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科学基金国家杰出青年
段广仁和他的“鲁棒”人生
2014-08-07 课题学习网 文章来源： 文章作者： 负责人：
“‘鲁棒’就是强健的意思，用东北话说就是‘抗造’。鲁棒控制理论，简单说就是能够设计适应性强的控制系统的理论”
“鲁棒”，这一定是很多人从来没听过的字眼儿，即使学英语的人知道这是robust的音译，也不会用它来形容一个人的人生。但对段广仁来说，似乎再没有一个词能像“鲁棒”这样与他的学术研究和人生经历如此契合。
段广仁是哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心主任，从大学学习应用数学起步，到研究生期间进入自动控制专业领域，并逐步走上鲁棒控制理论研究与应用的学术道路，他的求学、工作、生活，不断演绎着“鲁棒”稳健、强壮的深意。
与“鲁棒”结缘
采访段广仁，听他说出“鲁棒控制理论”，记者一脸茫然。看到记者的表情，段广仁笑了。“‘鲁棒’就是强健的意思，用东北话说就是‘抗造’。鲁棒控制理论，简单说就是能够设计适应性强的控制系统的理论。”说着，他轻快地走到办公室墙上挂的一块黑板前，用粉笔写下“鲁棒”两个字，“我还是愿意用粉笔写字，吃得住劲儿。”
今年51岁的段广仁的确是个吃得住劲儿的人。自读硕士研究生开始逐渐进入自动控制领域，他就与“鲁棒”结下了不解之缘。
“鲁棒”是英语单词robust的音译，稳健、强壮之意。段广仁解释说，一部电梯，一颗卫星，或者一条生产线，都要靠控制系统实现有效运行。人们按照一些理论方法设计的控制系统，经常在实际应用中失灵，毕竟理论设计模型与具体应用环境中的模型之间存在一定差异。没有考虑到各种不确定性和干扰因素，就把基于理论模型所设计的控制系统投入使用，往往不能实现预期的控制目标。为解决这一问题，设计控制系统时就要考虑克服这些不确定性因素，尽力消除其影响，提高控制系统的抗干扰能力和适应性，使其适用于复杂的工作环境，这就是鲁棒控制理论的基本涵义。
段广仁所做的一项重要工作就是利用鲁棒控制理论进行导弹和卫星等飞行器的制导与控制系统设计，“飞行器控制就是保证飞行器的正常飞行，保持其稳定性。制导，就是在飞行器能够稳定飞行的基础上，把它引导到目标点上。”段广仁说。
多年来，段广仁致力于鲁棒控制理论与应用、空间飞行器制导与控制两个方向的研究，成绩斐然。
28岁时，他就被哈尔滨工业大学(简称“哈工大”)破格晋升为教授，32岁成为美国电气和电子工程师协会高级会员，35岁获得教育部跨世纪人才基金，37岁获得国家“杰出青年科学基金”，38岁受聘为哈工大导航、制导与控制学科“长江学者”特聘教授，39岁入选国际电气工程师学会会士，43岁成为“鲁棒控制理论及其在航天控制中的应用”教育部“长江学者”创新团队项目负责人，46岁获得国家自然科学二等奖，48岁任“航天飞行器的鲁棒控制理论与应用”国家自然科学基金委创新群体项目负责人，49岁任国家某重大科技专项重大项目负责人。
目前，段广仁还是国家“863”计划、“973”计划某项目专家组成员，教育部科技委信息学部委员，中国自动化学会控制理论专业委员会副主任，中国人工智能学会智能空天系统专业委员会副主任，《欧洲控制杂志》等多个国内外学术刊物的编委。
“鲁棒”的科研路
接受本刊记者采访时，段广仁多次谦虚地说自己运气好，“每取得一点成绩，每上一个台阶，都饱含着导师和前辈的关爱与支持。可能在很多人看来取得这些成绩非常风光，可对于我，却是实实在在的压力，荣誉和奖励在一步步推着你往前走，让你必须更加努力地投入科研工作。”
说起自己在学术道路上取得成功的关键性因素，段广仁归结为三点：一是求学期间在数学、英语学习方面打下了坚实的功底，为后来的学术研究提供了保障;二是一直在自动控制领域里沿着“鲁棒控制理论与应用研究”的方向前进，没有中断、没有放弃;三是在发展关键期，得到了国家的重要资助。
他非常动情地说，15年前“我非常幸运地在研究工作最需要支持的时候拿到了国家杰出青年科学基金，从那以后，科研经费有了保障，研究方向得以稳定，我可以安下心来做学问。”
成立于1994年的国家杰出青年科学基金(下称“杰青”)，旨在资助国内与尚在境外和即将回国定居工作的优秀青年学者，在国内进行自然科学的基础研究和应用基础研究。
1999年，段广仁是哈尔滨工业大学的教授，但他人在英国学习和工作，为给他争取更多支持，哈工大全力帮助他申请国家“杰青”。
“这项基金对年轻的科研工作者来说太重要了。为了参加答辩，我特意从英国赶回来，赶到答辩现场时还背着重重的旅行袋。”段广仁回忆说，申请这项基金的过程，也是一个年轻科研人员明确规划自己研究方向的过程，加之答辩过程中很多专家学者会提出许多宝贵意见，会让你的发展目标更加明确。同时，这也是科研工作者自我价值的一种实现，在专业领域的业绩得到认可和关注，随之而来会得到其他的一些荣誉和支持。
“那是我事业发展的关键时期，经常为科研经费发愁，有时几万元的课题也要接，现在想想，如果那时候分散了精力，后来很难有所成就。”得到了国家“杰青”60万元以及后期追加的20万元经费支持，段广仁安下心来投入学术研究。
他提出了鲁棒控制系统参数化设计的思想框架并奠定了其理论基础，基本完成了鲁棒控制系统参数化设计的一个理论体系。其研究成果得到国际同领域专家学者的高度评价，多个基本结果被作为多个国际控制领域重要刊物论文中的基本引理，学术思想和基本公式被广泛采用，对控制理论的发展起到了重要推动作用。
他提出的关于一类重要的矩阵方程的求解算法被国际同行称为“段算法”，并被国际控制理论界多位学者采用。他提出的鲁棒输出反馈极点配置方法被国际同行称为“段方法”，被国内外学者应用于实际控制系统设计。
多年来，段广仁写作出版了包括两部英文著作在内的4部学术著作，其中的一部中文著作还获得了两项国家级奖励。发表SCI论文230多篇，主持了多项重要课题，其中包括国家重大科技专项中的项目、国家自然科学基金创新群体项目、“杰青”项目、“973”计划课题，教育部“长江学者”计划项目、总装武器装备预研基金重点项目等多项科研课题。
作为第一完成人，段广仁获得国家自然科学二等奖1项、省部级自然科学一等奖2项、省部级科技进步二等奖3项。培养了100多名硕士、博士生，在他的学生中，有两名博士生获得了全国百篇优秀博士论文奖，也有人成长为”长江学者”和国家“杰青”获得者。
生活中的“鲁棒应用”
不知是巧合还是必然，作为一名鲁棒控制系统研究领域的专家，段广仁的学习和生活中也处处跳动着“鲁棒”强健的节奏，渗透出一个学者成功的秘密。
段广仁自幼生活在农村，上大学前不知ABC为何物。1979年考入原东北重型机械学院(现为燕山大学)，英语基础一片空白的他无缘进入由英语成绩非常优秀的学生组成的口语班，于是就自己悄悄学。终于听说口语班有个学生要转走，空出一个名额，他鼓足勇气在校园的小路上拦住了口语班的外教老师，用“手语”和磕磕巴巴的英语表达了想加入口语班的愿望。那位豁达的外教欣然允许，段广仁就这样坐在了口语班的课堂上。
刚开始，段广仁连外教用英语点他的名字都听不出来，同桌用胳膊捅他一下，他才知道要站起来回答问题。从那以后，刻苦成了他的代称，功夫不负有心人，很快，段广仁后来居上，还当上了口语班的班长。到了大学三年级，他便开始用英语记录所有课程的课堂笔记，连最难懂的理工科专业课程也这样做。这种近乎疯狂的学习方式，帮段广仁奠定了扎实的英语功底，这也是他后来论文高产、英文著作顺利写作出版的基础。
做学问需要坐冷板凳耐得住寂寞，段广仁坐得住，但运动起来，他也是不甘人后，“鲁棒”极了。
段广仁夏天游泳、练武术，他还是哈工大武术学会副会长，曾在省级传统武术表演赛上拿过双节棍和九节鞭冠军。冬天，他最喜欢的运动项目是滑雪。在他看来，滑雪既是一种全身锻炼的方式，也是挑战自我的激情运动。这个春节长假他就是在雪场度过的。段广仁说，每天上午尽情滑雪，下午便开始工作，“其实滑雪之外，时间还是很多的，可以充分利用，而且效率很高。”
段广仁告诉记者，眼下他还有很多学术理论研究方面的成果没有充分应用在飞行器控制领域，需要成熟化，他正计划结合一些重大项目深入扎实地开展这项工作。另外一件重要的事，就是把自己发表的几百篇论文中的理论研究成果系统地总结整理一下，写成书，好让更多的同行和学生受益，共同推动学科发展。
在他的办公桌上，放着他正在写的第三部英文著作的简装本，“我已经和一家国外出版社签了出版合同，计划今年6月出版”。记者拿起这本简装本翻了翻，已经完成了200多页。
“鲁棒”，这一定是很多人从来没听过的字眼儿，即使学英语的人知道这是robust的音译，也不会用它来形容一个人的人生。但对段广仁来说，似乎再没有一个词能像“鲁棒”这样与他的学术研究和人生经历如此契合。
段广仁是哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心主任，从大学学习应用数学起步，到研究生期间进入自动控制专业领域，并逐步走上鲁棒控制理论研究与应用的学术道路，他的求学、工作、生活，不断演绎着“鲁棒”稳健、强壮的深意。
与“鲁棒”结缘
采访段广仁，听他说出“鲁棒控制理论”，记者一脸茫然。看到记者的表情，段广仁笑了。“‘鲁棒’就是强健的意思，用东北话说就是‘抗造’。鲁棒控制理论，简单说就是能够设计适应性强的控制系统的理论。”说着，他轻快地走到办公室墙上挂的一块黑板前，用粉笔写下“鲁棒”两个字，“我还是愿意用粉笔写字，吃得住劲儿。”
今年51岁的段广仁的确是个吃得住劲儿的人。自读硕士研究生开始逐渐进入自动控制领域，他就与“鲁棒”结下了不解之缘。
“鲁棒”是英语单词robust的音译，稳健、强壮之意。段广仁解释说，一部电梯，一颗卫星，或者一条生产线，都要靠控制系统实现有效运行。人们按照一些理论方法设计的控制系统，经常在实际应用中失灵，毕竟理论设计模型与具体应用环境中的模型之间存在一定差异。没有考虑到各种不确定性和干扰因素，就把基于理论模型所设计的控制系统投入使用，往往不能实现预期的控制目标。为解决这一问题，设计控制系统时就要考虑克服这些不确定性因素，尽力消除其影响，提高控制系统的抗干扰能力和适应性，使其适用于复杂的工作环境，这就是鲁棒控制理论的基本涵义。
段广仁所做的一项重要工作就是利用鲁棒控制理论进行导弹和卫星等飞行器的制导与控制系统设计，“飞行器控制就是保证飞行器的正常飞行，保持其稳定性。制导，就是在飞行器能够稳定飞行的基础上，把它引导到目标点上。”段广仁说。
多年来，段广仁致力于鲁棒控制理论与应用、空间飞行器制导与控制两个方向的研究，成绩斐然。
28岁时，他就被哈尔滨工业大学(简称“哈工大”)破格晋升为教授，32岁成为美国电气和电子工程师协会高级会员，35岁获得教育部跨世纪人才基金，37岁获得国家“杰出青年科学基金”，38岁受聘为哈工大导航、制导与控制学科“长江学者”特聘教授，39岁入选国际电气工程师学会会士，43岁成为“鲁棒控制理论及其在航天控制中的应用”教育部“长江学者”创新团队项目负责人，46岁获得国家自然科学二等奖，48岁任“航天飞行器的鲁棒控制理论与应用”国家自然科学基金委创新群体项目负责人，49岁任国家某重大科技专项重大项目负责人。
目前，段广仁还是国家“863”计划、“973”计划某项目专家组成员，教育部科技委信息学部委员，中国自动化学会控制理论专业委员会副主任，中国人工智能学会智能空天系统专业委员会副主任，《欧洲控制杂志》等多个国内外学术刊物的编委。
“鲁棒”的科研路
接受本刊记者采访时，段广仁多次谦虚地说自己运气好，“每取得一点成绩，每上一个台阶，都饱含着导师和前辈的关爱与支持。可能在很多人看来取得这些成绩非常风光，可对于我，却是实实在在的压力，荣誉和奖励在一步步推着你往前走，让你必须更加努力地投入科研工作。”
说起自己在学术道路上取得成功的关键性因素，段广仁归结为三点：一是求学期间在数学、英语学习方面打下了坚实的功底，为后来的学术研究提供了保障;二是一直在自动控制领域里沿着“鲁棒控制理论与应用研究”的方向前进，没有中断、没有放弃;三是在发展关键期，得到了国家的重要资助。
他非常动情地说，15年前“我非常幸运地在研究工作最需要支持的时候拿到了国家杰出青年科学基金，从那以后，科研经费有了保障，研究方向得以稳定，我可以安下心来做学问。”
成立于1994年的国家杰出青年科学基金(下称“杰青”)，旨在资助国内与尚在境外和即将回国定居工作的优秀青年学者，在国内进行自然科学的基础研究和应用基础研究。
1999年，段广仁是哈尔滨工业大学的教授，但他人在英国学习和工作，为给他争取更多支持，哈工大全力帮助他申请国家“杰青”。
“这项基金对年轻的科研工作者来说太重要了。为了参加答辩，我特意从英国赶回来，赶到答辩现场时还背着重重的旅行袋。”段广仁回忆说，申请这项基金的过程，也是一个年轻科研人员明确规划自己研究方向的过程，加之答辩过程中很多专家学者会提出许多宝贵意见，会让你的发展目标更加明确。同时，这也是科研工作者自我价值的一种实现，在专业领域的业绩得到认可和关注，随之而来会得到其他的一些荣誉和支持。
“那是我事业发展的关键时期，经常为科研经费发愁，有时几万元的课题也要接，现在想想，如果那时候分散了精力，后来很难有所成就。”得到了国家“杰青”60万元以及后期追加的20万元经费支持，段广仁安下心来投入学术研究。
他提出了鲁棒控制系统参数化设计的思想框架并奠定了其理论基础，基本完成了鲁棒控制系统参数化设计的一个理论体系。其研究成果得到国际同领域专家学者的高度评价，多个基本结果被作为多个国际控制领域重要刊物论文中的基本引理，学术思想和基本公式被广泛采用，对控制理论的发展起到了重要推动作用。
他提出的关于一类重要的矩阵方程的求解算法被国际同行称为“段算法”，并被国际控制理论界多位学者采用。他提出的鲁棒输出反馈极点配置方法被国际同行称为“段方法”，被国内外学者应用于实际控制系统设计。
多年来，段广仁写作出版了包括两部英文著作在内的4部学术著作，其中的一部中文著作还获得了两项国家级奖励。发表SCI论文230多篇，主持了多项重要课题，其中包括国家重大科技专项中的项目、国家自然科学基金创新群体项目、“杰青”项目、“973”计划课题，教育部“长江学者”计划项目、总装武器装备预研基金重点项目等多项科研课题。
作为第一完成人，段广仁获得国家自然科学二等奖1项、省部级自然科学一等奖2项、省部级科技进步二等奖3项。培养了100多名硕士、博士生，在他的学生中，有两名博士生获得了全国百篇优秀博士论文奖，也有人成长为”长江学者”和国家“杰青”获得者。
生活中的“鲁棒应用”
不知是巧合还是必然，作为一名鲁棒控制系统研究领域的专家，段广仁的学习和生活中也处处跳动着“鲁棒”强健的节奏，渗透出一个学者成功的秘密。
段广仁自幼生活在农村，上大学前不知ABC为何物。1979年考入原东北重型机械学院(现为燕山大学)，英语基础一片空白的他无缘进入由英语成绩非常优秀的学生组成的口语班，于是就自己悄悄学。终于听说口语班有个学生要转走，空出一个名额，他鼓足勇气在校园的小路上拦住了口语班的外教老师，用“手语”和磕磕巴巴的英语表达了想加入口语班的愿望。那位豁达的外教欣然允许，段广仁就这样坐在了口语班的课堂上。
刚开始，段广仁连外教用英语点他的名字都听不出来，同桌用胳膊捅他一下，他才知道要站起来回答问题。从那以后，刻苦成了他的代称，功夫不负有心人，很快，段广仁后来居上，还当上了口语班的班长。到了大学三年级，他便开始用英语记录所有课程的课堂笔记，连最难懂的理工科专业课程也这样做。这种近乎疯狂的学习方式，帮段广仁奠定了扎实的英语功底，这也是他后来论文高产、英文著作顺利写作出版的基础。
做学问需要坐冷板凳耐得住寂寞，段广仁坐得住，但运动起来，他也是不甘人后，“鲁棒”极了。
段广仁夏天游泳、练武术，他还是哈工大武术学会副会长，曾在省级传统武术表演赛上拿过双节棍和九节鞭冠军。冬天，他最喜欢的运动项目是滑雪。在他看来，滑雪既是一种全身锻炼的方式，也是挑战自我的激情运动。这个春节长假他就是在雪场度过的。段广仁说，每天上午尽情滑雪，下午便开始工作，“其实滑雪之外，时间还是很多的，可以充分利用，而且效率很高。”
段广仁告诉记者，眼下他还有很多学术理论研究方面的成果没有充分应用在飞行器控制领域，需要成熟化，他正计划结合一些重大项目深入扎实地开展这项工作。另外一件重要的事，就是把自己发表的几百篇论文中的理论研究成果系统地总结整理一下，写成书，好让更多的同行和学生受益，共同推动学科发展。
在他的办公桌上，放着他正在写的第三部英文著作的简装本，“我已经和一家国外出版社签了出版合同，计划今年6月出版”。记者拿起这本简装本翻了翻，已经完成了200多页。
