人物簡(jiǎn)介 劉光宇,浙江省“錢江高級(jí)人才”特聘教授,研究員,2012年入選教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”。長(zhǎng)期從事“應(yīng)用非線性控制系統(tǒng)”領(lǐng)域的研究,以非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模、優(yōu)化與控制為研究重點(diǎn),應(yīng)用研究橫跨新能源、生物醫(yī)學(xué)、海水淡化、機(jī)電一體化等技術(shù)與科學(xué)領(lǐng)域。2011年起,到自動(dòng)化學(xué)院工作,主持并參與了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家973重大科技項(xiàng)目、浙江省自然科學(xué)基金等各類項(xiàng)目若干個(gè)。在控制科學(xué)與其他學(xué)科的交叉領(lǐng)域,獲得了多個(gè)原創(chuàng)研究成果,得到了交叉學(xué)科領(lǐng)域?qū)<业恼J(rèn)可。
一個(gè)晴朗的冬日下午,在科技館四樓的一間辦公室里,一對(duì)年輕的師生正熱火朝天地討論著。學(xué)生托著腮幫認(rèn)真思索,老師則面帶微笑,一幅了然于胸的樣子。倆人之間的一張寫字板上,畫(huà)滿了復(fù)雜的線條和符號(hào)……這位年輕的老師正是我們此次采訪的對(duì)象——省“錢江高級(jí)人才”特聘教授劉光宇,一位活躍在控制科學(xué)與其他學(xué)科的交叉領(lǐng)域里的青年科技工作者。
帶著創(chuàng)新的理念,走別人沒(méi)有走過(guò)的路
兩年前,劉光宇帶著滿腔抱負(fù)從澳洲歸國(guó),看重的就是國(guó)內(nèi)巨大的發(fā)展空間。他說(shuō),這里有適合做科研的肥沃土壤,有推廣應(yīng)用的廣闊前景,可以實(shí)實(shí)在在地做些有社會(huì)影響力的事情。正是抱著這樣的想法,他選擇來(lái)杭電任教,并在這里實(shí)踐自己的理想。
中青年時(shí)期,是一個(gè)人創(chuàng)造力最旺盛,也是最容易出成果的時(shí)期,現(xiàn)在的劉光宇正處在這個(gè)時(shí)期。在學(xué)術(shù)研究上,他往往獨(dú)辟蹊徑,不斷提出各種創(chuàng)新的理念,他說(shuō):“我崇尚有質(zhì)量的、具備原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)研究,追求挑戰(zhàn),橫跨不同領(lǐng)域和學(xué)科的前沿,并積極地將理論創(chuàng)新應(yīng)用于實(shí)際的社會(huì)需要。這也為我深入研究理論和推動(dòng)實(shí)際應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
正是有了這樣的創(chuàng)新理念,讓劉光宇的行事風(fēng)格與其他人迥然不同。比如,他曾和好友同游西湖,友人乘興吟誦古詩(shī),而他則是即興賦詩(shī)一首。這樣的獨(dú)具一格也體現(xiàn)在他求學(xué)和做科研上。本科他學(xué)習(xí)的是機(jī)械材料專業(yè),博士從事的是自動(dòng)化控制與工程以及應(yīng)用數(shù)學(xué)研究,到了博士后他又專攻生物力學(xué)。他說(shuō):“我的學(xué)科背景有點(diǎn)雜,但也精。我總是在不同學(xué)科的交叉領(lǐng)域開(kāi)展研究,走別人沒(méi)有走過(guò)的路。”
在太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域,他提出了性能國(guó)際領(lǐng)先的太陽(yáng)能光伏陣列的通用機(jī)理建模方法,并用當(dāng)代計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言編制了相應(yīng)的軟件,在國(guó)際上奠定了光伏發(fā)電站的精確化、專業(yè)化數(shù)值分析的方法。
在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,他開(kāi)拓性地將非線性動(dòng)態(tài)與控制系統(tǒng)的前沿概念與方法應(yīng)用于揭示人體運(yùn)動(dòng)的自然奧秘,基于數(shù)學(xué)建模技術(shù)發(fā)現(xiàn)了行走康復(fù)設(shè)備的優(yōu)化方法,發(fā)明了新型彈性拐杖。
在先進(jìn)制造領(lǐng)域,針對(duì)微米級(jí)激光加工技術(shù)中存在的尚未解決的效率低下問(wèn)題,采用了信號(hào)處理、優(yōu)化等數(shù)學(xué)工具,結(jié)合了傳感器和計(jì)算機(jī)控制等實(shí)現(xiàn)技術(shù),在國(guó)際上,首次實(shí)現(xiàn)了該類加工的在線故障診斷。他還為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)提出了多個(gè)汽車零件的精密成形工藝,并推廣應(yīng)用。
在控制理論與經(jīng)典控制系統(tǒng)方面,拓展了多個(gè)非線性控制的基本理論,發(fā)明了全局或大范圍非線性穩(wěn)定控制方法以及非線性軌跡精確跟蹤與路徑跟蹤控制方法。
目前,他正著手于我國(guó)太陽(yáng)能光熱發(fā)電與海水淡化的研究,研究成果將服務(wù)于浙江的海洋經(jīng)濟(jì),創(chuàng)造出實(shí)實(shí)在在的社會(huì)價(jià)值。
37歲的年紀(jì),卻能夠在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域擁有如此豐碩的成果,這在一般人看來(lái)有點(diǎn)難以企及,但對(duì)劉光宇來(lái)說(shuō),這都?xì)w功于他獨(dú)特的一套研究方法,即每三年換一個(gè)新的研究方向,三年出一批成果。一般從第一年開(kāi)始醞釀想法;第二年著手去做研究;到了第三年,就要將研究成果上升到理論層次,發(fā)表論文。至今,他在建模、控制和優(yōu)化新理論、生物力學(xué)及康復(fù)工程、新能源應(yīng)用(光伏太陽(yáng)能)、先進(jìn)制造等多個(gè)領(lǐng)域里發(fā)表的論文及專著章節(jié)40余篇。其中,以第一作者發(fā)表SCI/EI檢索科研論文30余篇,包括探索新教育方法的論文2篇。
和學(xué)生博弈,既是對(duì)手也是朋友
劉光宇擁有十多年的國(guó)外一流大學(xué)求學(xué)和任教的經(jīng)歷,有著在交叉學(xué)科領(lǐng)域獨(dú)辟蹊徑的研究方向,這讓他能不拘泥于單一的學(xué)科方向,給學(xué)生更多元化的發(fā)展空間。進(jìn)校后他帶了7位研究生,有自動(dòng)化方向也有數(shù)學(xué)方向。
劉光宇的治學(xué)理念中,思索過(guò)程是很美的精神體驗(yàn),于是,他也將這樣的“個(gè)性”帶到教書(shū)育人的過(guò)程中。他總說(shuō),學(xué)習(xí)的過(guò)程就應(yīng)該是老師和學(xué)生“思維的碰撞”,就像是像一盤棋,棋逢對(duì)手的對(duì)弈,才能讓雙方都身心愉悅,都有所收獲。一邊倒的棋局,不但贏的人“食之無(wú)味”,輸?shù)娜艘矔?huì)“無(wú)關(guān)痛癢”,也就沒(méi)有了博弈的快樂(lè)。
“一開(kāi)始我的學(xué)生總愛(ài)問(wèn),‘下一步,我該做什么?’,而我總是期待學(xué)生們告訴我,‘老師,下一步,我想做什么’,劉光宇說(shuō)。如何解決這樣的矛盾,在他看來(lái),最重要的是建立學(xué)生做事的自信心。中國(guó)的學(xué)生從小習(xí)慣了“聽(tīng)的教育”,缺少獨(dú)立思考的能力,也缺少直接面對(duì)失敗的勇氣,于是,老師的話便成了“金科律令”,因?yàn)榘凑绽蠋熣f(shuō)的總不會(huì)錯(cuò),不需要為失敗承擔(dān)責(zé)任。而他做的就是打破學(xué)生這種長(zhǎng)期以來(lái)的“安全感”,讓大家嘗嘗失敗的滋味,當(dāng)然適當(dāng)?shù)墓膭?lì)是必要的,有“破”有“立”,才能讓學(xué)生從輸家變成真正的贏家。
在自動(dòng)化學(xué)院研一學(xué)生許輝的眼中,年輕的劉老師是個(gè)很有思想、對(duì)學(xué)生很負(fù)責(zé)的人,“劉老師從來(lái)不給我們‘現(xiàn)成的糧食’,總是讓我們自己‘自力更生,開(kāi)荒辟地’,實(shí)在沒(méi)出路了,他才會(huì)‘出山’,和大家一起討論解決問(wèn)題,一開(kāi)始,這樣的學(xué)習(xí)方式會(huì)很不適應(yīng),自信心也會(huì)受到不小的打擊,但次數(shù)多了,反而能體會(huì)出‘思考的美感’來(lái)”,許輝說(shuō)。
劉光宇也非常注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí),在分配任務(wù)時(shí),他往往讓三五人組成一個(gè)小團(tuán)隊(duì),一起學(xué)習(xí)討論,一起攻克難題,在劉光宇看來(lái),團(tuán)隊(duì)中既合作又有競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系能最大程度地挖掘個(gè)人的潛力,同時(shí)也讓求學(xué)求知的道路不再是個(gè)“孤獨(dú)的差事”。在同一屆的研究生眼中,劉光宇所帶的研究生們最有“粘性”。
徐芬是自動(dòng)化學(xué)院研二的學(xué)生,也是劉光宇的研究生,她所在的團(tuán)隊(duì)由三人組成,負(fù)責(zé)海水淡化系統(tǒng)的自動(dòng)控制研究,他們每周至少有三天時(shí)間要聚在一起討論問(wèn)題,分享自己的學(xué)習(xí)和實(shí)踐成果,這個(gè)“不成文的約定”被同學(xué)們嚴(yán)格地執(zhí)行著,在徐芬看來(lái),這是因?yàn)樗麄儫o(wú)數(shù)次體會(huì)到“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”的好處,很多難題就是在不停地討論和分享中被解決了。
他經(jīng)常用盡各種方法鍛煉學(xué)生,歸根到底都是為了激發(fā)學(xué)生的潛力。他常常叮囑學(xué)生,大學(xué)時(shí)代要學(xué)好三項(xiàng)本領(lǐng),即獨(dú)立思考的能力、扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和與人溝通的能力。
和劉光宇的交流很快就過(guò)去了,他勤勉治學(xué)、不斷創(chuàng)新的治學(xué)精神,孜孜不倦、探索未知的求知欲望,因材施教、啟發(fā)誘導(dǎo)的育人方式都讓我們印象深刻?;蛟S正如他自己說(shuō)的:“人類發(fā)展的源泉在于對(duì)這個(gè)世界孜孜不倦探索的好奇心,正是這樣如同孩子般的好奇心讓我樂(lè)此不疲地行走在科研的道路上,并收獲頗多。而這種好奇心,多半是不帶任何功利目的的。當(dāng)然,如果想做出成果,好奇心還是不夠的,自信也是必不可少的一大條件,要相信自己可以并堅(jiān)定不移地去貫徹自己的想法,那么最后總會(huì)有所收獲。”(葉璟 陳亦男)