http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 06:07:04 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
眼前這位個子不高的中年人,便是中科院院士郭雷。看不出有多少“控製欲”的他,卻在國際控製科學領域帶出了一支奇兵,這支奇兵以一個個讓世界矚目的原創性成果,站到了世界前沿。
“正是基金的培育,凝聚了研究隊伍,穩定了研究環境,催生了重要成果,推動了我國係統控製科學的發展,贏得國際同行的認同。”郭雷說。
何(he)謂(wei)控(kong)製(zhi)科(ke)學(xue)?控(kong)製(zhi)科(ke)學(xue)是(shi)研(yan)究(jiu)各(ge)種(zhong)係(xi)統(tong)的(de)共(gong)同(tong)控(kong)製(zhi)規(gui)律(lv)的(de)科(ke)學(xue),是(shi)數(shu)學(xue)與(yu)工(gong)程(cheng)學(xue)的(de)交(jiao)叉(cha)科(ke)學(xue),是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)理(li)論(lun),也(ye)是(shi)人(ren)類(lei)改(gai)造(zao)世(shi)界(jie)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)法(fa)。通(tong)俗(su)地(di)說(shuo),從(cong)現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)到(dao)航(hang)天(tian)飛(fei)機(ji),都(dou)離(li)不(bu)開(kai)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)。隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)其(qi)他(ta)高(gao)技(ji)術(shu)的(de)急(ji)劇(ju)發(fa)展(zhan),人(ren)類(lei)需(xu)要(yao)處(chu)理(li)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za)的(de)動(dong)態(tai)係(xi)統(tong),而(er)保(bao)持(chi)技(ji)術(shu)和(he)經(jing)濟(ji)競(jing)爭(zheng)優(you)勢(shi)不(bu)斷(duan)地(di)刺(ci)激(ji)著(zhe)追(zhui)求(qiu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)精(jing)確(que)性(xing)、有效性和可靠性。航空航天、工業過程、生物醫學,社會經濟和生態環境等領域出現了大量複雜係統控製問題,對控製科學提出了前所未有的挑戰。
先進的控製理論對一個國家的基礎研究水平、相關產業發展、國防安全等都有至關重要的作用。因而,2003年,郭雷及其團隊申請開展“控製科學中若幹關鍵基礎問題的研究”,並得到國家自然科學基金委創新研究群體的支持。迄今為止,該團隊共獲得3期、長達9年的創新群體基金資助。
幾年來,他們開啟了“反饋機製的最大能力與局限”的定量研究,並針對幾類典型非線性不確定係統,首次發現並證明了反饋機製最大能力的“臨界值”或“不可能性定理”dengyixiliegenbenxingjieguo,duidinglianglijierenleihejiqizhongpubiancunzaidefankuixingweidezuidanengli,yijizhinengfankuishejizhongdegenbenxingjuxianjuyouzhongyaokexueyiyi。zheyigongzuobeiguojitongxingpingjiawei“具有根本的重要性”“是過去10年控製領域最有意義和最重要的研究方向之一”。
此外,該群體關於“分布參數係統控製的幾何方法”“矩陣的半張量積及其應用”“多自主體係統的同步性理論”“網絡信息論與大型無線通訊係統”等方麵的研究均具有很強的原創性和突破性。
在郭雷看來,傲人的成績是“副產品”,整個群體的根基是人才隊伍的成長壯大。
“某種意義上,我自己就是在科學基金的資助下成長起來的。”如今不必再擔心科研經費的郭雷,依然對20年前的8000元經費記憶猶新。1989年,27歲的郭雷在澳大利亞完成博士後研究後,回到中科院係統科學所,彼時,他已被國際同行譽為“隨機適應控製領域國際學術帶頭人之一”。回國之初,他的月工資隻有100多元,一家人擠在12平方米的招待所小屋裏,甚至連從國外帶回來的計算機都無處安放。就在他最困難的時候,基金委數理科學部“雪中送炭”——資助他8000元的主任基金,“支持了我最基本的科研需求”。
不久,他在自適應控製領域長期懸而未決的核心難題“自校正調節器的穩定性與收斂性”研究上取得重大突破,並在國際上獲獎。此後的1994年和1997年,他先後獲得國家傑出青年科學基金的支持和延續支持。2001年,39歲的他當選為中科院院士,成為當時中國大陸最年輕的院士之一。
這期間,自然科學基金是郭雷最重要的科研經費來源。為了靜心做科研,他至今沒有主持其他類型的“大項目”。“yinweizhexiexiangmudabufenxuyaopinfandepinggu,guidingzaishenmeshijianneibixuqudeshenmeyangdechengguo,zhehuilangfeidaliangshijianjingli,yebutaifuhejichuyanjiudetedian。”
創新群體基金寬鬆的“土壤”裏(li)成(cheng)長(chang)起(qi)來(lai)的(de)不(bu)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)學(xue)術(shu)帶(dai)頭(tou)人(ren)。群(qun)體(ti)成(cheng)員(yuan)姚(yao)鵬(peng)飛(fei)在(zai)博(bo)士(shi)生(sheng)期(qi)間(jian)關(guan)於(yu)彈(dan)性(xing)算(suan)子(zi)平(ping)方(fang)根(gen)表(biao)示(shi)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo),曾(zeng)獲(huo)得(de)國(guo)際(ji)同(tong)行(xing)讚(zan)譽(yu)。但(dan)隨(sui)後(hou),他(ta)瞄(miao)準(zhun)了(le)更(geng)有(you)意(yi)義(yi)及(ji)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)變(bian)係(xi)數(shu)波(bo)動(dong)方(fang)程(cheng)的(de)邊(bian)界(jie)能(neng)控(kong)性(xing)研(yan)究(jiu)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)國(guo)際(ji)公(gong)開(kai)難(nan)題(ti),姚(yao)鵬(peng)飛(fei)默(mo)默(mo)耕(geng)耘(yun),幾(ji)年(nian)都(dou)沒(mei)有(you)發(fa)表(biao)論(lun)文(wen),最(zui)終(zhong)他(ta)獨(du)立(li)提(ti)出(chu)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)係(xi)統(tong)邊(bian)界(jie)控(kong)製(zhi)的(de)黎(li)曼(man)幾(ji)何(he)方(fang)法(fa),取(qu)得(de)了(le)變(bian)係(xi)數(shu)波(bo)動(dong)方(fang)程(cheng)邊(bian)界(jie)能(neng)控(kong)性(xing)研(yan)究(jiu)的(de)關(guan)鍵(jian)突(tu)破(po),研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)被(bei)國(guo)際(ji)同(tong)行(xing)稱(cheng)為(wei)“姚定理”。2002年,在獲得國家傑出青年基金讚助後,他立即中斷國外為期3年的學術訪問,毅然回國。
事shi實shi上shang,創chuang新xin群qun體ti的de人ren才cai成cheng長chang和he不bu斷duan開kai拓tuo的de學xue科ke領ling域yu相xiang輔fu相xiang成cheng。隨sui著zhe科ke學xue技ji術shu的de飛fei速su發fa展zhan,郭guo雷lei意yi識shi到dao,量liang子zi控kong製zhi理li論lun在zai微wei觀guan世shi界jie的de調tiao控kong中zhong將jiang具ju有you重zhong要yao意yi義yi和he作zuo用yong,時shi不bu待dai我wo,必bi須xu立li即ji部bu署shu這zhe一yi重zhong要yao領ling域yu的de研yan究jiu。2005年,團隊決定啟動量子控製這個新研究方向。但當時,群體裏沒有現成人選,重擔便落到了已與英國某大學簽了3年合同的席在榮身上。
“我本身也不是學這個的,但是研究群體需要有人來做這個事情,我就回來了。”席在榮說,“回國的第一年,我都是在院裏聽課,從頭開始學,沒有做任何研究。”而現在,在群體支持下,已在糾纏動力學、量子係統糾纏度優化、量子係統控製等方麵取得了一係列重要成果。
如今,該團隊中擁有2位中科院院士、3位國際電子電氣工程師協會(IEEE)會士,以及7位國家傑出青年基金獲得者,先後獲得30多項國內外重要學術獎勵和榮譽, 多位群體成員在國際學術界擔任重要職位。
(本報北京10月10日電)
■群體名片
“控製科學中若幹關鍵基礎問題的研究”創新群體:郭雷、陳翰馥、程代展、張紀峰、姚鵬飛、洪奕光、郭寶珠、張旭、黃一、方海濤、席在榮、韓靖、呂金虎。該團隊在控製科學若幹關鍵基礎問題的研究中取得一係列突破,如反饋機製最大能力、非均勻材料彈性係統建模與控製、多自主體係統同步性等;並在推進控製理論與量子係統、網絡通信、動態博弈及生物係統的交叉研究中,提出了新問題、新方法,建立了新理論;在麵向國家戰略需求,特別是在高性能飛行器姿態控製等領域應用研究也取得重要成果。