梅宏:科研不是一个人的表演

2020-01-27 11:31栏目:教育
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12月9日,中国科学院公布了2011年增选中科院院士名单。这份51人的名单上,50岁及以下有29名,占全部当选院士的一半以上。48岁的梅宏,正是这批年富力强、锐意进取的中青年院士中的一员。从上个世纪80年代初进入大学学习计算机专业至今,梅宏在这个领域奋斗、钻研了30余年,见证了信息技术在中国的飞速发展,在计算机软件领域的研究上取得了不俗的成绩。

递给我名片之前,梅宏用笔涂掉了名片上“北京大学信息科学技术学院副院长”中的“副”字。

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ag电子游戏,不过,他依然习惯介绍自己是杨芙清院士的“助手”、学生。甚至在采访中,动辄 “杨老师”如何,“我们”如何,一旦你说那些成就中梅宏如何,他会即刻“纠正”:“不!是我们团队。”一副认真的样子,甚至会让你为自己的“吹捧”感到不好意思。

抱定从事学术研究的信念

我去采访时,是9月1日,他正式履院长职的第一天。他也算得上典型的科研、管理双肩挑。如今,他是国内知名的计算机软件工程专家、国家863计划计算机软硬件技术主题专家组成员、国家973计划项目首席科学家。1997年,他获得霍英东青年教师基金奖(研究类),是当年唯一的计算机学科获奖者,1998年他参与的项目获得国家科技进步二等奖,2001年他获得国家杰出青年科学基金,2004年6月,在中国青年科技奖不足百名的获奖人士中,他名列其中,2005年,他被聘为教育部长江学者奖励计划特聘教授。

BBIN体育平台,1978年春,时任中国科学院院长的郭沫若在全国科学大会闭幕式上发表了题为《科学的春天》的讲话,指出中华民族“民族历史上最灿烂的科学的春天到来了”,号召广大科学工作者和青少年“张开双臂,热烈地拥抱这个春天”。这次激情洋溢的讲话激发了无数青年人立志从事科学研究的热情。正是在这一年,记者徐迟撰写的报告文学《哥德巴赫猜想》发表,在全国引起轰动。“科学的春天”和陈景润的故事,给当时还是高中生的梅宏带来了很大的触动,从事学术研究、做科学家成了他的理想。尽管文科成绩也十分优秀,他还是在高考时选择了理科,并在多数志愿中填上了与无线电相关的专业,这也是当时对科技领域了解甚少的梅宏曾经听说过的少数专业之一。

26年前,这个从遵义大山中走出的17岁少年,进了南京航空学院,他被调剂到当时很少有人知道能干啥的计算机专业,“当时我连计算机和计算器都分不清”。可喜的是,在此后多年的求学中,他始终没有换过专业,“我是正宗的科班出身”。

1980年,因调剂的因素,梅宏进入南京航空航天大学计算机专业。当时,计算机专业在很多高校都还刚刚设立不久,许多新生是在入学后才第一次了解到“计算机”是什么,梅宏形容当时的自己“就像一张白纸一样”,随着学习的逐步深入,梅宏逐渐变得得心应手,对计算机科学技术产生了浓厚的兴趣。

在读研究生时,梅宏自己开发了一个软件系统,这是一个计算机辅助排料系统,其目的是将各种形状的零件在钢板上尽可能优化地排布,并生成气割机从钢板上割零件的数控指令,以尽可能节省钢材和加工时间。这个小成功不仅给梅宏带来一笔可观的收入,而且非常成功的应用更加坚定了梅宏从事计算机事业的信心。

硕士的学位论文,梅宏自己开发了一个软件系统。这个名为“交互式计算机辅助排料系统ICANS”的软件系统,目的是将各种形状的零件在钢板上尽可能优化地排布,并生成气割机从钢板上割零件的数控指令,以尽可能节省钢材和加工时间。整个夏天,梅宏一个人坚守在上海气焊机厂的会议室内,除了面前的计算机,就是身边的一张凉席。软件开发好后投入了实际应用,随后又进行了多次精心的测试和修改。ICANS软件系统在工业生产中上的成功应用,证明了梅宏的研发能力,并给他带来了一笔当时看来很可观的收入,而且当时还出现了一个机会,他可以以此为基础进入公司,实现该系统的产业化。但是他选择了继续走学术研究的道路,并且该信念得到了进一步的坚定。回想当时的选择,一方面是由于少年时代立下的志向,另一方面也是这次软件开发的实践所带来的思考,“在一次次修改程序的过程中,我发现自己的性格可能并不适合做一名工程师,而是更愿意不断尝试新东西,迎接新挑战,这样可能更适合于做研究型的、前瞻性的工作”,梅宏回忆。

博士毕业后,梅宏进入北京大学,师从杨芙清院士进行博士后研究,这是他在专业上的一次重要调整———从研究程序设计语言转为研究软件工程。这也成为他人生中的一次重要转折,在名师指导下工作加速了他事业发展的步伐。

抱定从事学术研究的信念,梅宏考入上海交通大学攻读博士学位,并在获得博士学位后,进入北京大学进行博士后研究,开启了学术生涯的一个新的阶段。

到北大很长一段时间,除了周六周日的晚上,一周内的其他时间梅宏几乎都泡在实验室内。仅仅四年半后,年轻的他就被破格提拔为教授。

从青鸟工程到奥运信息系统:做有用的研究

这样的故事发生在一个人身上,多少有些英雄色彩。但梅宏一本正经地说,科研崇尚英雄,但与“主义”无关。“我们的研究一般都是杨老师把方向、出思路,我和同事们进行技术诠释。”梅宏说。在梅宏所在的北大信息科学技术学院软件研究所,每一项工作都有严格的分工和协作,就连他们的研究课题,也是致力于构建一个软件行业可以共享的公共软件构件库———好比工业化时代,生产汽车所需的各种零部件仓库———很多通用的“零部件”无需从头开发,软件生产者只要根据用户需求,做好系统设计,然后进行构件集成就行了。

1992年,梅宏来到北京大学,师从著名计算机软件科学家杨芙清院士进行博士后研究,参与了国家“八五”重点科技攻关项目“青鸟工程”的研究工作。在“青鸟工程”奋战的日子,是梅宏最为忙碌的一段时间,也使他收获良多。

做了国家863计划计算机软硬件技术主题专家组成员,梅宏常常要面对的是,“管理的项目和自己从事的科研领域有较大差距”。正是如此,要想做出些成绩,就必须去创新,必须动脑筋,得善于找到一种合理的方式把大家的力量凝聚起来。梅宏说,团队协作容易形成“头脑风暴”,他也借此来形容专家组5个人之间的思想碰撞,正是在这种思想碰撞中,常常会产生奇思妙想,把每个人的作用发挥到极致。

梅宏博士期间“面向对象程序设计语言”的研究背景受到杨芙清院士的重视,初入北大就被遴选为骨干参与“青鸟工程”的研究。梅宏很珍视这个机会,投入了大量的精力,废寝忘食地参与到工作当中。“有一段时间,除了周六和周日晚,每日上午、下午和晚上三班我都会泡在实验室。那时,我女儿在上幼儿园,我可能是当时接她最晚次数最多的家长,常常为此受到老师的斥责。我也多次拒绝了她希望周末去动物园的请求。” 尽管已是近20年前的往事,梅宏仍清楚地记得当时为了工作亏欠了家人很多。但在事业上,梅宏的付出得到了回报。

梅宏在自己的一份863专家述职报告中写道:“专家组的统筹规划、团结协作、相互补台,是实现战略计划的基础。”套用坊间流行的句式,可以将梅宏的见解这样表达:科研不是一个人的表演。

参与工作的初期,梅宏负责对系统各部分进行测试,并由此获得了对整个工程全方位的接触机会。也正是由于他对这个系统的全局式的了解,梅宏被杨芙清院士指定为青鸟Ⅱ型系统集成组组长,负责协调参与“八五”期间青鸟工程的20余家单位研发的工具及系统向北大研发的软件工程环境机制的集成。他提出开放环境下软件工具互操作方法和集成框架,实现了工具和环境的跨平台集成,并在保持环境开放性和紧密集成度的前提下,解决了外来工具的集成问题。在“九五”期间,梅宏成长为项目的核心技术负责人之一和青鸟软件生产线系统的主要设计者之一,在第一线组织项目的实施工作,配合杨芙清院士提出的软件生产线技术思想,提出了青鸟构件模型,组织制定了青鸟构件技术规范。青鸟系统产生了很好的经济和社会效益,促进了国内CASE市场的形成和发展以及软件工程思想和技术的推广。也由于梅宏在其中的优异表现,获得了中国博士后基金会“国氏”博士后奖(现中国优秀博士后奖)。

 

除了在学术上的一系列成果,“青鸟工程”也给梅宏带来了很多其他的收获。由于“青鸟工程”有二十多家单位共同参与,作为集成组组长,梅宏需要在许多方面协调众多的科研单位,学习、了解不同单位的工作,协调、沟通能力得到了极大的锻炼。“在这个过程中,要擅于学习,擅于进行有效的沟通。同时,也学会了‘跳出来’,全面地看问题,这是让我受益无穷的。”梅宏说。

“青鸟工程”的实践始终贯穿着杨芙清院士始终坚持的一个思想:做有用的研究、为国家的需要服务,这对梅宏产生了很大的影响。梅宏说,能够有机会参与青鸟工程这样一个面向国家需求的大项目,使自己对科研工作的认识加深了很多,“做有用的研究”也成为自己一直坚定的信念,“信息科学是一门技术科学,研究一定要瞄准一个实际的需求,这是我们整个团队科研工作的一个定位。”这既是学科特点所决定的,也是北大人责任感的重要体现。

参与北京奥运信息系统的前期建模和研发也是“做有用的研究、为国家需要服务”科研理念的一次具体体现。2003年,为响应国家“科技奥运”的号召,梅宏带领信息科学技术学院软件所的科研团队,承担了国家科技攻关计划项目“奥运信息系统模型的研究与建立”。奥运会的运作已产生稳定的模式,此前信息系统的可用性也是可以信任的,但每个奥运举办城市又有着自己特殊的要求。梅宏与项目组成员在分析和整理历届奥运会信息系统资料的基础上,采用自己研发的方法和工具,从多个抽象层次和视角对奥运信息系统的需求和结构进行建模,为辅助形成奥运信息系统的整体规划、协助相关业务部门针对历届系统进行需求分析、差距分析、功能定义并与国内外开发商进行谈判、以及奥运员工信息系统、运动员报名及资格审定系统、注册系统等多个具体系统的建设提供了重要参考和技术支撑。该工作得到了相关领导和业务部门的肯定,为此项目组被授予“科技奥运先进集体”荣誉称号,梅宏被评为“科技奥运先进个人”。

成功需要刻苦加坚持

梅宏的研究领域主要为软件工程和系统软件。软件工程是应用计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法,按预算和进度实现满足用户要求的软件产品的工程,或以此为研究对象的学科,其目标是追求软件开发的工程化与工业化。而系统软件主要指以操作系统、中间件、数据库管理系统为代表的支撑应用软件运行的共性基础软件。

“任何一个行业的生产活动大体都可以分为两种类型,即手工作坊式的生产和工业化的生产,工业化的重要标志就是产品及其生产过程的标准化和生产过程中自动化工具的采用。软件的生产要规模化、形成产业也应如此。” 梅宏介绍,“软件开发是一项高智力活动,许多软件都是靠人一条条代码手工编写出来的,这种手工作坊式的开发生产率不高,也难以保证质量。软件工程就是希望用工程化的开发手段将人解放出来,高效率高质量地生产软件。”

长期以来,梅宏一直围绕构件化软件中间件、开发方法学和工具环境等方面开展研究并取得了系列成果,如,建立了构件化的软件中间件技术体系与框架,提出基于软件体系结构的构件化软件开发方法ABC。这些研究工作得到了国家自然科学基金、国家科技攻关计划、国家863计划和国家973计划项目的支持。梅宏作为973计划项目首席科学家已承担了两期973项目的研究工作。

2007年,北京大学“高可信软件技术教育部重点实验室”获批建立,梅宏担任实验室主任,并作为学术带头人承担可信软件平台研究组的研究。实验室研究方向包括高可信软件系统的模型理论、运行机制、开发方法、度量评估等。尤其让梅宏感到骄傲的是,实验室拥有一支强大的科研队伍。这个团队以杨芙清院士为学科带头人,囊括了国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者奖励计划特聘教授、新世纪百千万人才工程国家级人选和教育部新世纪人才计划入选者等众多科研骨干。2008年,实验室中以杨芙清院士为学术指导、梅宏为学术带头人的“可信软件的基础理论、方法和技术研究”团队获国家自然科学基金委创新研究群体科学基金资助。

在高可信软件技术实验室,梅宏牵头与同事们完成了“新型构件化应用服务器PKUAS”的研发,获2008年国家技术发明二等奖;“全生命周期软件体系结构建模理论与方法”获2010年教育部高等学校自然科学一等奖。

不久前,教育部对信息科学领域的27个教育部重点实验室进行了评估。评估专家认为,高可信软件技术教育部重点实验室凭借长期的研究历程和良好的研究基础,在科研实践中形成了一支结构合理、富于创新的团队,取得了优秀的研究成果,与国内同类实验室相比,该实验室在可信软件的构造和演化技术及支撑工具和平台的研发等方面具有优势和特色。被评为2011年教育部信息科学领域优秀重点实验室,本年度全国只有4个信息科学类实验室获此殊荣。

矢志不渝地从事软件领域的研究工作,梅宏的成绩有目共睹,得到了多方面的认可:2001年获国家杰出青年科学基金,2004年获第八届中国青年科技奖,2005年进入教育部长江学者奖励计划,2006年入选国家百千万人才工程国家级人选,2002年和2008年两次担任国家973计划项目首席科学家。也由于其学术贡献和影响,他还兼任了国家863计划专家组成员、国家“核高基”科技重大专项专家组成员、信息产业部软件构件技术标准工作组组长、国务院学位委员会计算机科学技术学科评议组成员等学术职务,在国家层面为我国计算机事业做出了重要贡献。回望自己的成长道路,梅宏认为,成功没有捷径可走,最重要的就是“刻苦加坚持”,“正如两本探讨成功的畅销书中所说:在任何领域取得成功的关键跟天分无关,成功需要一万个小时的精深练习。”

大学最重要的产出是人才

“尽管梅老师承担了很多的科研工作和管理工作,但我觉得他内心中首先把自己当作一名人民教师,和学生在一起是他最开心的事。”刘譞哲2001年底开始进入梅宏的实验室进行科研实习,2006年师从梅宏就读博士研究生,至今已过去了十年。“梅老师是很严谨的科研工作者、一位很严格的导师,我们的论文梅老师会逐字逐句地批改,即使是标点符号的错误也不会放过。他也是一位对学生很宽厚、充分尊重学生兴趣和选择的导师。”

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