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【百廿英才】黄琳:静气凌人的控制学专家
日期: 2018-05-03  信息来源: 新闻中心

编者按:鸿儒荟萃,领思想之潮;群英云集,开风气之先。北京大学作为中国的最高学府,120年来聚集了众多的著名学者专家、学术大师,涌现出大批革命家、思想家、理论家、科学家和教育家。这些杰出人物,用自己的智慧和生命谱写了北大发展历史上的光辉篇章,为中华民族的解放和振兴作出了重大贡献。

值此百廿校庆之际,新闻网特推出“百廿英才”专题,通过回顾党委宣传部采写的“蔡元培奖”获奖者专访,和读者一起感受这些杰出人物的学识魅力、人格魅力、精神魅力。

黄琳端坐着,78岁的他,腰杆笔直。和善的面容,隐约透着“慧者心辩而不繁说”的气度。

生逢抗战,他在疾病缠身和颠沛流离的童年中成长;亲历文革,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:动乱中长成的爱国主义者

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。正值民族生死存亡攸关之际,黄琳的童年注定动荡。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,妈妈差点放弃这个孩子,将他放在地上卷上草席准备送走。后来虽得到救治,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,恐怖的日本屠杀就蔓延到了扬州。1937年末黄琳全家开始了长达四五年的逃难生活,辗转于泰州农村一带。“我们住在老百姓家,枪声一响半夜被大人从被窝里拉出来逃亡,这样的日子不只是一两天。”黄琳回忆起这段童年,尝尽了颠沛流离之苦。在此期间,父亲断断续续地在每次避难附近的中学或师范学校临时教书,全家靠他微薄的薪水度日,母亲则更多地陪着他们兄弟俩,给他们讲了岳飞、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。”

由于他的身体不好,父母对黄琳学习要求并不苛刻。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的模型,大人考心算时会抢在哥哥前回答,也早早跟着哥哥去听英文补习课。他最喜欢的就是翻看教授数学的父亲的藏书,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”,并且是长期活跃在校内校外舞台上的“小名人”。他曾被团市委派到店员工会里教店员们唱抗美援朝歌曲。到了髙中时期,校团委更是直接要他当舞蹈队的队长。“我至今还保留着扬州市文联发给我的音乐协会的会员证”,黄琳拿出已经很旧的古老证书,自豪地说。黄琳热爱音乐,尤其喜欢在闲暇之余待在家里听中国的古典音乐,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。

黄琳的扬州市音乐协会会员证

机遇:与钱学森的忘年之交

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学三年级的黄琳就是其中之一。“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,让我深深地被这么一门‘有用’又‘好玩’的学科所吸引。这门课就注定了我一辈子搞控制科学。”

1959年,在对拟研制的飞机的安定性的预研的实际工作中,黄琳提出了针对时变系统的多维系统衰减时间问题,並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年春全国筹备召开全国一般力学大会,黄琳受周培源先生委派作为他的代表参与了筹备工作,並应邀在大会上作了题为“有控系统动力学的若干问题”的大会报告。在大会上,钱学森对黄的报告做了肯定的详细的点评,並纠正了黄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。”一般力学大会以后,为了解决中国发射的导弹因弹性振动而导致失败的问题,钱学森先生专门组织在颐和园龙王庙召开了一次小规模的研讨会,黄琳也是参会者之一。这几次不多的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》,二是钱学森的老师的传记《冯卡门传》,他们坚强执着的个人品质和科学精神在黄琳心中刻下了深刻的印记。

前排:黄琳、钱学森、王仁、余同希 后排:魏庆鼎、武际可、周起钊、叶庆凯

坚守:控制科学领域的“个体户”

上世纪60年代正是现代控制理论在国际上刚兴起的时期,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。黄琳顶着种种压力,在数学专业程民德教授等的支持下,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。今年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。值得欣慰的是到了上世纪末,国际力学界也已公认控制是当今力学重要的研究领域,而北大由于先走了几十年且具有自己的特色,产生了很好的国内外影响。

担当:凭良知行事

文化大革命期间, 黄琳所在的力学专业于1969年迁至汉中。同黄琳一同翻过髙峻秦岭的,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,以备将来可能有用的时候之需,因此而受到当时军宣队领导的训斥。”在到达汉中的第一年,他除了参加修护坡这些劳动外还带过演出队去大巴山深处演出,所有这些事他都会认真负责地做好。1970年底力学专业办起了射流技术训练班,他与一些工人师傅一起到宝鸡下厂,是他帮助一位姓赵的师付修复了其搞出米的冲床振动送料器,使机器能正常工作。回校以后,他直言事实反对工宣队领导泡制的假经验并因此遭到工宣队头头的打击,后因同去宝鸡的老工人师付仗义直言才使黄琳免遭批判。从宝鸡返回汉中正值隆冬,当时的领导要求他们由宝鸡必须徒步翻越秦岭拉练回校,致使他发髙烧再度咳血,1971年夏天他又患上黄胆肝炎并发虐疾, 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,他仍坚持为因政治运动下乡四清和因文革而中断多年学习、后留校工作的学生补习一些基础知识,先后开设了“线性代数”、“常微分方程”、“复变函数”和“变分法”等课程,这一正确做法在四人帮炮制的反击右倾翻案风运动中被攻击为是“张勋复辟”。而他却无怨无悔顶住压力,从而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。

“文革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。”回京前夕,大家都人心惶惶纷纷准备回京时, 他认定了一个简单道理,“不可能别人都回北京,黄琳留在汉中;也不可能黄琳一个人回北京,别人都留在汉中”。于是他静下心来跑图书馆,收集资料,用两年时间基于自己的教学与科研实践以及当时的客观需要,整理了一本“应用线性代数讲义”并在包括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。在当时的条件下为推进国内控制理论的研究作出了重要贡献, 后来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,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籍。”

出国:走自己的路

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,而他却婉拒了这种安排坚持利用当地的条件与美方合作,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。他与C.V.Hollot教授共同研究合作中得到了包括棱边定理在内的一系列的成果,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。在他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。

研究:着眼发展与需求

上世纪90年代初在我国控制理论的研究面临很多困难,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,不但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作出了重要贡献。在研究工作中他从不固步自封而是力求创新,当他注意到控制理论研究长期以来主要关注单平衡位置的稳定问题的局限,不失时机地在北大开展了具多平衡位置系统总体性质的鲁棒性和相关控制器设计的研究并争取到基金委重点基金的支持。根据我国国防建设的需要,近年来他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。在这些研究中他特别强调实际意义和需求推动,而不主张做凑论文数目、无多大创意的研究。由于他们团队坚持不懈的努力,他们己经实现了与航天科技部门相对牢固的合作关系。

育人:桃李不言,下自成蹊

黄琳研究生毕业后即留校工作,在国际上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,直接受其影响搞控制研究的人虽然不多,但在改革开放以后,培养出的学生由于控制理论的功底厚实很快就成为了所在工作单位学术带头人与骨干。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60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70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80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。他们是黄琳带出来的博士的代表,共同特点几乎都是立志创新、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。黄琳引以自豪地常说:“他们干得比我更好。”

晚年:努力做好力所能及的工作

黄琳先生出生之时适逢经典控制理论初具规模,他参加工作刚好迎来了现代控制理论,可以说他的一生刚好见证了控制科学从诞生、发展到逐步完善的过程。他的研究工作和出版的专著多次获得省部级和国家的奖励。由于他的杰出工作和影响,他先后被南京航空航天大学、浙江大学、北京航空航天大学、东北大学、南京理工大学、华南理工大、中南大学等知名高校聘为名誉教授或兼职教授。2010和2011年他先后获得中国控制理论专业委员会和中国自动化学会颁发的首届杰出成就奖。由于他的成就和影响,2011年中科院信息技术科学部决定由他领衔依托北京大学开展控制科学发展战略的研究。在他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。黄琳先生已近耄耋之年,但他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!”他还在用自己的知识和才智为我国的控制事业尽自己力所能及作着一份贡献。

黄琳这一代人与伟大祖国一起经历了太多的磨难,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,这需要过人的智慧与勇气。不管是在会场作报告,与朋友漫谈,和家人的相处,黄琳身上总散发出一种“气”,平静淡然,而又饱满有力。(本文最初发表于2013年9月12日,作者陈圆圆

编辑:拉丁

责编:山石


   
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