追逐夢想 追隨大師——記北京交通大學教授陳德旺

本刊記者 肖貞林

當初那個偏好數學的小孩，經歷了30多年的積累沉淀，如今已是一個將深奧的計算智能、機器學習與最優化理論方法和列車定位與駕駛緊密結合的博導了。學海無涯，而知也無涯，懷著對科學的熱情，憑著能將理論方法和實際工程應用結合的執著追求，他成功解決了軌道交通控制與安全領域的一個個關鍵科學問題。他就是我們今天的主人公，北京交通大學軌道交通與安全國家重點實驗室教授，博士生導師——陳德旺。

為夢想，執著于學

陳德旺在小學的時候就偏愛數學，那個時候數學老師特別偏愛這個“怪才”，教導他要成為一名科學家，做一個對社會、對人民有用的人。在那個時候，小小的陳德旺心里已升起了一個的夢想——做一名科學家。

在這個夢想的支撐下，他順利地考上了當時全國知名的哈爾濱工程大學機械電子工程系。陳德旺背負行囊，雖經歷了千山萬水的長途跋涉，但他知道自己距離心中的夢想又近了一步，他昂首闊步地踏入校園。在大學里，陳德旺將自己的青春和激情盡情地揮灑在了知識的殿堂和對科學的追求上，每學期的成績都名列前茅，一個“學霸”的形象儼然屹立在校園里，他憑著在學院9個班級的綜合成績名列第一的優異表現，順利免試保研。

讀研后，他在孟慶鑫教師的指導下，從事水下機器人控制系統的設計方面的研究。孟老師對科研的認真與執著深深地影響了他。盡管當時讀研究生，還不需要發表論文，陳德旺還是在大學學報上發表了他的第一篇論文。碩士畢業時，當時有很多高科技公司到學校來“搶人”。面對當時比教授薪水高得多的工作，陳德旺猶豫了。但是為了能繼續追求自己的科學之夢，他毅然選擇報考中國科學院自動化研究所，攻讀控制理論與控制工程專業，師從王飛躍教授，潛心研究智能交通中存在的科學問題。王飛躍教授回國前已經是美國著名大學的終身教授，他創新的思維方式，對科學問題的高度敏感，對陳德旺的影響非常深遠，使他終身受益。在王飛躍教授的指導下，陳德旺有關一種新的交通流建模方法的論文經過幾十次的修改，終于在國際著名期刊發表了。這極大地增強了陳德旺的自信心，感覺小時候的夢想不再遙不可及。

天道酬勤，陳德旺僅用了3年時間就拿到了博士學位。當他面對多個待遇優厚的大公司的工作時，他又一次想到了自己心中曾經的那個科學家之夢。2003年7月，他毫不猶豫地選擇了北京交通大學，走上了成為一名科學家的道路。從一名普通的講師做起，他在完成繁重的教學工作之余，還積極投身于軌道控制與安全領域，將研究興趣集中在列車定位與運行控制等方面。功夫不負有心人，他僅用了2年時間，年僅29歲就晉升為副教授。

訪大師，游學四方

他不僅主持國家自然基金項目，也積極參與了鐵道部一些重大工程項目，比如唐濤教授主持的列車運行控制項目和蔡伯根教授主持的青藏鐵路GPS數據處理項目。他不滿足工程的一些實用的方法和技術，一直在提煉關鍵科學問題，一直在探索更好的解決方法。終日思考軌道交通問題，他感覺到自己的思路快枯竭了，知道需要去學習新的理論和方法，于是他收拾行裝，又啟程了。

2008年7月～8月，他來到中科院計算數學所的科學與工程計算國家重點實驗室做訪問學者，得到了著名優化專家、中科院院士袁亞湘教授的悉心指導，在大規模GPS數據約簡問題上取得了突破，并合作在IEEE Transaction上發表論文1篇。袁亞湘教授對科學問題的直覺和對學生的親和，也給陳德旺非常大的影響，每次與袁老師討論問題，都感覺自己的功力提升了，對科學問題的觀察力提高了。

2009年1月，他在國家基金委的資助下飛越太平洋來到美國加州大學伯克利分校做了1年訪問學者，合作導師為模糊理論之父，計算智能的開創者，美國工程院院士Zadezh教授。他深受當時已80歲高齡的Zadeh教授仍堅持科學探索精神的影響，饒有興趣地關注科學問題本身。每周與Zadeh教授的一次研討會，吃著匹薩，喝著可樂，新的思路就出現在腦海中。陳德旺將Zadeh教授的計算智能理論，成功應用于地鐵列車停車誤差的估計，也發表了1篇高水平的國際期刊論文。在UC Berkeley期間，陳德旺不敢浪費時間，他旁聽了很多課程，很珍惜能參加機器學習著名專家、美國科學院院士Jordan教授每周舉辦的茶會，一邊喝茶一邊向大師請教前沿的科學問題。在不經意間，陳德旺獲得將機器學習算法應用于列車運行控制的很多新的思路，為今后發表多篇高水平論文埋下了伏筆。

Zadeh教授一邊喝著可樂一邊思考問題、Jordan教授一邊啃著漢堡一邊和學生討論問題的畫面，深深刻在陳德旺的腦海中。回國3年以后，陳德旺在科學網的博客上撰寫了多篇有關訪問伯克利的博文，有4篇成為了頭版頭條，總的點擊次數超過了10萬次。

向三位大師學習的經歷，不知不覺就確立了陳德旺的研究方向：利用計算智能、機器學習和最優化理論方法，解決軌道交通中的“關鍵科學問題”，使得列車運行更安全更高效更智能。

2010年回國后，陳德旺成功入選北京市科技新星，當時學校申請的人有十幾人。陳德旺也感到非常幸運能夠入選，這給了他更大的信心，對自己的夢想的距離更近了。2011年，35歲的陳德旺成功晉升為正教授和博導。成為教授后，陳德旺的工作更加忙碌了，再也不能抽出時間長期出國，只能短期出國訪問交流，以吸取新的學術思想，結識新的學術知己。

在2012年，陳德旺應邀訪問澳大利亞南澳大學工業與應用數學研究中心，與列車運行控制著名專家Phil How lett教授和Peter Pudney高級研究員，開展為期2個月的合作研究。2013年，他又訪問了澳門大學計算機系，與IEEE SMC學會主席、IEEE Fellow C.L.Philip Chen教授和美國德州大學博士Long Chen開展了為期1個月合作研究。這些訪問和交流，都很好的開拓了眼界，增進了友誼，并共同發表了多篇論文。在面對面的交流中，陳德旺感覺自己的研究能力不知不覺就得到了提升。

美國與澳大利亞優美的生態環境、舒適的海風、新鮮空氣，藍天白云，給長期生活在北京霧霾籠罩的陳德旺留下了極其深刻的影響。陳德旺談到這里，他說真希望北京的霧霾能早日得到治理，如果北京天天都是藍天白云，綠樹成蔭，空氣清新，也許比增加科研經費更能提高科研人員的創新能力。

路漫漫，仍需探索

經歷了這么多年的風風雨雨，如今，陳德旺已是列車定位與運行控制、機器學習和計算智能等方面的資深專家，成為“交通信息工程及控制”國家級重點學科和軌道交通控制與安全國家重點實驗室的骨干研究人員。他共發表論文50余篇，其中SCI論文13篇，EI論文20多篇，獲授權發明專利3項。據Google Sc holar統計，他的論文總引用次數為470次，h-index為12。

由于擅長從重大工程應用中提煉科學問題，由于從多位大師身邊學到的理論方法、科學思維和創新精神，陳德旺獲得了一個又一個突破。他多次到國家重大工程青藏鐵路現場開展列車定位精度驗證工作，陳德旺獲得2007年鐵道部科技進步二等獎；由于參與了科技部和鐵道部聯合攻關項目“高速鐵路列車運行控制系統仿真測試平臺”項目，他入選2010年北京交通大學“紅果園人才計劃”；由于參與國家發改委重大國產化示范工程——北京地鐵亦莊線列車運行控制系統，多次到現場開展停車精度分析等工作，他又獲得2010年“北京市科技新星”稱號。2013年他被北京市自動化學會推薦參加了北京市科協組織的優秀科研論文大賽。在強手如林的競爭中，他獲得了三等獎。

“苦心人，天不負”，游走四方的學子很快一步步走上了科學金字塔的頂端。雖然他飽嘗了成長為一名科學家的艱辛，但他得到的更多的是收獲和快樂。熱愛科學研究，有創新想法，在他的科研生活中，從來就沒有寂寞。每次歷經數月攻克一個難關之后，他都會給自己放個假去爬爬山、打打球,寫寫博客，然后再開開心心地做科研。陳德旺甚至認為他獲得北京市高校乒乓球團隊第六名和科學網博客大賽金獎的榮譽，比他的科研獲獎和論文發表更為重要。因為他知道科研的道路還有很長，只有開心快樂健康，才可以走得更遠更高，相信他的科研之路會更加精彩。