【系友风采】清华——我终身的大学

(发布日期:2009-06-03,吴宏鑫(1965自控))

我1959年高考时,正值苏联发射第一颗人造卫星不久,“航天热”在世界范围内兴起。我如愿以偿地考取了清华大学自动控制系,我感到特别幸运。

1965年毕业后,我分配到中国科学院自动化所,1968年又调到北京控制工程研究所从事航天控制工作。四十多年来,我一直从事航天和工业领域的自动控制理论与应用研究,我提出的一些理论和方法已成功地应用于航天、国防和工业过程。特别使我感到欣慰的是,近二十年来,我培养了一大批研究生,其中博士生28名,硕士生29名,博士后21名。他们已经成为我国航天事业的栋梁。我发表了专著一部,论文70多篇,获国家发明奖、部级科技进步奖多项。这些成绩与清华大学六年的培养是分不开的。

宽厚的理论基础和系统的专业课

清华大学名师荟萃,课程门类丰富,真是科学的殿堂。很多课都是大师讲授,让我们深感自豪。最使我感兴趣并且学得较好的,是钟士模先生的“自动控制系统”和 “过渡过程”两门课,吴麒先生的“自动调节原理”课,童诗白先生的“电子技术”课。四十多年过去,这些老师上课的情景仍历历在目!

钟先生讲过渡过程,讲合电闸中0-到0+变化,电机转动控制中如何最快到达又不超调等例子,深入浅出,给我的印象颇深。吴麒先生教学一丝不苟,他写的板书,从黑板左上角写到右下角,整板写满,工整美观,有条不紊;他不借助任何工具一笔就能画出一个非常规范的圆,那娴熟的技巧令人赞叹。吴先生看似严肃,可是一经接触,人们就会觉得他是那么平易近人。他的谦逊好学更让我佩服,我大学毕业后回校听郑大钟老师的现代控制理论课,当我交作业时,我发现吴先生也笔直地站在郑老师身边,看郑老师批改我的作业,低头倾听郑老师的话语。

清华的学生上课紧张,课后的自习更紧张。每天吃完晚饭,同学们就争分夺秒地赶往自修教室,如饥似渴地吸取知识。清华的所有自修教室即使在节日之夜也是灯火通明。那时的我们,多像一群在知识百花园里采粉酿蜜的小蜜蜂啊!

注重理论联系实际

有一次到吉林化工厂实习,一进工厂,目睹现代工业复杂的生产线,我们看得眼花缭乱。我一边跟随工人师傅检查、调试仪表,一边想:这样一个生产线的数学模型怎么写呢?仪表工调试仪表,是怎样保证整个生产线进行平稳的自动控制的呢?这些问题是在那次生产实习中产生的,引起我的长久思考。我们学自动控制的人,必须学会如何把学到的理论与生产实践相结合,以解决生产中的自动控制问题。

毕业设计是大学学习成果的大检验。我的毕业设计论文是在孙全康老师的指导下,做快速笔绘记录仪和快速扫描控制系统的设计及部分硬件的研制。但在整机调试时,出现了一个问题,即过渡过程性能特别差。在孙老师的耐心指导下,我们认识到:自动控制系统设计好坏的关键是过渡过程阶段的稳定性与动态性能。参加工作后,我曾得过一个发明奖,那项工作的一部分内容就是从孙老师引导我们认识的这个关键点入手,经过两年的奋斗完成的。

多种形式的思想教育

入学后学校组织各种形式的思想教育活动,使我受益匪浅。我最喜欢听的是刘冰(学校党委第一副书记)关于人生观的报告、艾知生(学校党委副书记)的哲学课。听他们的报告和讲课让我有一种茅塞顿开的感觉。

学校党委领导直接到学生中做工作,在大学的后三年中,艾知生经常到我们班参加讨论。讨论时,同学们思想活跃,提的问题五花八门,有些问题一时是说不清楚的,但民主讨论的风气本身就是一种教育。给我印象深刻的是,艾知生说:“要学点唯物辩证法。那样,我们在任何情况下都能坚持真理,不怕打击和孤立。”当时我就想,在中国共产党、毛主席领导下,怎么可能有打击、孤立坚持真理者的事出现呢?直到经历了“文革”动乱才使我恍然大悟。

在清华六年,我从班的生活干事干到系学生会副主席,长达五年,一直负责群众生活。开始,我不太喜欢管这些打扫卫生、分发粮票等婆婆妈妈的生活琐事。但各级领导每次给生活干部开会都强调:这是培养我们为人民服务思想的一种实习。三年困难时期,党员每月要节省2斤粮票,准备接济那些不到月底,定量的粮食就吃光的同学。组织上让我负责这个工作。党员们节衣缩食、扶危济困的行动使我看到了榜样,慢慢热爱起生活组的工作来。

清华大学成功的思想教育,使我在遇到各种困难时能正确对待。“文革”中,我受到了冲击,被关起来审查。谁知和我同屋受审的“难友”竟是留美归国的著名专家杨嘉墀先生。他一边坦然地接受审查和批斗,一边设计卫星方案。在他的激励下,我把囚室当作课堂,利用这段难得的清静时光,学习英语、日语和现代控制理论、计算控制等新知识,为将来报效祖国做好准备。

清华是我终身的大学

毕业后,清华的老师们仍一如既往地指导和关心着我。我1978年获得“平反”后,回学校听课,特别是韩曾晋老师的自适应控制课和郑大钟老师的现代控制理论课,对我帮助很大。我“文革”前后两度作郑老师的学生,他把控制理论的概念讲得提纲挈领、鞭辟入里,让人百听不厌,真是一种享受。我公开发表的第一篇论文就是郑老师帮助反复修改完成的。我还听了其他老师的课,如:刘中仁老师的模型参考自适应控制,孙增圻老师的计算机控制等。只要遇到疑难问题,就来母校求教,解学书、张钹、李衍达、金以慧、李清泉、吕文超等老师都曾给我指导。

在事业的天空中翱翔

1978年,我的冤案终于得到平反。这时,我面临着工作方向上的重大选择,我选择了开拓国内尚少人涉足的航天器自适应控制这个领域。抱着不惜坐十年“冷板凳”的决心,终于在“空间环境模拟器控制系统”的攻关中,提出了“全系数自适应控制方法”。1981年,我的论文发表,引起了国内理论界的关注。1984年,我在自适应控制方面的发明因其原创性,获得国家发明奖。我也有幸跻身于航天部的首批研究员行列。

与此同时,为了推广自适应控制技术,我在全国各地寻找“试验田”,并在多个企业取得显著成果。有一次,我到河北一家啤酒厂考察应用效果,一位工人师傅不知道我的身份,神秘地对我说:“你不知道,这项技术是北京的一个姓吴的教授给我们搞的,特别管用!”我听了没有说一句话,但心里乐开了花! 此后的二十多年里,我的这项发明成果在应用和研究中不断完善,形成了一套完整的自适应控制理论和方法,并在航天与工业生产过程控制中广泛应用。

1989年,航天专家屠善澄先生就提出要开展交会对接的预先研究。我参加了这项预研,与他人合作提出“非线性黄金分割自适应控制”,得到“863计划”空间站技术专家组的重视。我们的理论方法已应用于神舟飞船返回控制、空间环境模拟器控制等9类对象、400多个控制系统。特别是在神舟飞船返回再入自适应控制中,控制精度已达到世界先进水平。

近二十年来,我的主要任务之一是培养学生。清华老师的言传身教是我一生的财富,我力求把它传承下去。这些传统中,我认为最宝贵的是老老实实做人,踏踏实实做事的学风。这是治学的前提,也是最终攀上科学高峰的保障。还有一点就是鼓励他们为祖国服务。我对他们说:“到国外工作,不回国,无非是为外国人打工,多赚点钱而已。如果你们到国外学习后回国工作,你们会有更多的收获。这样,你们是为祖国的航天事业作贡献,会感到非常自豪!”在曾经的出国大潮中,我的学生们绝大多数都留在国内,并在神舟飞船和嫦娥一号探月工程中发挥重要作用。

我做的事情算不上惊天动地,经历也曲曲折折。“院士”这两个字,应该说是对我的一种激励。我将“老骥伏枥,志在千里”,为祖国的航天事业再立新功。毕竟,一个民族需要多一些胸怀大志、仰望星空的人。