杨新民:让沉默的数据“开口说话”-重庆师范大学

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杨新民:让沉默的数据“开口说话”

来源:《重庆日报数字报》   作者:《重庆日报数字报》   编辑:何瑶   发布日期:2019-09-17   点击数:

 

2019年1月,重庆师范大学牵头完成、杨新民作为第一完成人的项目获国家自然科学奖二等奖。

杨新民正在研究数学问题。

杨新民在重庆市首届创新争先奖表彰暨先进事迹报告会上发言。

杨新民正在查阅资料。

编者按:2019年9月17日,《重庆日报数字报》登载了我校教授、国际系统与控制科学院院士,全国杰出专业技术人才,国家自然科学奖二等奖、重庆市科学技术奖获得者杨新民的报道。报道的题目是《杨新民:让沉默的数据“开口说话”》。全文如下:

     杨新民:让沉默的数据“开口说话”

人物名片

杨新民博士,博士生导师,国际系统与控制科学院院士,全国杰出专业技术人才,国家自然科学奖二等奖、重庆市科学技术奖获得者。现任重庆师范大学党委常委、副校长,最优化与控制教育部重点实验室主任。先后担任中国数学会、中国工业与应用数学会、中国运筹学会、中国系统工程学会等四个全国一级学会副理事长以及加拿大英属哥伦比亚大学(UBC)等国外多所著名大学兼职教授。目前是《工业与管理最优化杂志》(SCI)和《太平洋优化杂志》(SCI)主编。长期从事数学中最优化理论与方法、广义凸性理论和向量最优化理论等方向的教学与科研工作,主持过10多项国家自然科学基金项目(包括2项重点项目)。

创新感悟

为国运筹,决胜未来,是作为科技工作者最大的价值所在。

2019年,是四川泸州人杨新民来到重庆的第40个年头。

这一年5月,58岁的杨新民又获得一项荣誉:重庆市首届创新争先奖先进个人。

荣誉对杨新民而言,早已不陌生。

就在2019年1月,重庆师范大学牵头完成、杨新民作为第一完成人的“向量最优化问题的理论研究”项目,获得2018年度国家自然科学奖二等奖。

近年来,他还获得中国运筹学会运筹研究奖(2016年)和中国系统工程学会理论贡献奖。两个奖项均为相关学会除终身成就奖外的最高奖项。

在30多年的学术生涯中,杨新民获得的奖项,可以列出一张长长的清单。但他更关心的,却是怎样做好运筹学研究,使这一学科为重庆乃至全国的基础科研、经济社会发展作出更大的贡献。

“现在是数学研究者搞科研、做学术最好的时代。”在杨新民看来,随着以数学为基石的人工智能兴起,数学研究的前途更加光明。

虽然从数学到人工智能的“转型”必然伴随着挑战和困难,但他甘之如饴。

实际上,对美好未来的坚定信心和对现实挑战的迎难而上,始终贯穿于杨新民30多年的学术生涯中。对他来说,为国运筹,决胜未来,是作为科技工作者最大的价值所在。

不服输

破除“瘟七九”的外号

信心的种子,早在40年前就在杨新民心中种下。

1979年,18岁的杨新民考入重庆师范学院(现重庆师范大学)数学系。很快,他发现七九级的学生在学校里有个外号——“瘟七九”。

这是啥意思?他解释,因为1979级的大学生大多是应届高中毕业生,比起恢复高考以后进入学校的前两届学长们,在求学的心态上难免显得更浮躁,学校里就流传开了这么个外号。

年轻的杨新民心里顿时燃起了不服输的信念:越说七九级“瘟”,越要用实际行动证明我们也能有所作为!

怎么证明?只有靠成绩说话。

从大一起,杨新民的每一个假期都用于预习下学期课程,平时的业余时间也拿来钻研课本。

靠着这股冲劲,他提前自学了实变函数,并与七八级学长们一起参加考试,最后获得免修资格,成为重庆师范学院数学系获此资格的第一人。

1983年,杨新民凭借优异的成绩留校担任助理讲师。自此,“瘟七九”的外号在他身上,不攻自破。

和每一个初出茅庐的教师一样,此时的杨新民也缺乏课堂教学经验。为了保证授课效果,他在工作时间外给自己“加码”,提前试讲数十次,并且反复琢磨讲课内容。

数学这门学科,因其艰深、抽象的特点,往往令学生在学习过程中产生畏难情绪。杨新民花了大量功夫,从学生的角度思考,研究在教学中如何引入概念,分散难点,突出重点。甚至连板书排版、内容,他都认真设计,力求让学生在学习中找到快乐。

这份心思没有白费。杨新民的授课获得学生和老师们的高度评价与赞赏,他也多次在全校青年教师赛课比赛中获得一等奖。

教学之余,杨新民也没有放松学习和科研工作。1985年,杨新民考上重庆大学的研究生,研究方向是运筹学。

为什么选择运筹学?杨新民解释,运筹学是将复杂问题抽象为数学模型,然后用数学理论去求最优解的学科。

这意味着,运筹学既有严谨、纯粹、优雅的数学魅力,又有极具说服力的参考决策功能,还具备“学以致用”的前景,杨新民对此深深地着迷,一头扎进了运筹学的研究中。

这一扎,就是30多年。

放弃高薪回母校

让中国向量最优化问题研究走向国际

搞基础研究,就像坐“冷板凳”,往往与清苦、寂寞等关键词联系在一起。

“这是搞基础研究的人必须经历的。”作为“过来人”,杨新民并不以寂寞为苦,相反,因为对数学的热爱,他很享受思想与时间赛跑的感觉。

20世纪90年代,研究生毕业回重庆师范学院任教的杨新民,曾经度过了一个和矩阵贝尔曼猜想“较劲”的暑假。

杨新民认为这个猜想存在反例,但当时国内外尚无人提出,他决定挑战前沿理论。

宁静的校园内,蝉鸣声声。教师宿舍外,放暑假的其他老师在打桥牌。宿舍里,陪伴杨新民的只有一台吱呀作响的电风扇,和不会说话的纸笔。暑假结束后,他举出了矩阵贝尔曼猜想的反例,在国际上引起强烈反响。

拒绝热闹,敢于质疑,这个选择在杨新民此后的学术生涯中出现过很多次。

2001年,杨新民获得香港理工大学博士学位。当时,有研究机构聘请他做运筹学研究,开出的月薪是三四万港元。

“这样的条件,确实非常优厚。”杨新民说,当时回到重庆师范学院任教,他的月薪也就1000多元。

然而,毕业后的杨新民没有犹豫,直接回到重庆师范学院任教。

这是为什么?

在杨新民看来,道理很简单:为人要有感恩之心。自己在重庆师范学院求学、工作,得到过许许多多的支持。博士学成,就应该全身心投入重庆师范学院的数学学科建设,尽自己所能振兴母校。

正是这样的心无旁骛、全神贯注,让杨新民在学术的高峰上持续攀登。

从20世纪90年代开始,他解决了多个国际运筹学界的难题,研究成果被国际系统与控制科学院、发展中国家科学院、美国工程院、加拿大科学院院士们引用。

因为突出的学术贡献,杨新民于2015年被加拿大英属哥伦比亚大学聘为兼职教授,并于2016年被授予国际系统与控制科学院院士。

多年来,杨新民的研究成果被美国《数学评论》收录172篇,被SCI(科学引文索引)收录129篇,12种SCI期刊邀请他担任主编、副主编。他还先后担任中国数学会副理事长、中国运筹学会副理事长、中国系统工程学会副理事长和中国工业与应用数学会副理事长。

在他的努力下,中国向量最优化问题的理论研究逐渐走向国际。

严格自律

把休息的时间用来搞研究

理论研究走向国际,走得并不容易。杨新民坦言,在多年如一日的科研历程中,他也经历过压力、疾病等挑战。支撑他走过来的,除了家人的关爱,就是严格的自律精神。

杨新民并不只有学者这一个身份。由于身兼行政职务,他得在教学和管理方面“双肩挑”。为了建好团队和培养学生,多年来,他放弃了大多数周末和寒暑假以及工作日晚上娱乐、休闲的时间。

在别人看着电视休息的时候,杨新民在干什么?

“老师在和我们讨论问题。”一名杨新民科研团队的研究生说,仅2019年上半年开学以来,每个周六的晚上,杨新民都要召集自己的研究生到实验室集中讨论交流数学问题。

对杨新民来说,这些挤出来的时间特别珍贵。其间,他要么在拼命攻克数学难题,要么与团队攻关或给研究生、本科生上课。即使杨新民得过两次重病,做过大手术,他的“休息时间科研”也从未间断。

这让许多认识他的人深感不解。

“没办法,我的兴趣爱好太少了。”对于朋友们的疑惑,杨新民总是这样幽默地回答。

而事实上,这是因为他一直严格要求自己。

多年前,杨新民曾请著名数学家华罗庚的高徒、中科院院士王元写过两幅书法作品,分别是“风清气正”和“宁静致远”。如今,这两幅字仍然挂在杨新民的办公室里。

“每天看到王元院士的字迹,都是对我的鞭策。”杨新民说,他每天都提醒自己,做行政工作要风清气正,清正廉洁,服务好师生;做学问要宁静致远,甘于寂寞,静得下心,坐得住“冷板凳”。

正是这样严格的自律,使杨新民在兼任行政职务的同时,也在科研领域取得了骄人成绩。

学以致用

用数据为重大决策提供参考

虽然在理论研究方面成果显著,但杨新民绝非“两耳不闻窗外事”。钻研运筹学理论的同时,他同样关心基础理论的实践应用。

“运筹学诞生于二战时期,源于盟军研究如何更高效地调配军事物资。”杨新民说,运筹学问世之初,就天然带有解决复杂问题的功能。它能让沉默的大量原始数据“开口说话”,为重大决策提供清晰的科学依据。

让数据“开口说话”,在20世纪80年代末,杨新民就做过这样的事。

当时,他与另一位学者合作,共同完成“重庆产业政策研究”课题,探讨哪些产业应当作为重庆的支柱产业来发展。而最能客观反映重庆各类产业发展情况的,就是记录在纸上的一个个数据。

当时,电脑还没普及,大量原始数据记录在纸质文件上。杨新民带着学生,把两大车纸质原始数据手动录入学校的计算机,再进行统计、建模、分析,得出了应该以汽摩、机械等产业为支柱产业的结论。

“重大决策不能凭感觉,让数据来说话,一切都清清楚楚。”杨新民表示,运筹学不但能应用于政府决策,也可以在日常生活中发挥作用。例如两个地点之间的最短路径、证券投资的最佳组合,都可以通过数学建模,得到最优化的解决方案。

关于学科建设,杨新民也提出了“最优解”:以点带面,共同进步。他认为,重庆师范大学作为地方高校,在数学学科建设上要突出强项,做出特色。作为数学学科的带头人,他也承担起了学科建设的任务。

如今,杨新民带领的重庆师范大学“运筹学与控制论”实验室是西南地区数学领域唯一的教育部重点实验室,重庆师范大学的数学学科建设,也依托运筹学形成“点面结合”之势,走在全国高校前列。

勇于探索

将运筹学与人工智能相结合

不过,熟悉杨新民的人都知道,热爱挑战、不断攀登的激情,是他性格的一部分。今后,他肯定还会带领重庆师范大学的数学学科团队,继续在科技创新道路上砥砺前行。

往哪走?杨新民心里早就有数。在获得2018年度国家自然科学奖二等奖的“向量最优化问题的理论研究”项目中,就隐藏着前进的方向。

“这项研究蕴含了我从事科研工作30多年来所有成果的结晶。”杨新民解释,向量优化和运筹学有紧密联系,他一直潜心于相关领域的研究。此次获奖的项目,可以说是多年研究的“集大成”。

“做基础研究不等于两耳不闻窗外事,要用好理论成果,回报社会对研究的支持。”杨新民表示,众多重要技术的基础都蕴含着数学思想,如人工智能中的算法优化、学习模型,就与运筹学相关。

多年来,他和团队的研究得到了重庆各界的大力支持,他们希望能用实实在在的贡献来回报社会,为重庆的人工智能等领域提供理论支撑。

他透露,重庆师范大学已经在本科阶段开设相关课程,培养具备人工智能教育背景的应用型数学人才。2017年,该校成功承办了首届全国大数据与人工智能科学大会。

“生命不息,奋斗不止。”杨新民表示。今后,他将带领团队继续开展运筹学前沿研究,同时积极探索理论应用,整合全市相关智力资源,用最前沿的应用数学助力重庆经济发展。

记者手记

用对科学的热爱攻克基础研究的“寂寞关”

申晓佳

采访中,令我们印象最深刻的是,杨新民的办公室一尘不染、陈设简朴,各种语言、版本的专业书籍,占据了他办公室的“半壁江山”。

这也和杨新民给人的第一印象极其相似:思考逻辑清晰,语言表达干净利落,各类术语、方程信手拈来。

这既体现了杨新民身上科学家的深厚素养,也体现了他严于律己的作风。这种单纯到有些枯燥、以学术为中心的日子,在外人看来是寂寞的,而杨新民却持之以恒、乐在其中,并且一干就是30多年。

基础研究要耐得住寂寞,这已是全社会的共识。可怎么才能耐得住寂寞?对杨新民来说,对运筹学的热爱、对母校发展的关心、对教书育人的使命感,让他不以寂寞为苦。

比如为了建好科研团队和培养人才,他几乎放弃了休息的时间,不知疲倦地将科研和教学工作进行到底。

对杨新民来说,科研和教学本身就是一种乐趣。在科研中挑战世界难题,能磨练心智,不断接近数学真理;而多年来培养一批批人才,更让他感受到教书育人的成就感。

专注科研与教学,并未让杨新民成为“两耳不闻窗外事”的“书呆子”。

工作中,他关怀同事和学生,生活中,他热爱家庭,与家人和乐融融。学生们谈起他,既“怕”又尊重;一家三口的合影,至今仍摆放在他办公室的书柜里。

他以三十年的科研生涯证明,基础研究虽然寂寞,但并不阻碍科学家追求成就和幸福。

杨新民对科研的热爱,对真理的追求,与《论语》中孔子说颜回“一箪食,一瓢饮,在陋巷,人不堪其忧,回也不改其乐”颇有相似之处。他在科研中找到了奋斗目标,实现了人生价值,也为母校、重庆乃至全国的科研发展作出了贡献。

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