孟小雪

曾念寅

21世紀(jì)以來，人工智能的大潮席卷了整個(gè)世界。我國發(fā)布新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃兩年來，人工智能發(fā)展態(tài)勢良好，理論與技術(shù)研究進(jìn)入新階段。目前，人們已經(jīng)在算法理論和算法性能方面取得了很多突破性進(jìn)展，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。這一切都在證實(shí)著，智能是可達(dá)的，其證據(jù)就在我們眼前，就發(fā)生在我們的日常工作和生活中。

“通過人類的智慧開展先進(jìn)智能算法研究，并使其賦予機(jī)器/系統(tǒng)具備人類的智能，就是我目前的主要科研方向。”廈門大學(xué)副教授曾念寅說。多年不變的研究信念與熱忱讓他在“智能系統(tǒng)與計(jì)算”領(lǐng)域中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，他不斷推進(jìn)科研成果的“落地生根”，為醫(yī)學(xué)人工智能如POCT現(xiàn)場快速檢測、航空和工業(yè)自動化等領(lǐng)域貢獻(xiàn)自己的科研力量?！凹铀俜e累的技術(shù)能力，用先進(jìn)的計(jì)算支撐智能系統(tǒng)的發(fā)展?！痹钜靶械男拍钍冀K堅(jiān)定。

一路逆襲的農(nóng)家少年

“古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)韌不拔之志。”出生于農(nóng)村，磨練了曾念寅不怕困難的堅(jiān)韌品質(zhì)，也更讓他認(rèn)識到了知識對于人生的重要作用，奠定了其用知識改變命運(yùn)的決心。

從小品學(xué)兼優(yōu)的他，于2004年9月順利考入福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院，在這里開始了科學(xué)研究的啟蒙?！斑x擇這個(gè)專業(yè)為我后續(xù)的研究之路打下了很好的基礎(chǔ)，一是這個(gè)專業(yè)要學(xué)的數(shù)學(xué)知識很多，而且有很多工程數(shù)學(xué);二是啟發(fā)了我在解決科學(xué)問題的時(shí)候能夠從實(shí)際工程的背景意義來思考。”這一切都對曾念寅今后的科研之路產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

本科畢業(yè)獲得免試推薦研究生后，曾念寅繼續(xù)在福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院進(jìn)行碩博連讀，博士期間他就曾作為主要研究者，參與完成了導(dǎo)師主持的科技部國際合作項(xiàng)目“基于圖像識別技術(shù)的納米金免疫層析定量測試儀的研制”，并根據(jù)這一項(xiàng)目完成了自己的博士課題，開始了在這一方向研究中的啟蒙與開拓。在這期間，他還曾前往香港大學(xué)工學(xué)院進(jìn)行了半年的交流學(xué)習(xí)，在與領(lǐng)域內(nèi)不同科研人的合作交流中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。多年的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐，讓他在智能系統(tǒng)和信息處理相關(guān)領(lǐng)域研究中打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并奠定了曾念寅基礎(chǔ)與應(yīng)用研究并重的科研思想與風(fēng)格，為他今后的科研之路埋下了伏筆。

攻關(guān)不輟打造創(chuàng)新成果

“埋頭做事，抬頭做人”，是一直支撐著曾念寅不斷前行的人生信念。不管人生階段與場合發(fā)生了怎樣的改變，這份信念始終如一。2014年3月，博士畢業(yè)后的曾念寅來到了廈門大學(xué)從事教學(xué)科研工作，并在多年的努力下，順利組建了“智能系統(tǒng)與計(jì)算”研究團(tuán)隊(duì)，開展復(fù)雜系統(tǒng)建模與分析、機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識別、進(jìn)化計(jì)算等理論研究，并在理論研究與POCT現(xiàn)場快速檢測研究的結(jié)合中，發(fā)展了屬于自己的特色研究方向。

現(xiàn)場快速準(zhǔn)確的定量測試在臨床疾病早期診斷、環(huán)境和食品安全監(jiān)管等方面具有重要意義。免疫層析測試是一種適用于現(xiàn)場的快速測試方法，但免疫層析生化反應(yīng)過程的復(fù)雜性降低了定量測試的準(zhǔn)確性、重復(fù)性和靈敏度。

在這一背景下，曾念寅開始圍繞免疫層析生化反應(yīng)模型和基于圖像的免疫層析定量測試基本理論兩項(xiàng)重要科學(xué)問題開展研究，并取得了一系列創(chuàng)新性研究成果。

通過多年的探索與實(shí)踐，他通過引入控制理論方法在國際上率先構(gòu)建了免疫層析生化反應(yīng)非線性狀態(tài)空間模型，相關(guān)成果得到了生物化學(xué)領(lǐng)域及其系統(tǒng)建模等研究學(xué)者的關(guān)注。值得一提的是，近5年來生物化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者包括發(fā)表在Chemical Society Reviews等高水平期刊上的4篇關(guān)于免疫層析研究進(jìn)展的綜述文章都正面評價(jià)了曾念寅關(guān)于免疫層析生化反應(yīng)建模與智能定量檢測的研究工作。特別是Annual Review of Analytical Chemistry期刊在2018年發(fā)表的一篇綜述文章中，還將他構(gòu)建的免疫層析生化反應(yīng)非線性狀態(tài)空間模型作為一個(gè)子方向進(jìn)行詳細(xì)且正面評價(jià)，這些都充分說明其相關(guān)創(chuàng)新成果得到了生物化學(xué)研究學(xué)者的認(rèn)可。

在這一基礎(chǔ)上，他還提出了一系列適用于免疫層析系統(tǒng)的時(shí)間序列建模算法，比如一種新型的混合擴(kuò)展卡爾曼濾波與跳變粒子群優(yōu)化算法能夠很好地解決模型具有狀態(tài)約束條件的估計(jì)問題；建立了基于圖像識別的免疫層析定量測試方法的基本理論，為實(shí)現(xiàn)定量檢測的最終目標(biāo)，奠定了堅(jiān)實(shí)的科研基礎(chǔ)。

從事科研多年來，曾念寅主持和作為主研人參與包括國家自然科學(xué)基金、科技部國際合作項(xiàng)目、中國工程院和皇家工程院中英校企合作項(xiàng)目等近20項(xiàng)科研項(xiàng)目。他在包括IEEE Trans.Biomedical Engineering、IEEE Trans.Medical Imaging、Science China：Information Sciences等國內(nèi)外高水平期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，其中入選ESI高被引/熱點(diǎn)論文8篇。相關(guān)科研成果獲得了福建省自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、福建省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，期刊封面文章以及Science China：Information Sciences期刊熱點(diǎn)論文獎(jiǎng)等多項(xiàng)科研獎(jiǎng)勵(lì)。正是基于曾念寅取得的豐碩成果，他受邀擔(dān)任了Neucomputing和Frontiers in MedicalTechnology期刊副編輯，Computers in Biology and Medicine、Biomedical Engineering Online、《智慧健康》（工信部主辦）期刊編委和Frontiers in Neurosciences客座主編等學(xué)術(shù)兼職工作。

努力讓科研成果在更多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用

滴水穿石，不是因其力量，而是因其堅(jiān)韌不拔、鍥而不舍。在多年的科研生涯中，曾念寅就一直努力將科研的根延伸到更深處。在理論研究的基礎(chǔ)之上，他一直在致力于將其付諸應(yīng)用，以解決更多實(shí)際問題。

通過多年的科研實(shí)踐，曾念寅已在免疫層析現(xiàn)場快速檢測方面的研究工作中，授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)，部分成果成功應(yīng)用于企業(yè)的出生缺陷產(chǎn)前篩查產(chǎn)品研制。同時(shí)，福建帝視信息科技有限公司也給曾念寅課題組的福建省對外合作項(xiàng)目提供了1∶1的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，配套用于項(xiàng)目成果阿爾茨海默癥早期診斷系統(tǒng)的試產(chǎn)業(yè)化中。除此之外，近日深圳前海有電物聯(lián)科技有限公司也與曾念寅課題組就電氣設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)研究達(dá)成合作協(xié)議，以期通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，也能實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。

2015年廈門大學(xué)整合相關(guān)資源成立了航空航天學(xué)院，基于這一強(qiáng)行業(yè)背景平臺，曾念寅受到學(xué)院“空天報(bào)國”相關(guān)主題教育影響，他非常希望自己的研究成果能夠應(yīng)用于航空等相關(guān)領(lǐng)域。因此，曾念寅積極參與航空發(fā)動機(jī)相關(guān)項(xiàng)目的研究，比如航空發(fā)動機(jī)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)中的智能優(yōu)化算法研究、航空發(fā)動機(jī)軸承性能退化預(yù)測研究及航空發(fā)動機(jī)孔探圖像識別等研究工作。除此之外，在醫(yī)學(xué)人工智能，工業(yè)自動化（智能工廠運(yùn)維與排產(chǎn)優(yōu)化、電力系統(tǒng)自動化）等方面，曾念寅也在開展相關(guān)研究工作。

“因?yàn)槲也粌H僅進(jìn)行智能算法的理論研究，還要用理論成果解決不同實(shí)際工程問題，所以得跟應(yīng)用對象領(lǐng)域的人員去討論交流實(shí)際工程需求從而轉(zhuǎn)化為較好的問題描述?！痹钜f，所以他很珍惜與不同領(lǐng)域科研人相互交流的機(jī)會。2017年9月—2018年8月，他成功入選了韓國高等教育財(cái)團(tuán)（KFAS）的“國際學(xué)者交流計(jì)劃”，并前往韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）人工智能與統(tǒng)計(jì)推理實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任客座教授。在那里他與不同領(lǐng)域的科研人交流合作，在科研方面取得了很大的收獲，并于2019年入選廈門市重點(diǎn)引進(jìn)人才。

飲水思源、師恩難忘。曾念寅博士階段的導(dǎo)師杜民教授、英國倫敦布魯奈爾大學(xué)的王子棟教授，在學(xué)業(yè)以及科學(xué)研究中都給了他很大的支撐，直到現(xiàn)在他們?nèi)员３种押玫暮献鳌Ｈ缃?，作為研究生?dǎo)師的他，也將培育下一代科研人才作為己任。在科學(xué)研究中，他以身作則，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性，樹立較為明確的研究目標(biāo)，在快樂科研的氛圍中做出更多優(yōu)秀的研究成果，不負(fù)科研人生。多年來，曾念寅指導(dǎo)的研究生曾多次榮獲國家研究生獎(jiǎng)學(xué)金、校優(yōu)秀畢業(yè)生，福建省優(yōu)秀學(xué)術(shù)碩士學(xué)術(shù)論文以及教育部高等學(xué)校儀器類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會“葉聲華獎(jiǎng)學(xué)金”等獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)。

攻關(guān)智能算法，曾念寅只爭朝夕?！敖窈笕砸煤每蒲?，多出一些高水平成果，多解決實(shí)際應(yīng)用對象的問題，將自己的理論研究繼續(xù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)人工智能如POCT現(xiàn)場快速檢測、航空和工業(yè)自動化等領(lǐng)域中?！痹钜f。在學(xué)術(shù)前沿孜孜求索，在科研領(lǐng)域不斷取得突破。不管是過去還是現(xiàn)在，他一直在追逐理想的道路上。