徐宗本院士:探寻数学的交叉之美
这位从秦岭大山深处走出来的数学家,以坚持不懈的精神、坚忍不拔的毅力和坚定不移的信念,攀登在将数学变成数学技术的蜿蜒道路上。
2015年春日的一天,西安交通大学校园里百花争艳,绽放的樱花让师生们流连于花间树道。在该校学习工作近40年的徐宗本院士,此刻正安静地坐在办公室推导演算数学公式,直到《中国科学报》记者的来访,才将他从深奥的数学世界拉回到樱花盛开的美丽校园。
其实,这位从秦岭大山深处走出的数学家,其人生经历所折射出的光彩,更比樱花绚丽——1987年获西安交通大学理学博士学位,成为我国“文革”后第一批培养的计算数学专业博士;2008年获中国应用数学的最高奖——苏步青应用数学奖;2010年,他应邀在世界数学家大会上作45分钟特邀报告,成为我国为数不多的被邀请的大陆数学家;2011年当选中国科学院院士;2014年,以他的理论为基础的全球首部稀疏微波成像论证原理样机试飞成功。
坚持不懈,将纯数学带进应用之门
在探索数学与应用相结合的路上,徐宗本已经跋涉了30多年。这不仅要有对研究方向的足够自信,最重要的是要能耐得住长期的寂寞和一次次的失败。“长期从事这件事情,你会冒很大的风险,那就是有可能不成功,整个过程充满着常人难以理解的煎熬。”徐宗本体会颇深。
因为始终伴随着“失败”的风险,他曾经认为自己也有可能“死在”坚持的路上。“我坚持的价值在于,让那些一直坚持走在科学研究路上的人看到了希望,特别是让数学领域一批坚持做应用的人看到了成功。”徐宗本说,“其实,在数学领域有许多人依然坚持走在应用的路上,无论成败,只要坚持自己的研究方向并为之付出努力,他们都是成功者。”
1987年,徐宗本长达200多页的博士论文《单调映像方程解的近似和构造可解性理论》以严密的推理、独特的创意、精妙的算法在泛函分析领域引起轰动,当时被认为无论在思想方法上,还是在理论构架上,都超越了国内外同行的同类工作。这些深刻卓越的理论研究基础为他后来在相关数学理论、机器学习领域的厚积薄发,并取得系统性创新成果夯实了基础。
基于对基础数学的深入研究和敏锐感悟,徐宗本发现并证明了机器学习的“徐-罗奇”定理,解决了神经网络与模拟演化计算中的一些困难理论问题。
20多年来,“徐-罗奇”定理被持续广泛应用于数学分析、机器学习、逼近论和控制论等,已被117篇SCI论文作为引理应用,成为在非欧框架下机器学习研究的基本分析工具之一。
他还在相关数学理论、机器学习领域取得一系列创新成果,如提出稀疏信息处理的L(1/2)正则化理论,为稀疏微波成像新体制提供了重要基础,被应用于雷达数据采集,被国家安全重大基础研究项目采用,及在军事侦测、地球遥感等国家重大需求应用中发挥重要作用等。
坚忍不拔,让人生磨砺成为精神源泉
在通往数学王国的道路上,徐宗本坎坷的人生磨砺成为他攻克数学难关的精神源泉。
1973年,18岁的徐宗本进入西北大学学习数学,三年后被分配到西安交通大学任教。在此后的青春岁月里,徐宗本虽为大学教师,却依然像学生一样约束自己,坚持学习数学专业的本科课程。
1978年,徐宗本参加我国第一批研究生考试,报考“数学王子”陈景润的研究生,结果却未能如愿。这一挫折对他影响极大,他深刻地认识到:“搞研究是一个厚积薄发的过程,尤其是数学这门基础学科,如果没有坚实的积累,在科研中是很难出成果的。”为此他痛下决心,给自己定了“五项铁律”:一是坚忍不拔地学习、研究;二是与学习无关的事一律不想;三是坚持锻炼身体,保持旺盛精力;四是调节营养,活跃生活;五是注意思想修养,不放弃也不骄傲。
这五项“铁律”,徐宗本一坚持就是数十年。在日复一日的坚持中,他体味到了一个个人生感悟:“只要有坚定的毅力,知道远方的彼岸是什么,就一定有能力到达彼岸。”“播种行为,可以收获习惯;播种习惯,可以收获性格;播种性格,可以收获命运。”“一个人在努力的过程中也可能失败,但不意味着永远失败,只要坚持,就能成功。”
坚定不移,用言传身教打造团队精神
目前,徐宗本所在的团队信息与系统科学研究所,是一个拥有40多名成员的“大家庭”。作为团队带头人,他认为最根本的是要更多地关注别人的成长,要给别人更多发展机会。在徐宗本周围因此形成了无数个“精神团队”:做科研有一支过硬的交叉学科团队,做管理有一支志同道合的行政团队。
不过,在徐宗本的团队工作和学习可并不轻松。因为这个团队不仅有着严明的纪律,而且“能容忍愚钝、决不能容忍懒惰”。徐宗本自己说到做到,也以身作则,用言传身教严格要求自己的学生。
学生交来的论文,无论再忙,他都反复认真修改,一篇论文从头到尾修改五六遍都算少的,据说最多的还有改30多遍的。为了避免不合格的论文因某种原因侥幸过关,他往往通宵达旦地为学生修改论文。第二天当一份改得密密麻麻“面目全非”的论文放在学生面前时,学生感触颇深,暗下决心要勤奋学习,严格要求自己。
从秦岭大山深处走出的徐宗本,满怀感恩之心,时刻不忘回报社会。当他当选院士时,遍布天下的弟子们难言欣喜,纷纷集资祝贺,他却将这些资金如数捐给学校设立“西安交大应用数学论文奖”以激励创新研究。在60岁生日之际,他又做了一件有意义的事情——号召家人和学生,组织并设立“希望之翼助学基金”,每年帮助两名没钱上大学的“山里娃”实现大学梦。他期望以这种方式回馈秦岭家乡的养育,让更多像他这样的“山里娃”依靠知识改变命运。
来源:中国科学报