追逐夢(mèng)想 追隨大師——記北京交通大學(xué)教授陳德旺

本刊記者 肖貞林

當(dāng)初那個(gè)偏好數(shù)學(xué)的小孩，經(jīng)歷了30多年的積累沉淀，如今已是一個(gè)將深?yuàn)W的計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與最優(yōu)化理論方法和列車(chē)定位與駕駛緊密結(jié)合的博導(dǎo)了。學(xué)海無(wú)涯，而知也無(wú)涯，懷著對(duì)科學(xué)的熱情，憑著能將理論方法和實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)合的執(zhí)著追求，他成功解決了軌道交通控制與安全領(lǐng)域的一個(gè)個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。他就是我們今天的主人公，北京交通大學(xué)軌道交通與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，博士生導(dǎo)師——陳德旺。

為夢(mèng)想，執(zhí)著于學(xué)

陳德旺在小學(xué)的時(shí)候就偏愛(ài)數(shù)學(xué)，那個(gè)時(shí)候數(shù)學(xué)老師特別偏愛(ài)這個(gè)“怪才”，教導(dǎo)他要成為一名科學(xué)家，做一個(gè)對(duì)社會(huì)、對(duì)人民有用的人。在那個(gè)時(shí)候，小小的陳德旺心里已升起了一個(gè)的夢(mèng)想——做一名科學(xué)家。

在這個(gè)夢(mèng)想的支撐下，他順利地考上了當(dāng)時(shí)全國(guó)知名的哈爾濱工程大學(xué)機(jī)械電子工程系。陳德旺背負(fù)行囊，雖經(jīng)歷了千山萬(wàn)水的長(zhǎng)途跋涉，但他知道自己距離心中的夢(mèng)想又近了一步，他昂首闊步地踏入校園。在大學(xué)里，陳德旺將自己的青春和激情盡情地?fù)]灑在了知識(shí)的殿堂和對(duì)科學(xué)的追求上，每學(xué)期的成績(jī)都名列前茅，一個(gè)“學(xué)霸”的形象儼然屹立在校園里，他憑著在學(xué)院9個(gè)班級(jí)的綜合成績(jī)名列第一的優(yōu)異表現(xiàn)，順利免試保研。

讀研后，他在孟慶鑫教師的指導(dǎo)下，從事水下機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面的研究。孟老師對(duì)科研的認(rèn)真與執(zhí)著深深地影響了他。盡管當(dāng)時(shí)讀研究生，還不需要發(fā)表論文，陳德旺還是在大學(xué)學(xué)報(bào)上發(fā)表了他的第一篇論文。碩士畢業(yè)時(shí)，當(dāng)時(shí)有很多高科技公司到學(xué)校來(lái)“搶人”。面對(duì)當(dāng)時(shí)比教授薪水高得多的工作，陳德旺猶豫了。但是為了能繼續(xù)追求自己的科學(xué)之夢(mèng)，他毅然選擇報(bào)考中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所，攻讀控制理論與控制工程專(zhuān)業(yè)，師從王飛躍教授，潛心研究智能交通中存在的科學(xué)問(wèn)題。王飛躍教授回國(guó)前已經(jīng)是美國(guó)著名大學(xué)的終身教授，他創(chuàng)新的思維方式，對(duì)科學(xué)問(wèn)題的高度敏感，對(duì)陳德旺的影響非常深遠(yuǎn)，使他終身受益。在王飛躍教授的指導(dǎo)下，陳德旺有關(guān)一種新的交通流建模方法的論文經(jīng)過(guò)幾十次的修改，終于在國(guó)際著名期刊發(fā)表了。這極大地增強(qiáng)了陳德旺的自信心，感覺(jué)小時(shí)候的夢(mèng)想不再遙不可及。

天道酬勤，陳德旺僅用了3年時(shí)間就拿到了博士學(xué)位。當(dāng)他面對(duì)多個(gè)待遇優(yōu)厚的大公司的工作時(shí)，他又一次想到了自己心中曾經(jīng)的那個(gè)科學(xué)家之夢(mèng)。2003年7月，他毫不猶豫地選擇了北京交通大學(xué)，走上了成為一名科學(xué)家的道路。從一名普通的講師做起，他在完成繁重的教學(xué)工作之余，還積極投身于軌道控制與安全領(lǐng)域，將研究興趣集中在列車(chē)定位與運(yùn)行控制等方面。功夫不負(fù)有心人，他僅用了2年時(shí)間，年僅29歲就晉升為副教授。

訪大師，游學(xué)四方

他不僅主持國(guó)家自然基金項(xiàng)目，也積極參與了鐵道部一些重大工程項(xiàng)目，比如唐濤教授主持的列車(chē)運(yùn)行控制項(xiàng)目和蔡伯根教授主持的青藏鐵路GPS數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目。他不滿足工程的一些實(shí)用的方法和技術(shù)，一直在提煉關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，一直在探索更好的解決方法。終日思考軌道交通問(wèn)題，他感覺(jué)到自己的思路快枯竭了，知道需要去學(xué)習(xí)新的理論和方法，于是他收拾行裝，又啟程了。

2008年7月～8月，他來(lái)到中科院計(jì)算數(shù)學(xué)所的科學(xué)與工程計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做訪問(wèn)學(xué)者，得到了著名優(yōu)化專(zhuān)家、中科院院士袁亞湘教授的悉心指導(dǎo)，在大規(guī)模GPS數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)問(wèn)題上取得了突破，并合作在IEEE Transaction上發(fā)表論文1篇。袁亞湘教授對(duì)科學(xué)問(wèn)題的直覺(jué)和對(duì)學(xué)生的親和，也給陳德旺非常大的影響，每次與袁老師討論問(wèn)題，都感覺(jué)自己的功力提升了，對(duì)科學(xué)問(wèn)題的觀察力提高了。

2009年1月，他在國(guó)家基金委的資助下飛越太平洋來(lái)到美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校做了1年訪問(wèn)學(xué)者，合作導(dǎo)師為模糊理論之父，計(jì)算智能的開(kāi)創(chuàng)者，美國(guó)工程院院士Zadezh教授。他深受當(dāng)時(shí)已80歲高齡的Zadeh教授仍堅(jiān)持科學(xué)探索精神的影響，饒有興趣地關(guān)注科學(xué)問(wèn)題本身。每周與Zadeh教授的一次研討會(huì)，吃著匹薩，喝著可樂(lè)，新的思路就出現(xiàn)在腦海中。陳德旺將Zadeh教授的計(jì)算智能理論，成功應(yīng)用于地鐵列車(chē)停車(chē)誤差的估計(jì)，也發(fā)表了1篇高水平的國(guó)際期刊論文。在UC Berkeley期間，陳德旺不敢浪費(fèi)時(shí)間，他旁聽(tīng)了很多課程，很珍惜能參加機(jī)器學(xué)習(xí)著名專(zhuān)家、美國(guó)科學(xué)院院士Jordan教授每周舉辦的茶會(huì)，一邊喝茶一邊向大師請(qǐng)教前沿的科學(xué)問(wèn)題。在不經(jīng)意間，陳德旺獲得將機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于列車(chē)運(yùn)行控制的很多新的思路，為今后發(fā)表多篇高水平論文埋下了伏筆。

Zadeh教授一邊喝著可樂(lè)一邊思考問(wèn)題、Jordan教授一邊啃著漢堡一邊和學(xué)生討論問(wèn)題的畫(huà)面，深深刻在陳德旺的腦海中。回國(guó)3年以后，陳德旺在科學(xué)網(wǎng)的博客上撰寫(xiě)了多篇有關(guān)訪問(wèn)伯克利的博文，有4篇成為了頭版頭條，總的點(diǎn)擊次數(shù)超過(guò)了10萬(wàn)次。

向三位大師學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，不知不覺(jué)就確立了陳德旺的研究方向：利用計(jì)算智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和最優(yōu)化理論方法，解決軌道交通中的“關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”，使得列車(chē)運(yùn)行更安全更高效更智能。

2010年回國(guó)后，陳德旺成功入選北京市科技新星，當(dāng)時(shí)學(xué)校申請(qǐng)的人有十幾人。陳德旺也感到非常幸運(yùn)能夠入選，這給了他更大的信心，對(duì)自己的夢(mèng)想的距離更近了。2011年，35歲的陳德旺成功晉升為正教授和博導(dǎo)。成為教授后，陳德旺的工作更加忙碌了，再也不能抽出時(shí)間長(zhǎng)期出國(guó)，只能短期出國(guó)訪問(wèn)交流，以吸取新的學(xué)術(shù)思想，結(jié)識(shí)新的學(xué)術(shù)知己。

在2012年，陳德旺應(yīng)邀訪問(wèn)澳大利亞南澳大學(xué)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)研究中心，與列車(chē)運(yùn)行控制著名專(zhuān)家Phil How lett教授和Peter Pudney高級(jí)研究員，開(kāi)展為期2個(gè)月的合作研究。2013年，他又訪問(wèn)了澳門(mén)大學(xué)計(jì)算機(jī)系，與IEEE SMC學(xué)會(huì)主席、IEEE Fellow C.L.Philip Chen教授和美國(guó)德州大學(xué)博士Long Chen開(kāi)展了為期1個(gè)月合作研究。這些訪問(wèn)和交流，都很好的開(kāi)拓了眼界，增進(jìn)了友誼，并共同發(fā)表了多篇論文。在面對(duì)面的交流中，陳德旺感覺(jué)自己的研究能力不知不覺(jué)就得到了提升。

美國(guó)與澳大利亞優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境、舒適的海風(fēng)、新鮮空氣，藍(lán)天白云，給長(zhǎng)期生活在北京霧霾籠罩的陳德旺留下了極其深刻的影響。陳德旺談到這里，他說(shuō)真希望北京的霧霾能早日得到治理，如果北京天天都是藍(lán)天白云，綠樹(shù)成蔭，空氣清新，也許比增加科研經(jīng)費(fèi)更能提高科研人員的創(chuàng)新能力。

路漫漫，仍需探索

經(jīng)歷了這么多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，如今，陳德旺已是列車(chē)定位與運(yùn)行控制、機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算智能等方面的資深專(zhuān)家，成為“交通信息工程及控制”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科和軌道交通控制與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的骨干研究人員。他共發(fā)表論文50余篇，其中SCI論文13篇，EI論文20多篇，獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)。據(jù)Google Sc holar統(tǒng)計(jì)，他的論文總引用次數(shù)為470次，h-index為12。

由于擅長(zhǎng)從重大工程應(yīng)用中提煉科學(xué)問(wèn)題，由于從多位大師身邊學(xué)到的理論方法、科學(xué)思維和創(chuàng)新精神，陳德旺獲得了一個(gè)又一個(gè)突破。他多次到國(guó)家重大工程青藏鐵路現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展列車(chē)定位精度驗(yàn)證工作，陳德旺獲得2007年鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；由于參與了科技部和鐵道部聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目“高速鐵路列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)仿真測(cè)試平臺(tái)”項(xiàng)目，他入選2010年北京交通大學(xué)“紅果園人才計(jì)劃”；由于參與國(guó)家發(fā)改委重大國(guó)產(chǎn)化示范工程——北京地鐵亦莊線列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)，多次到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展停車(chē)精度分析等工作，他又獲得2010年“北京市科技新星”稱號(hào)。2013年他被北京市自動(dòng)化學(xué)會(huì)推薦參加了北京市科協(xié)組織的優(yōu)秀科研論文大賽。在強(qiáng)手如林的競(jìng)爭(zhēng)中，他獲得了三等獎(jiǎng)。

“苦心人，天不負(fù)”，游走四方的學(xué)子很快一步步走上了科學(xué)金字塔的頂端。雖然他飽嘗了成長(zhǎng)為一名科學(xué)家的艱辛，但他得到的更多的是收獲和快樂(lè)。熱愛(ài)科學(xué)研究，有創(chuàng)新想法，在他的科研生活中，從來(lái)就沒(méi)有寂寞。每次歷經(jīng)數(shù)月攻克一個(gè)難關(guān)之后，他都會(huì)給自己放個(gè)假去爬爬山、打打球,寫(xiě)寫(xiě)博客，然后再開(kāi)開(kāi)心心地做科研。陳德旺甚至認(rèn)為他獲得北京市高校乒乓球團(tuán)隊(duì)第六名和科學(xué)網(wǎng)博客大賽金獎(jiǎng)的榮譽(yù)，比他的科研獲獎(jiǎng)和論文發(fā)表更為重要。因?yàn)樗揽蒲械牡缆愤€有很長(zhǎng)，只有開(kāi)心快樂(lè)健康，才可以走得更遠(yuǎn)更高，相信他的科研之路會(huì)更加精彩。