為時代尋求最優解

唐余方

重慶師范大學教授楊新民的辦公室墻上掛著兩幅題詞，一幅是“寧靜致遠”，另一幅是“風清氣正”。

兩幅題詞的作者，都是著名數學家、中國科學院院士王元。

2012年，王元把這兩幅題詞送給楊新民。楊新民格外珍視，將其掛在辦公室最顯眼的地方。

楊新民常常以其自勉。在他看來，這八個字，不僅反映了他的學術追求，更道出了他的人生態度。

1979年，楊新民成為重慶師范學院（今重慶師范大學）數學系的一名學生，從此與數學結緣。在其后近40年的時間里，他一直深耕數學領域，專注于運籌學的研究，不僅帶領團隊站上更高的舞臺，還提升了中國在國際運籌學界的影響力。

在2017年度重慶科學技術獎的評選中，楊新民獲得科技突出貢獻獎。沐浴著改革開放的春風，他一路追求的，正是在學術研究上的“寧靜致遠”，在行政管理崗位上的“風清氣正”。

一個純粹的世界

在重慶師范大學數學科學學院，流傳著不少楊新民一路成長的故事，其中最為人們所津津樂道的，是他早年間曾花了一個暑假的時間，就為“死磕”出一個反例。

1983年，楊新民大學畢業，因成績優異，留校任教。1985年，他考上重慶大學的碩士研究生，選擇的研究方向，正是運籌學。

運籌學是一門將復雜問題抽象為數學模型，再用數學的理論和方法去求最優解的學科，研究的是最優化問題，實用性很強，應用領域很廣。

“比如，你要到某個地方，哪條路線最短，這就是運籌學中的最短路徑問題。”楊新民解釋說。

對于數學界的人來說，能把一個現實問題進行建模、計算、研究，最后再應用，是一種迷人而優雅的藝術。楊新民被這門學科深深吸引，也把快樂建立在問題的解決之上。

上世紀80年代，在高校教師群體中，從事科學研究的人不多，楊新民卻是這鳳毛麟角中的一位。

在擔任講師期間，楊新民就對數學研究產生了濃厚的興趣，除了備課、上課，他幾乎把課余時間都花在了做研究、寫論文上。

當時，楊新民還住在教工宿舍，房間很小，只能擺下一張床和一張桌子。夏天酷熱，但他成天把自己關在房間里，埋頭研究數學問題。

一次，在讀到國外一篇文章時，楊新民對文章中的一個結果始終推算不出來。

“在數學里，一就是一、二就是二。如果是正確的，你就得嚴格證明它的正確性，如果證明不了，你也不能說它錯了，必須要舉出反例來證明。”楊新民說。

舉反例并不容易，甚至比證明它的正確性更難。為了舉出這個反例，楊新民天天埋頭苦算，過程漫長而孤獨，陪伴他的只有屋內電風扇的無力轉動聲和樓下老師們打橋牌的聲音。

無論外界如何嘈雜，楊新民始終沉浸在自己的數學世界里，他算了整整一個暑假，終于把反例舉出來了。

正是憑借著這股鉆研勁兒，楊新民很快在學科領域里嶄露頭角。從上世紀90年代開始，他就在運籌學領域的多個方向上做出了原創性研究成果。比如，在多目標優化領域，他提出的“廣義凸性假設條件”，至今依然是國際上最先進的假設條件。

多年來，楊新民的研究成果也獲得了國內外運籌學界的高度評價，美國、加拿大、澳大利亞等國的許多著名學者都曾在專著、綜述文章中引用過楊新民的思路、方法和運算結果。

一份深刻的印記

2018年5月19日，楊新民在微信朋友圈轉發了一篇文章，內容是1978年的全國科學大會。

楊新民并不是這場盛會的親歷者，但他卻是這場大會和改革開放浪潮中的受益者——他和他所研究的運籌學，正是在這股時代春風的吹拂下，才得以快速成長。

“那時，各個學科都百廢待興，我們有著廣闊的研究空間。老一輩科學家身上的家國情懷、大家對知識的渴望、嚴謹認真的學習和工作態度，都深深感染著我。我也希望我所做的研究，能對社會作出一點貢獻，能對科學、對教學有一定的推動作用。”楊新民說。

早在上個世紀80年代末，楊新民就已經開始將運籌學運用到實踐中去。

1987年，楊新民所在的團隊和當時的重慶市計劃委員會合作，共同完成“重慶產業政策研究”的課題，用數據來尋求重慶應該發展的支柱產業。

要想確定具有發展優勢的產業，首先得掌握數據。為此，楊新民不僅收集了全國各省市的統計年鑒，對西南地區的產業分布情況進行了數據分析和實地調研，還全面收集和調研了重慶的工業、財政、環保等各個方面的數據。

那時，計算機尚未普及，各個單位統計的數據都是紙質文檔。楊新民記得，他們團隊從統計局拉了整整兩卡車紙質文檔，然后和學生一起整理這些數據，再對數據進行分析，建立了多目標優化模型。

通過建模、數據分析以及與各個單位的交流，楊新民得出結論：重慶應該選擇汽車、摩托車和機械等產業為支柱產業。

“這個政策指導了重慶很長一段時間的產業發展，我也備受鼓舞，覺得應該將運籌學運用到更廣闊的領域去。”楊新民說。

在扎實的理論研究和實踐運用中，重慶師范大學的運籌學研究和教學水平迅速提升。1995年，楊新民領銜的學術團隊，一舉拿下“系統理論”和“運籌學與控制論”兩個碩士研究生學位授予點，實現了重師理科碩士授予點“零”的突破。

此后，楊新民又開始探索如何將數學系從一個教學型團隊轉變成教學科研型團隊。在他和團隊的共同努力下，在運籌學領域，重慶師范大學成為全國第一個獲得教育部自然科學一等獎、唯一一個擁有教育部重點實驗室的高校。

一次大膽的探索

2017年暑假，對于楊新民及其團隊來說，是一個令人難忘的夏天。

剛放假沒多久，楊新民就帶領團隊去西安交通大學做了一場學術交流。在這次交流中，大家討論的主要問題，就是大數據與人工智能。

回到重慶后，楊新民召集團隊成員開了一場學術會議，他在會上提出：“我們一直在做運籌學方面的研究，運籌學最核心的就是研究最優化問題，而大數據與人工智能的很多問題都可以歸結為最優化問題。我們要結合國家需求，轉變思維，將運籌學同大數據與人工智能相結合。”

重慶師范大學數學科學學院教授趙克全曾是楊新民的碩士、博士研究生，現在也是團隊成員，當他聽到導師想轉變研究方向時，并不感到意外。

早在幾年前，楊新民就帶領團隊連續辦過幾期隨機優化的高級研討班。隨機優化正是大數據與人工智能的重要內容之一。

的確，楊新民對學科發展很敏感，也一直關注著最新的研究方向。

2017年7月，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》。楊新民覺得，是時候對大數據與人工智能進行大規模、系統化的學習和研究了。

“作為一名數學科學工作者，我覺得自己有責任、也有條件去做這件事情。”楊新民說。

從2017年暑假開始，楊新民及其團隊成員就進入了瘋狂的“補課”階段。整個暑假，他們沒有休息過一天，每天早出晚歸，泡在各類專業書籍、資料和專家研討中。

起初，趙克全感到這次轉型異常艱難，對于大數據與人工智能領域的許多專業知識，他覺得似曾相識，但又無法完全理解。

“起步階段非常痛苦，我們就像小學生一樣，哪里不懂就馬上去查閱資料。”趙克全說，在整個過程中，楊新民始終充當著一個“掌舵者”的角色，“他更多的是提煉思想。比如某個專家講到的大數據與人工智能方面的問題，他會抓住問題的本質，把它提煉成某種數學思想，來幫助大家理解消化。”

熬過了最艱難的起步階段，趙克全慢慢體會到了大數據與人工智能研究的樂趣：“仿佛打開了一個新的世界。”

經過一年多的轉型探索，楊新民帶領團隊進行的大數據與人工智能的研究成果初顯：今年年初，團隊組織申報國家重大項目；2018年7月6日，由重慶師范大學承辦的第一屆全國大數據與人工智能科學大會也在重慶成功召開。

一份深情的希望

2002年，趙克全成為楊新民的碩士研究生。在沒有成為楊新民的學生之前，他從未想過有一天會從事數學研究工作，也正是因為楊新民，他才體會到了數學研究的無限樂趣。

那時，楊新民有時會去其他國家訪問學習，每次學習歸來，他都會給學生們帶回許多重要的文獻資料，并召集大家一起學習討論。

對于剛上研究生不久的趙克全來說，一次又一次的學習討論就是一個不斷打開思維的過程。

趙克全記得，導師有一個讓學生閱讀并分析論文的教學習慣。一次，輪到他讀論文時，他直接將論文像讀課文一樣讀完了。

等到學生讀完，楊新民給大家提了一個問題：“論文究竟應該怎么讀？”

這群年輕人面面相覷，一時語塞。

“無論是看論文還是做研究，都要有質疑精神。比如你在證明一個結論時，不僅要看作者的證明有沒有問題，還要學會思考，除了這種算法外，還有沒有其他算法？”楊新民對學生們說。

趙克全深受導師的影響。如今，他也成長為一名對學生要求嚴格的老師。

楊新民格外注重培養學生的自我學習能力和創新能力，這和他的成長經歷不無關系。

從小，楊新民就很喜歡數學，初中就開始參加全國數學比賽；大一時，他自學了實變函數，與“78級”的學生一同參加考試，不僅順利通過，還獲得了免修資格；擔任助理講師時，即便不能上臺講課，他也要提前把課備好，在聽其他老師講課的過程中，分析他們的講課方法和解題思路，并與自己的思路進行對比……

“我常對學生和青年教師們說，無論是學習還是工作，都要學會做一個有心人。作為一名老師，我很希望自己一路走來的經歷，能對年輕人有所啟發。”楊新民說。

因此，在每年青年教師的入校講座中，只要有時間，楊新民都會參加。在座談會上，他總要給青年教師們講講他的求學經歷、教學經歷和科研經歷。于是，有關他的諸多成長故事，也就慢慢在校園中流傳開來。

記者兩次見到楊新民，都是在蟬鳴不斷的校園里。即便已經放假，他仍然喜歡呆在實驗室。

面對楊新民幾十年如一日的勤奮，有相熟的老師打趣他：“你就這么喜歡實驗室？”

楊新民也不知道如何解釋，只好回答：“沒辦法，愛好少了。”

這個回答也沒錯。多年來，做研究一直是楊新民的興趣所在，他仍然和年輕時候一樣，會深深沉浸在發現問題和解決問題的快樂之中。

也許，當楊新民在不斷為時代尋求“最優解”的時候，也為自己構筑了一個“最優化”的人生。