段海濱
“士不可以不弘毅,任重而道遠(yuǎn)”。北京航空航天大學(xué)是新中國創(chuàng)建的第一所航空航天高等學(xué)府,為國而生、與國同行,是一所肩負(fù)神圣使命、承載宏偉愿景的大學(xué),學(xué)校的理想和抱負(fù)、傳承和發(fā)展始終與國家發(fā)展和民族振興緊密相系。2020 年,北京航空航天大學(xué)被評為英才計劃優(yōu)秀實施單位。
空天報國,使命擔(dān)當(dāng)
從每位英才計劃學(xué)員進(jìn)入實驗室的第一天起,我首先向?qū)W員明確北航多年服務(wù)國防、服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)的使命擔(dān)當(dāng),強(qiáng)調(diào)“厚植愛國、愛黨、愛航空、愛航天、愛北航情懷”的紅色基因,強(qiáng)調(diào)所在課題組多學(xué)科交叉研究的特色,強(qiáng)調(diào)空天領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)亟待突破的急迫性,強(qiáng)調(diào)從0 到1 科研創(chuàng)新的重要性,幫助學(xué)員從一開始就對參加英才計劃的目的有較為清晰和準(zhǔn)確的定位。學(xué)員來北航的第一課,我會帶領(lǐng)他們參觀位于校內(nèi)的航空航天博物館,結(jié)合航空航天發(fā)展史、學(xué)校歷史、航空航天創(chuàng)新成果,在一個個飛機(jī)實物前為學(xué)員進(jìn)行細(xì)致深入的講解。博物館展品多數(shù)為國內(nèi)唯一,珍藏數(shù)量和等級在全國航空界首屈一指,生動的講解不斷激發(fā)學(xué)員空天報國的熱情,增強(qiáng)他們“愛國奉獻(xiàn)、敢為人先”的責(zé)任感與使命感。
機(jī)器人,尤其是無人機(jī),是人工智能皇冠上的明珠。我的研究方向為無人機(jī)集群仿生自主控制,通俗而言就是研究無人機(jī)的“大腦”,如何讓無人機(jī)這種沒有任何智能的機(jī)器具備動物甚至是人的智慧,對美國等西方國家來說,也是一個至今沒有得到很好解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。從美國無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展路線圖看,還需要至少20 年才能攻克,我國需要的時間則更長,從英才計劃學(xué)員進(jìn)入實驗室的第一天,就讓他們深刻認(rèn)識到這一點。
跨學(xué)科研究往往是艱辛的“羊腸小路”,但是對于英才計劃學(xué)員,也是使命擔(dān)當(dāng)成長過程中的“康莊大道”,只有心懷“國之大者”,為國分憂、為國解難、為國盡責(zé),才能成長為祖國的棟梁英才,也才能有更好的未來。
筑夢高遠(yuǎn),自立自強(qiáng)
“源浚者流長,根深者葉茂?!遍L期以來,我國科技創(chuàng)新跟蹤式的研究多、重大原創(chuàng)成果少,從1 到99 的研究多、從0 到1 的研究少,這也是我國與世界科技強(qiáng)國的主要差距,也是中美貿(mào)易戰(zhàn)、科技戰(zhàn)、金融戰(zhàn)的核心所在。習(xí)近平總書記指出:“實踐反復(fù)告訴我們,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全和其他安全?!弊鳛橛⒉庞媱潓W(xué)員,雖然處于中學(xué)階段,但是對這方面的認(rèn)識一般已經(jīng)較為明確和準(zhǔn)確,這時,通過科技創(chuàng)新、原創(chuàng)性選題,不斷激勵他們攀登科學(xué)高峰、挑戰(zhàn)交叉學(xué)科科學(xué)難題的信心和決心,均收到了很好的效果。
在培養(yǎng)過程中,一開始就讓學(xué)員樹立高遠(yuǎn)的人生目標(biāo),要求學(xué)員每周閱讀一定數(shù)量的國內(nèi)外最新的科技文獻(xiàn)。我的第一次報告“漫談無人機(jī)自主飛行控制”,從飛機(jī)的產(chǎn)生、原理到無人機(jī)的歷史和現(xiàn)狀,從無人機(jī)的學(xué)術(shù)前沿到卡脖子技術(shù),從無人機(jī)的飛控跨學(xué)科融合到如何結(jié)合科研實踐培養(yǎng)創(chuàng)新思維進(jìn)行科普講解。然后,為每位學(xué)員制訂不同的課題方向和研究計劃,配備博士生和優(yōu)秀碩士生輔助指導(dǎo)和答疑,組織學(xué)員利用周末集中到實驗室開展科技創(chuàng)新實踐,并定期就各自的研究進(jìn)展進(jìn)行交流。
學(xué)員參觀我所在的飛行器控制一體化技術(shù)國家重點實驗室時,總是積極主動提問,將原本幼稚的好奇轉(zhuǎn)化為對飛行器先進(jìn)控制高科技前沿領(lǐng)域的向往,很多學(xué)員在真實的飛機(jī)展品和航天模型前流連忘返。作為航空航天特色實驗室,我們還為學(xué)員購買了可編程的微小型無人機(jī),將興趣與科技創(chuàng)新融合一體,激發(fā)他們的創(chuàng)新靈感和積極性。學(xué)術(shù)報告是每位學(xué)員結(jié)題時必須提交的材料之一,在培養(yǎng)過程中,我們不斷訓(xùn)練學(xué)員撰寫報告的規(guī)范性,培養(yǎng)他們的學(xué)術(shù)交流能力和學(xué)術(shù)編程能力,讓學(xué)員切實體會到自立自強(qiáng)科研創(chuàng)新的獲得感。
砥礪初心,勤奮成長
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。”作為一名英才計劃導(dǎo)師,我感到很榮耀,同時也深覺責(zé)任重大。我經(jīng)常提醒學(xué)員,在實驗室開展科研創(chuàng)新一定要效率優(yōu)先,平時要多鍛煉身體,年輕人特別是青少年一定要少熬夜。大量的有效的時間投入是做好科研創(chuàng)新的基本前提和保證,要處理好學(xué)業(yè)與科技創(chuàng)新間的關(guān)系,只有在完成好學(xué)業(yè)的前提下,在科技創(chuàng)新中投入時間和精力,才能把課題成果做精做細(xì)。我也經(jīng)常告誡學(xué)員“做難事必有所得”,前沿領(lǐng)域的科研往往都是“難事”,這些“難事”都是國家需要的、具有極高價值的,同時也告訴他們要刻苦學(xué)習(xí),考取大學(xué)后學(xué)更多的本領(lǐng),服務(wù)國家和社會。
“志之所趨,無遠(yuǎn)弗屆,窮山距海,不能限也?!弊鳛橐幻⒉庞媱潓?dǎo)師,未來將繼續(xù)積極教育和引導(dǎo)廣大學(xué)員秉持國家利益至上的理念,弘揚(yáng)科學(xué)家精神,志存高遠(yuǎn),勇立潮頭,銳意進(jìn)取,刻苦攻關(guān)。只有這樣,才能培養(yǎng)出更多對國家真正有用的科技創(chuàng)新英才。
培養(yǎng)建議
英才計劃應(yīng)以科學(xué)興趣和研究基礎(chǔ)潛力培養(yǎng)為導(dǎo)向,不過早開展指標(biāo)性培訓(xùn)和考核,指導(dǎo)教師也應(yīng)充分考慮中考、高考壓力,合理規(guī)劃學(xué)員的培養(yǎng)進(jìn)度。同時,建議國家及省、市、自治區(qū)面向英才計劃學(xué)員發(fā)布符合中學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和層次的“揭榜掛帥”創(chuàng)新選題,激發(fā)廣大學(xué)員的創(chuàng)新導(dǎo)向性和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)性,一顆“揭榜掛帥”科學(xué)選題種子,很有可能成就一位未來的杰出科學(xué)大師。
本文作者系北京航空航天大學(xué)長聘教授,博士生導(dǎo)師,國家重點實驗室副主任,長江學(xué)者特聘教授,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者,“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,中組部首批青年拔尖人才。主要從事無人機(jī)集群仿生自主飛行控制及應(yīng)用研究。擔(dān)任中國科協(xié)全國首席科學(xué)傳播專家,中國科協(xié)十屆常委會青年科技工作者專門委員會委員,第十二屆、第十三屆全國青聯(lián)常委兼科學(xué)技術(shù)界別副主任委員。主持國家自然基金重大研究計劃重點項目、國家自然科學(xué)基金企業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合基金重點項目、國家自然科學(xué)基金重點項目、國家杰出青年科學(xué)基金、軍委科技委創(chuàng)新特區(qū)項目、裝備預(yù)研等課題。發(fā)表SCI 論文80 余篇,專著4 部,發(fā)明專利41 項,2020、2021 年愛思唯爾中國高被引學(xué)者,獲中國航空學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎、吳文俊人工智能科技創(chuàng)新一等獎、CAA 技術(shù)發(fā)明一等獎、國防技術(shù)發(fā)明二等獎、國防科技進(jìn)步二等獎(均排名第1),高等教育國家級教學(xué)成果二等獎(排名第2)。獲中國青年科技獎、全國優(yōu)秀科技工作者、中國青年五四獎?wù)隆⒚┮陨本┣嗄昕萍吉?、中國自動化學(xué)會首屆青年科學(xué)家獎、楊家墀科技獎、馮如航空科技精英獎。擔(dān)任《Guidance, Navigation andControl》創(chuàng)刊主編、《IEEE Trans Cybernetics》《IEEETransactions on Circuits and Systems II: ExpressBriefs》編委,IFAC TC 7.5 委員、中國自動化學(xué)會無人飛行器自主控制專業(yè)委員會主任、中國航空學(xué)會制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分會主任。