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用忠誠點亮復興之路——訪中國虛擬儀器之父應懷樵
2019/10/23 16:34:00 來源:企業家日報 文字: | |

  【慶祝中華人民共和國70周年優秀人物訪談】

  特約記者 王鏡榕

  作為中國虛擬儀器之父,他被譽為離諾貝爾獎最近的中國科學家之一。作為中關村與聯想、方正等比肩拓荒現代信息與計算機產業的“創一代”,盡管年事已高,歷經“五次中風、四次心梗”的生命挑戰,他依舊癡心不改,戮力耕耘在科研一線,培育新人、主編論著,就AI產業動態與趨勢發表真知灼見。

中國虛擬儀器之父應懷樵教授。

  而在這位耄耋老者的心中,始終涌動著一個無悔的青春夢想——以中國人在虛擬儀器領域取得的創新成果問鼎諾獎。幾十年來,他和他的團隊完成自主創新技術131項,20余項達到國際領先水平,10項為突破世界性難題的原創新技術,更憑借在虛擬儀器領域領先國際的創新優勢,打破了國外儀器的市場壟斷,提高了中華民族的話語權和學術地位,為國家節省外匯數億美元。

  他說:“向諾獎沖刺,不僅是一個科學家的榮譽,更是中華民族屹立于世界民族之林的時代要求,是新時代中國科學工作者不可推卸的神圣使命。”

  與共和國風雨同舟

  應懷樵的求學與科研之路,始終緊扣著國家之富強與民族之希望。1941年7月,應懷樵出生于浙江紹興,這里人文底蘊深厚,近現代以來,涌現出革命志士秋瑾、文學巨匠魯迅、大教育家蔡元培、科學家馬寅初等彪炳史冊的杰出人物。在蔡元培曾擔任校長的小學里,應懷樵接受了優良的啟蒙教育,奠定了為中華崛起而讀書的遠大理想。

  新中國成立后,百廢待興,特別是在西方冷戰思維陰云的籠罩下,在科技領域尤其是在高科領域培養中國的優秀人才,具有重大戰略意義。1959年,應懷樵考入浙江大學,就讀于工程物理系理論物理專業;不久之后,應國家發展需要,被調整到數學力學系應用力學專業;1964年畢業后,他被分配到中國鐵道科學院,致力于高速列車風洞課題研究,并到清華大學工程力學系流體力學專業實習,學習風洞測試和數據分析技術;1965年他參與了我國西部羅布泊核試驗基地原子彈和氫彈的核爆炸防護工程研究,學習原子彈爆炸測試技術,接觸了振動噪聲和頻譜分析;1967年6月17日,我國第一顆氫彈成功,應懷樵親臨羅布泊試驗場,測得氫彈爆炸作用下地鐵振動加速度數據,并自行開始數字化,數字積分的數字制造研究工作。扎根這些重大國家戰略工程實踐,應懷樵將現代數字計算機技術與信號處理分析融會貫通,在振動和頻譜分析領域屢有創建,提出用“數字積分取代硬件的模擬積分,用計算機的DFT分析取代頻譜分析儀”的理念,成為中國數字制造(軟件制造)和中國虛擬儀器研究的拓荒者。

  回顧早年的求學之路,應懷樵說自己就像一名低頭砍柴的“樵夫”,按照國家要求,5次轉換專業,5次無悔出發,但科技強國、為中華崛起而讀書的青春夢想始終如一。正是他,早在1979年11月中國杭州全國核試驗防護工程學術會(機密級)上,他就創新性地提出“軟件制造儀器”的虛擬儀器核心原創概念,比1986年美國NI公司“軟件是儀器”的概念早了7年;1983年東方所成立時,他就提出“把實驗室拎著走”和“卡泰儀器”的概念,如今已經成為現實;2009年他在桂林全國第三次虛擬儀器大會上提出基于互聯網+云計算+大數據+VI技術+人腦工程+嵌入式軟硬件的“云智慧儀器”和“互聯網+測試”的云智慧測試時代的概念,也已成為現實;2012年他在北京第十五屆國際科博會上提出“云智慧科技時代的第三次工業革命正在走來”——從“軟件制造儀器”到“軟件制造一切”的新概念并正在成為當前科技領域最新潮流與熱點。

  如今,在全球貿易保護主義與單邊主義抬頭之際,他更疾呼,世界科學界尤其是中美等大國應以人類福祉為依歸,攜手并肩共同創造。他強調,中美共同創造:“軟件制造”就是AI,軟件是計算機和機器人的大腦,因此是軟件制造了AI,決定了AI。而且AI與“軟件制造一切”是十分相似的概念。

  回首半個多世紀的風雨跋涉,正是這份赤子般的忠誠與夸父般的堅韌,使應懷樵的生命足跡始終無悔跋涉在中國式虛擬儀器VI和人工智能AI的科研重鎮與前沿,成為他魂牽夢縈、不竭奮進的情懷所向與動力泉源。

  以速度與精度攻堅國際難題

 

青年科學家應懷樵以振動噪聲與信號處理領域一系列突破性成果,受到錢學森、茅以升等科學界泰斗級人物的勉勵。

  文革結束,百廢待興。1978年1月,英姿勃發的應懷樵走上講壇,在昆明召開的中國力學學會土巖爆破會議上,他發表了《地下結構爆炸震動加速度的測試和分析》一文,證明了用數字積分求得難以測量的地鐵下沉殘余位移和DFT取代頻譜分析理念成功的論文。這是中國數字制造和虛擬儀器理念早期成功的里程碑,也是國內外VI和AI發展史上的一個重要節點。

  著名科學家、被譽為“中國航天之父”“中國導彈之父”,曾任中國科學技術協會主席的錢學森在隨后出版,刊載了這篇重要論文的《土巖爆破文集》前言中寫道:這些成果只是科技進步中的一小步驟,卻關系如何高速度地把我國建成為社會主義現代強國的深遠歷史意義。正是懷著這樣一份丹心報國的赤子之心,應懷樵始終奮進于時代改革發展探索的最前沿。1979年應懷樵編著的《振動測試和分析》由中國鐵道出版社出版,1983年應懷樵編著的《波形和頻譜分析與隨機數據處理》出版,兩書中就有用算法和軟件代替儀器的振動參量變換,用計算機計算的成功實例內容。早在1983年,為了克服無法使用磁帶記錄儀與信號分析儀的問題,應懷樵創建了北京東方振動和噪聲技術研究所(簡稱“東方所”),幾十年艱苦跋涉,攻克了一道道世界性難題并填補了多項國內空白。最為業界稱道的是對“傳遞函數的測試及實時控制和反演關鍵技術與超高精度頻率計算方法”的成功突破,為提高虛擬儀器測量精度和范圍開創了新途徑,被業界譽為達到足可問鼎諾貝爾物理學獎的世界性成果。

  幾十年來,應懷樵始終瞄準國際學術前沿。在率先提出“云智慧儀器實驗室”與“云智慧科技時代、軟件制造一切、定義一切、重構未來”的基礎上,他建議國家建立云智慧醫療中心和云智慧教育中心、云智慧安全中心、云智慧交通中心等,為我國搶占高科技制高點,推動科學儀器與科學實驗的發展,集聚高智慧,推廣高新技術,達到世界領先水平,制訂出科學合理的研究計劃和戰略步驟。

  應懷樵也因其卓越貢獻屢獲殊榮:2001年獲得全國優秀科技工作者榮譽稱號;在2007年全國第二屆虛擬儀器大會上被譽為中國虛擬儀器之父;被評為科學中國人2009年度人物等。多年來,為在東方所弘揚并貫徹頑強的自主創新精神,建所之初他就提出“創新、勤奮、堅持、自強、愛國、敬業、誠信、和諧”的十六字座右銘;提倡“高、大、深、快、善良、務實”的“玻爾所”精神以及“堅持真理、自由討論、互相尊重和實事求是”的科學精神。2006年3月6日,他提出將中國的傳統24節氣中的“驚蟄節”設為東方所創新節,極大地增強了東方所的文化凝聚力。基于自主創新的深刻體悟,近年來,應懷樵向國家領導人寫信建言,并在多種重要場合向各界呼吁將“驚蟄節”上升為中國人的創新節。在他看來,唯有將創新基因植入國人心中,才能內生為國家創新驅動戰略的文化動力。

  做改革開放的光榮見證

  作為改革開放的親歷者、見證者與“創一代”。1983年應懷樵創辦東方所。從微薄的300元工資起家,開創出年產虛擬儀器和云智慧儀器產值3000多萬元、累計產值2億多元的民營高科研究所的斐然業績。 應懷樵說,這是一個中國科學家對諾貝爾精神的最好禮贊,我們不僅要創新科技,更要把創新成果植根于民生福祉。

  作為創業家,幾十年來,應懷樵以東方所為戰略起點,不斷加強學術團隊與研發推廣體系建設,與清華大學、北京大學、中科院力學所等高校和科研院所合作,聯合指導博士后、博士、碩士研究生三十余名,并擔任浙大、西交大、北郵、江蘇大學、合肥工大、華北電大、華中科大、東北大學等八所高校的兼職教授,為國家培養出大批急需的專業人才,以及行業高端人才。東方所的研究團隊也擴大到近百人,擁有博士、碩士數十名,成為虛擬儀器領域一支中堅力量。

  領先國際的科研優勢,使東方所打破了國外儀器的壟斷,提高了中華民族的話語權和學術地位。目前,東方所的產品廣泛應用于國防軍工、航天航空等許多部門,參與完成長三火箭、長五火箭、長七火箭、神舟飛船發射平臺、原子核反應堆、核潛艇、水電站、港珠澳跨海大橋、高鐵、地鐵等上百項國家重大工程項目測試。據估算,若在國內全面推廣,其經濟價值按我國2007年儀器產值估算,按軟件取代硬件30%~50%計算,每年將產生600多億到1000億元/年的巨大價值,將為促進技術變革和推動新興產業形成,造福國計民生將發揮重大作用。

  香港《文匯報》曾報道指出:“軟件制造儀器將有助于節約地球資源、節省能源、材料消耗也可大幅度削減,這項發明雖然只有‘35歲’,已經使人類受益匪淺。”并指出,軟件制造一切、定義一切,重構未來的云智慧科技時代將使21世紀進入第三次工業革命的云智慧科技時代。它像2009年諾獎得主高錕教授的“光纖通信”引發了通信革命,像2014年諾獎得主赤崎勇和中村修二的蘭光LED引發第二次照明革命一樣,軟件制造儀器、讓軟件制造一切、定義一切必將重構全世界的未來,給人類帶來極大的福祉。

  眺望未來,應懷樵滿懷深情地告訴記者:軟件制造儀器到軟件制造一切的發展將有多遠還不得而知,但它年輕有為,前途無量,其經濟效益和社會效益是無法估量的,“軟件制造一切、定義一切”,將不僅僅是一場數十萬億美元的饕餮大餐,更將見證中華民族世紀崛起的復興之路。2012年5月24日,新浪財經欄目發出《應懷樵“軟件可以制造一切”》一文以來,2012年《中國高校科技》。2013年《中國科學報》2014年《香港文匯報》等許多媒體曾有四句激勵人心的對比報道:“烈火中永生的哥白尼打破神學的詛咒;超越時光的愛因斯坦讓宇宙不再遙遠;蘋果樹下的牛頓使我們明白人不會掉到太空;虛實轉換的應懷樵拖著孱弱的身軀誓讓軟件制造一切......”,使“軟件制造一切”的概念與“日心說”、“相對論”、“萬有引力”三個國外重大概念創新相提并論,使一個中國人與哥白尼、愛因斯坦、牛頓等三個外國著名科學家相提并論,這是中華民族繼四大發明之后,對人類文明進程中最杰出的貢獻之一。“軟件制造一切”的新概念將會對社會、國家各行各業及一切帶來顛覆性變革,顛覆世界經濟、軍事、政治的現有格局,各行各業均會發生重大的變革和改變,已經成為影響世界和人類文明的新思想,無論是現在亦或是將來,都在潛移默化中改變著我們的生活,推動著“智能一切AI+”時代的到來。


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