走進信息融合的世界——記“千人計劃”特聘專家、西安交通大學(xué)信息工程科學(xué)研究中心主任李曉榕教授

本刊記者 劉 佳

我國“千人計劃”學(xué)者、西安交通大學(xué)信息工程科學(xué)研究中心主任李曉榕教授，集半生精力和智慧研究信息融合及相關(guān)問題。一路耕耘，一路收獲。現(xiàn)在的李曉榕是信息融合與目標(biāo)信息處理等領(lǐng)域的國際著名專家，在信息融合、目標(biāo)信息處理、性能評估、估計、濾波、決策等領(lǐng)域頗有建樹。

在2009年入選國家“千人計劃”之后不久，李曉榕即著手組建西安交通大學(xué)信息工程科學(xué)研究中心，旨在將先進的科研理念帶到國內(nèi)，助力國內(nèi)信息處理、特別是信息融合相關(guān)技術(shù)向國際先進水平看齊。

酸甜苦辣的求學(xué)之路

學(xué)成于國外，李曉榕嚴謹刻苦，那是一段充滿酸甜苦辣又成就斐然的學(xué)術(shù)經(jīng)歷。高考之門關(guān)閉了12年之后，在1977年終得恢復(fù)，李曉榕從570萬名考生中脫穎而出，如愿以償?shù)乜忌狭苏憬髮W(xué)。“獨立之精神，自由之思想”是那一代知識分子的風(fēng)骨;“主動學(xué)習(xí)，力爭上游”是那一代青年學(xué)子的實踐。

“我們這一屆的學(xué)生普遍有一個特點——懂得珍惜，這樣的學(xué)習(xí)機會來之不易，大家都很刻苦，在學(xué)習(xí)上的超前意識都很強，都拼了命地自學(xué)。很怕被人落下。”憑著這樣的勁頭，不少學(xué)生超前一個學(xué)期，自學(xué)下一個學(xué)期的內(nèi)容。“那樣的主動源自對知識的渴望，沒人逼你，但你就是停不下來。”

計算機如今已普及千家萬戶，但在上世紀80年代，非常稀缺。“當(dāng)時整個浙大都沒有計算機，我讀本科的時候，跑到一個電力研究所嘗試了一次，是那種穿孔的，后來有打卡的，這些恐怕很多人都沒見過。”從此，李曉榕迷上了計算機，讀研時，他又瞄上了省里唯一的計算機中心，經(jīng)常半夜跑去那里上機。

幸運總是垂青有準備之人，李曉榕是幸運的。在讀書的時候他趕上了高考的恢復(fù)，讀博的時候恰逢浙江大學(xué)首次初具規(guī)模地招收博士生，成績優(yōu)異的李曉榕隨后又遇上了浙江大學(xué)同國外大學(xué)實行聯(lián)合培養(yǎng)的機會，到加拿大訪問一年，后來又轉(zhuǎn)到美國康涅狄格大學(xué)。“到了學(xué)校才發(fā)現(xiàn)，我的導(dǎo)師居然在材料研究所，而我在浙江大學(xué)主修的是電力系統(tǒng)，如今卻要去修絕緣材料的博士課程。”

突如其來的變故和相應(yīng)的極大困難，讓李曉榕站在了人生的交叉路口，是選擇，還是放棄？靜下心來，李曉榕打定了主意——既來之，則安之。

很多事情就像旅行一樣，當(dāng)你決定要出發(fā)的時候，最困難的那部分其實就已經(jīng)完成了。面對隨后無可預(yù)料的壓力，高分子、固體物理，這些哪怕是在本科階段都從來沒有接觸過的課程，攻讀博士的李曉榕該如何應(yīng)對？那段日子里，勤學(xué)好問的他沒少鬧笑話。“一次課上，老師說：‘根據(jù)某某原理，我們可以得出這個結(jié)論……’我問：‘老師，這是什么原理呀？’話音一落，我就覺得有點不對勁，老師驚訝地看著我，同學(xué)們也像看外星人一樣看著我，接著有人吃驚地問：‘這些原理我們大二的時候就學(xué)了，你讀博士居然還不知道？’可想而知我跟他們有多么大的差距。最慘的時候是我連老師布置的作業(yè)題目都看不懂。”

李曉榕沒有被困難嚇倒，主動與努力是他克敵制勝的法寶。他將所有時間和精力都花在了圖書館和實驗室，直到那些“古怪”的專業(yè)術(shù)語變得親切，“生僻”的原理變得熟悉。勤能補拙，熟能生巧。很快，李曉榕就進入了狀態(tài)。畢業(yè)時，盡管當(dāng)時美國經(jīng)濟很不景氣，到處都在裁員，就業(yè)機會極少，但成績優(yōu)秀、表現(xiàn)出色的李曉榕還是直接進入一所高校任教。在推薦信中，導(dǎo)師不僅極力稱贊他的學(xué)業(yè)，還特別指出他“異乎尋常地用功”（Unusually hard working）！

潛心科研，碩果滿枝頭

信息融合就是有目的地綜合多個實體所蘊含的信息。近年來，信息融合備受關(guān)注，因為它對科學(xué)、工程和人文的眾多學(xué)科以及許多其他領(lǐng)域都有產(chǎn)生巨大影響的潛能。在信息融合領(lǐng)域，李曉榕教授是國際公認的領(lǐng)軍專家。

澳大利亞科學(xué)院與工程院雙院士Robin Evans教授與李曉榕僅有一面之緣，但他2005年在推薦李曉榕為長江講座教授的信中卻言辭懇切地說：“在相關(guān)領(lǐng)域中，李曉榕是當(dāng)今世界頂尖科學(xué)家之一。他的相關(guān)著作被譽為世界上所有相關(guān)研究者的‘圣經(jīng)’。對于混合估計與多模型研究，他的研究工作影響深遠，在理論和應(yīng)用上，都是該領(lǐng)域的重要進展。”2000年，國外有關(guān)部門確認李曉榕為信息融合與目標(biāo)信息處理等領(lǐng)域十位國際權(quán)威之一。李曉榕也于2003年當(dāng)選國際信息融合學(xué)會主席，多次在國際信息融合大會上做大會特邀報告。加拿大科學(xué)院2011年的統(tǒng)計表明，李曉榕教授在他的研究領(lǐng)域內(nèi)的被引用率首屈一指（top1%）。

在混合估計和多模型估計領(lǐng)域，李曉榕在國際上也堪稱首屈一指的權(quán)威。他的變結(jié)構(gòu)多模型方法在過去十多年中發(fā)展勢頭迅猛，是目標(biāo)信息處理研究和開發(fā)的焦點。目前該方法在地面目標(biāo)信息處理算法中首屈一指，也是故障檢測和辨識的首選之一。譬如，在美國的一個研究計劃中，由4個專家組著手調(diào)研不同的方法。經(jīng)過1年多的廣泛評估、比較和慎重檢驗，4個專家組在2004年各自獨立地得出同一結(jié)論：李曉榕教授的變結(jié)構(gòu)多模型估計方法是首選。

在性能評估領(lǐng)域，李曉榕提出了一種無需知道實情的綜合評估通用方法與準則，適用面極廣；提出了一種無需知道實情的估計性能的綜合評估通用方法，以及幾類評價和比較估計性能的度量指標(biāo)；開創(chuàng)了估計器的信度評估，提出了誠信問題的度量和檢驗，提出了估計性能度量和信度度量的一種分類；提出了一種無需知道實情、通用而系統(tǒng)的決策性能綜合評估方法。這些貢獻格外重要，它們有可能開辟一整個研究領(lǐng)域。

估計、濾波與統(tǒng)計推斷是工科和統(tǒng)計學(xué)的重要科目。基于相關(guān)研究的積淀，李曉榕在遞推估計研究領(lǐng)域成就斐然。比如，他引進了可遞推性概念，建立了最優(yōu)線性無偏估計可遞推的充要條件，對于完全先驗、部分先驗和毫無先驗信息的情況，得到了通用的線性估計的遞推顯式，得到了帶或不帶線性約束的通用（加權(quán)）最小二乘問題的遞推解法。李曉榕還提出了聯(lián)合決策與估計問題的貝葉斯框架、方法和最優(yōu)解。

拳拳報國心

為報效國家，他獨辟新道，從積極改變國內(nèi)的學(xué)術(shù)環(huán)境做起，立志傾其所學(xué)有所貢獻，李曉榕的赤子丹心，更令人動容。

雖然科學(xué)無國界，科學(xué)家能夠在不同國家開展科研工作，但這并不能從根本上影響或削弱科學(xué)家的愛國意識和愛國情懷。相反，許多科學(xué)家在內(nèi)心深處始終保持著強烈的愛國情懷，即對祖國的熱愛和眷戀。“科學(xué)無國界，科學(xué)家有祖國”，這是像李曉榕一樣的杰出中國科研工作者永恒的誓言。

從上世紀90年代開始，李曉榕每年都回國交流講學(xué)。2005年，長江學(xué)者計劃在各地大力展開，清華大學(xué)、上海交大、浙大等很多頂尖高校都向李曉榕拋出了橄欖枝，他最終選擇了西安交大。在李曉榕看來，選擇學(xué)校的關(guān)鍵在于“能否最大程度地發(fā)揮自己的作用”。雖然西安交大提供的薪資待遇也許不如沿海某些頂尖大學(xué)，但是他們有嚴謹求實的學(xué)風(fēng)，有學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)大力支持的態(tài)度，最重要的是，那里有“做學(xué)問”的共鳴。

“對于我來說，與國內(nèi)高校合作最主要的目的也許并不是在最短的時間內(nèi)做出世界領(lǐng)先的科研成果，而是要對改變國內(nèi)學(xué)術(shù)文化起一點積極的作用，起碼要對改變西安交大的學(xué)術(shù)文化做出貢獻。”與李曉榕心照不宣的是西安交大的領(lǐng)導(dǎo)，他們的觀點是：“我們不急功近利地要求你帶領(lǐng)團隊在短期內(nèi)作出世界一流的科研成果，我們更希望的是你能帶動起西安交大嚴謹治學(xué)的良好學(xué)術(shù)氛圍。”

2010年10月，西安交通大學(xué)信息工程科學(xué)研究中心（CIESR）（以下簡稱中心）獲批建立。作為中心主任，李曉榕本著“立德潛心，博學(xué)精研”的理念，希望將中心建設(shè)成為信息融合與目標(biāo)信息處理的國際研究中心之一，性能評估理論和方法的主要發(fā)祥地，估計和決策理論及應(yīng)用研究的世界重鎮(zhèn)之一，以及使中心成為高水平創(chuàng)新人才的熔爐，為西安交通大學(xué)提供高質(zhì)量原創(chuàng)科研的借鑒。

如今，通過李曉榕和中心成員4年的不懈努力，中心已建立起信息融合與目標(biāo)信息處理基礎(chǔ)理論研究平臺以及其他兩個實驗平臺。在基礎(chǔ)理論研究成果方面，中心在估計融合、估計性能評估、受約束系統(tǒng)的狀態(tài)估計、擴展目標(biāo)的信息處理等多個領(lǐng)域方向取得了世界領(lǐng)先的系列成果。同時，中心在高精度高動態(tài)多天線GPS/INS姿態(tài)測量系統(tǒng)等工程應(yīng)用研究領(lǐng)域亮點紛呈。

在科研道路上，“單槍匹馬”是不能取得大成功的。李曉榕特別重視整個團隊的提高和成長。“我們的團隊有一個非常重要的特色——拷問式研討。”李曉榕說得很神秘，“這曾經(jīng)是很多隊員的惡夢，但如今他們都愛上了它”。李曉榕說的拷問式研討，是他們團隊的保留項目。每一位成員做出了成果，都要在團隊的研討會上主講。無論誰有了這樣的機會，都必須做好舌戰(zhàn)群雄的準備，因為會上人們會提出各種各樣尖銳的問題，主講人的答復(fù)必須比較令人滿意，成果才可以過關(guān)，才能匯報發(fā)表。開始的時候，大家很不適應(yīng)，因為主講人常常會被其他人批得體無完膚，羞得滿臉通紅，委屈的眼中飽含淚水，甚至有人半路逃跑。經(jīng)過這樣嚴苛的訓(xùn)練，隊員們思考問題的深度和廣度都有了很大的提升，做出的成果也越來越嚴謹，這是一種根本的改變。曾經(jīng)有一位外單位來客串參加研討會的朋友被質(zhì)問得尷尬至極，會后，這位朋友十分感慨地說：“李老師，如果我的成長環(huán)境也有你的團隊這樣的氛圍，我相信我一定會取得更高的成就。”

李曉榕說到此，心情格外舒暢。而中心成員談到李曉榕時也說，和他一起工作，你會為他強烈的事業(yè)追求、鍥而不舍、精益求精的精神所感動。

化作春泥更護花

李曉榕的成功不僅體現(xiàn)在科研上，在教學(xué)方面，他更是以自己的一言一行深深影響周圍的每一位師生。他平易近人，像個兄長。他教導(dǎo)學(xué)生就像一個農(nóng)民侍弄自己的莊稼一樣，用愛心，用耐心，教導(dǎo)他們學(xué)習(xí)，培育他們?yōu)槿恕?/p>

李曉榕說，到西安交大工作最重要的任務(wù)就是培養(yǎng)人才。“中國改革開放30年，前期著重搞活經(jīng)濟，后期著重發(fā)展科技。事實上，雖然國內(nèi)狠抓創(chuàng)新多年，我們的‘創(chuàng)新’還僅僅是個口號，落到實處的東西少之又少。”

“傳承拓新”是科學(xué)研究的真諦。“其實大多數(shù)的創(chuàng)新都是在繼承的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，甚至可以說無一例外，因此要想創(chuàng)新首先要學(xué)會繼承，把自己的傳統(tǒng)或者學(xué)別人的那一套掌握得很好以后再創(chuàng)新，這才是創(chuàng)新的本質(zhì)。現(xiàn)在的年輕人比較浮躁，在基礎(chǔ)沒有打好的時候就對他不停地講創(chuàng)新，不一定有多大好處。”基于這樣的認識，李曉榕向來特別注重對學(xué)生心態(tài)和基本素質(zhì)的培養(yǎng)。

在他眼中，讓學(xué)生們喜歡自己的專業(yè)，并在學(xué)習(xí)工作中感受到樂趣才是最重要的。“無論什么事情，當(dāng)你真正喜歡上它，就會避免很多弊端，比如急功近利。然后你會自然而然地做出高水平的成就，并且不會覺得壓力很大。這樣的心態(tài)是根本上的改進。”為此，他常常與師生座談，談學(xué)習(xí)，談研究，談人生，談治學(xué)，包羅萬象。他認真地把座談的內(nèi)容整理出來，發(fā)表在科學(xué)網(wǎng)上與更多的人分享。其中，《與師生談研究策略》、《與師生談學(xué)習(xí)門徑》、《與青年學(xué)子談科研選題》等多個系列深受廣大師生網(wǎng)友的喜愛。

所謂基本指的是根本的、主要的部分，“基本素質(zhì)”就是人才之所以稱之為人才的必要條件。如何夯實基礎(chǔ)，穩(wěn)扎穩(wěn)打？李曉榕的做法是“千錘百煉”。在他的隊伍中，每個人發(fā)出去的文章，李曉榕都要親自審查修改，只有經(jīng)過他的同意才能投稿。很多不明就里的人覺得這樣的規(guī)矩十分矯情，而對于李曉榕的隊員來說，這是李老師給大家的“福利”。你也許難以想象，每一篇文章都要寫好幾稿，每一稿李曉榕不僅一一細讀，而且都做了方方面面、仔仔細細的修改。曾經(jīng)有教師看到李曉榕改的稿子后感慨道：“李老師可真是下了血本呀！”很多人覺得這樣不值，有改別人稿子的時間不如自己發(fā)表，可李曉榕卻非常重視，因為“我們的隊伍正在茁壯成長”！

在學(xué)生眼中，李曉榕就像一片葉子，為了花的綻放和果實的成熟，他愿獻出自己的綠，“化作春泥更護花”。

在李曉榕的悉心培養(yǎng)和感染下，學(xué)生開始靜下心來踏踏實實打牢基礎(chǔ)，教師們開始以一種平和的心態(tài)對待工作，課題組的成員則把重點放在了課題的研究過程上……越來越多的人發(fā)現(xiàn)擯棄了“急功近利”的想法后，科研工作變得簡單、純凈、令人陶醉，而累累碩果有如春播秋收般水到渠成。

當(dāng)一個人用心去享受生活賜予的一切時，他的心靈會觸摸到生活的脈絡(luò)，感受到雨滴的靈性，春風(fēng)的和暢，花枝的色澤，土地的凝重。李曉榕在不斷的思考中享受科研的奧妙和樂趣，在不斷的創(chuàng)新中欣賞初升的旭日，在自由想象的空間探索紛繁萬千的自然。

“東西融合興強國，內(nèi)外耕耘育俊才。”這是李曉榕的志向。對于未來，李曉榕深感任重而道遠。

我們雜志刊登了很多成功的故事，其根本不在于探討成功的難易，而是提示：沒有奇跡，只有常規(guī)。我們誤以為的奇跡，都是種瓜得瓜，種豆得豆的結(jié)果。

有著這樣輝煌的過往，有了這些成功的種子，讓我們對李曉榕的下一個精彩充滿期待。