。他的妻子说,经常提醒他要注意身体,而他一做实验,就是不要命的那种,令人担心。禹思敏教授自豪地说,从这个家庭实验室里设计的多卷波电路及其实验结果,至今依然是世界记录保持者,在国际上还没有被同行们赶超。
    做实验的过程是累并痛苦的。2011年暑假,为了做一个非常复杂的网格多卷波电路实验,禹思敏教授和他的一个博士生一起在实验室通宵达旦连续做了一个星期,几天几夜没有合眼,困了就直接在地板上铺上席子躺一会儿,饿了就直接叫外卖,整个精神都处于亢奋状态。时间很紧,研究成果就等待这个关键的实验结果。禹思敏教授说,这个实验做完,发给合作者,他们都赞赏说,这是世界上最漂亮的实验结果之一。而禹思敏教授却因劳累过度,在实验完成之后病了半个月。
    禹思敏教授在学术上的成就,受到了国际知名专家学者的关注,也由此开启了他们之间长达十多年的合作。2003年,一位国际知名的专家学者看到了他在《中国科学》上发表的一篇文章《多涡卷混沌吸引子研究的新结果》,发现其研究方向和领域与自己的很接近,于是发来电子邮件,表达合作愿望。禹思敏说,自己只是一个普通教授,而他们却是国际知名的专家学者。人家凭什么来和你长期合作?自己必须强,才够格和他们在同一水平上对话。另外,还需要彼此的高度信任和学术上的诚信。通常在凌晨,禹思敏教授把实验结果发电子邮件给他们,引得他们对禹思敏教授这种吃苦钻研精神刮目相看,十分敬佩。
    禹思敏教授说,这么多年其实只做了一件事,那就是研究非线性电路与混沌。他首次提出了一种全新的通用电路设计方法,在复杂拓扑结构混沌吸引子、非线性电路与系统的关键基础问题和交叉领域研究中,取得了多项原创性研究成果,解决了该领域的基础科学难题。IEEE电路与系统最高奖得主L.O.Chua院士称之为给工程应用建立了理论基础’”
 

再做十年,为了下一个新的研究方向

 

    让人意想不到的是,在禹思敏教授的案头通常放的不是关于什么混沌和电路方面的书籍,而是许多人文社科类图书。他说,做自然科学研究,少不了人文社科思想的浸染。从儒家思想到道家学说,再到《三国》、《水浒》,禹思敏教授谈起来滔滔不绝。他说,自然科学与人文科学在本质上是相通的。做科学研究的人应该有人文知识方面的支撑。
    做科研切忌浮躁和急功近利,禹思敏教授常引用香港科技大学校长朱经武的话勉励自己,要淡泊明志,宁静致远,这对从事科学研究的人来说是最重要的。经常读读文史方面的书,可以让浮躁的心宁静下来。他还引用《道德经》的一句话:道生一、一生二、二生三、三生万物来总结科研工作和人生感悟,并引申为要有沉潜精神,积少成多,持之以恒,必有回报的现实含义。
    谈起未来的打算,他说,以后的研究还是要走出实验室,推动多媒体混沌加密等信息安全技术走向应用。不过,将把主要精力集中放在连续时间系统的反控制方面,打算再做10年的研究,这也是国际上还没有得到解决的难题。
科研工作无止境,天外有天,人外有人,山外有山,没有最好只有更好。他经常这样告诫自己。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。又一扇新的科研大门正朝向禹思敏教授迎着明媚春光徐徐开启。
 
    微语录
    1.兴趣是科研工作的原始驱动力,执着是成功的加速度。
    2.要有坐冷板凳的精神,耐得住寂寞,专心致志静下心来做学问,抑制急功近利和浮躁。
    3.善于抓住机遇、懂得放弃机遇。
    4.强强联手,真诚合作,顾全大局,一加一大于二。
    5.“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。2013318日)





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