李菡丹
他是国家级高层次人才,欧洲科学院院士,IEEE会士,同时担任中国自动化学会副秘书长、IEEE工业电子学会副主席、《IEEE/ASME机电一体化汇刊》主编等;他长期致力于自动控制理论和应用研究,在网络化控制、机器人智能系统、智能装备等领域取得了一系列研究成果,入选全球高被引学者,曾获国家自然科学奖二等奖、全国先进工作者、中国青年五四奖章、中国青年科技奖、陈嘉庚青年科学奖、科学探索奖等荣誉。
他就是全国青联常委,中青科协常务理事,哈尔滨工业大学航天学院教授、博士生导师、智能控制与系统研究所所长高会军。
最近,高会军参加了“中国青年科技工作者日”全国宣传月山东站活动,他对活动期间举办的“中青科协走进济南——数字经济赋能省会高质量发展”主题论坛印象深刻。“通过这个活动,我全面地了解到山東数字强省建设以及推动创新链、产业链、人才链深度融合的相关经验和有效举措,同时也从各位专家的精彩发言中得到启发,这些内容对我未来的研究工作都起到了很好的借鉴和参考作用。”
作为宣讲团成员,高会军还作了题为《科技创新赋能产业发展——面向类器官再生的智能制造系统》的报告。他坦言,这方面研究是基于他在智能控制以及装备制造领域的研究成果,结合生物医疗前沿需求开展的一个新兴研究方向。“类器官在攻克人类重大疾病、揭示生命本质等方面具有极大潜力,国际上仍缺少规模化转化与应用案例,其标准化批量制造属于国际前沿热点方向,意义重大,挑战性高,正属于近年来我们大力倡导的医工交叉领域的实际前沿问题。我已经在基于机器视觉的控制领域积累了比较丰富的研究成果,并且成功应用于解决生物医学领域的显微操作问题,这部分研究内容也正是类器官再生制造系统的关键问题。因此,我非常希望相关研究基础能够与类器官再生制造问题相结合,为我国生物医疗领域的发展作出新的贡献。”
高会军长期面向高端电子制造装备控制中的关键科学问题开展研究,在网络化控制和基于视觉的高性能控制方向取得了一系列创新成果。针对网络通讯给控制系统带来的挑战,他带领团队建立了一套新的网络化控制研究体系,在统一框架下综合考虑多种网络通信约束,突破了已有方法仅考虑单一或部分通信约束的局限性,并在此基础上开展网络化复杂生产过程控制研究,解决了设备网和监控网双网环境下工业过程运行指标优化跟踪问题。该研究成果获2014年度国家自然科学奖二等奖(排名第一)。
针对高端精密电子制造装备系统中复杂不确定性、外界干扰及多类型传感器带来的挑战,高会军带领团队致力于提高视觉识别精准性、控制精确度和计算实时性,提出了基于视觉的高性能控制技术,解决了复杂工况下高速高精度控制难题,同时研制了具有自主知识产权的高速高精度贴片机,实现了电子组装核心装备的自主可控。基于视觉的高性能控制技术已应用于20余家国内外著名企业,产生显著的经济和社会效益。
就在去年10月份,美国电气与电子工程师协会(英文简称IEEE)系统、人与控制论学会公布2023年诺伯特·维纳奖(Norbert Wiener Award)获奖者,高会军因对先进系统控制理论与工程应用作出的杰出贡献获此殊荣。这是继2014年中国大陆学者首次获奖后,时隔9年,中国大陆学者再次获得这一奖项。
据了解,诺伯特·维纳奖是为纪念“控制论”创始人诺伯特·维纳于1980年设立,由IEEE系统、人与控制论学会管理,是系统与控制论领域的最高奖项之一,每年授奖不超过一人。
IEEE系统、人与控制论学会前任主席及奖励委员会主席爱德华·通斯特尔评价说:“高会军教授是先进系统控制理论与工程应用领域的世界知名专家。他在网络化控制系统和机电一体化系统先进控制方面的研究作出了重大贡献,代表了系统科学和控制论的进步,为此学会授予他诺伯特·维纳(Norbert Wiener)奖。该奖项被认为是系统与控制论领域的最高奖项,也是学会最高技术成就奖之一。”
高会军感慨:“能够获得这个奖项,我非常荣幸。这是国际学术界对我研究工作的肯定,我也非常感谢多年来为我科研工作提供持续支持的学校和团队以及国内外众多学者的紧密合作。该奖项是IEEE系统、人与控制论学会由于我在‘先进系统控制理论与工程应用作出的杰出贡献而颁给我的,这也是我近些年工作的缩影。我在科研工作中始终重视理论联系实际,尤其对于工科领域,我认为一定要从实际工程中提炼科学问题,有针对性地开展理论研究,从根本上切实解决工程中存在的实际问题,这才是我们工程领域科研人员应该遵循的发展道路。我在自动控制领域的理论成果就已经在工业网络化过程控制、光机电一体化智能装备以及类器官再生的智能制造等实际工程领域得到了应用。我在团队建设和学生培养过程中,也始终强调理论和实际的结合。未来我也将继续坚持这样的发展思路,力争继续在工业制造、生物医学等领域作出贡献。”
高会军的研究成果在国际上产生重要影响,引用学者包括多位国内外院士及IEEE会士,成果获IEEE神经网络与学习系统汇刊及IEEE工业电子汇刊杰出论文奖,入选汤森路透发布的2014年世界最具影响力科学家榜单,是入选的17位科学家中唯一一位中国学者。
同时,高会军在人才培养方面也取得突出成绩,他带领的团队成员多人入选国家级高层次人才和青年人才、IEEE会士和洪堡学者等,培养的多名博士获评“全国百篇优秀博士论文”、中国自动化学会优秀博士论文等。
1976年,高会军出生于黑龙江省集贤县。初中毕业时,因为家里经济条件不好,他没有选择继续读高中,而是考取了陕西的一所中专学校,并在1995年中专毕业后进入工厂工作。
当时,工厂的工作和生活条件比较艰苦,工作需要三班倒,作息时间很不规律。为了参加自学考试,高会军常常在机床旁一边工作一边学习,书本上沾满了机床溅出的油渍。他为了节省车费,就骑着自行车往返于单位、报名点和考点。他回忆那时的生活也经常是入不敷出,需要借钱买资料、交报名费。每当遇到难点问题,他常常彻夜难眠又无人请教,在痛苦与无助面前,多少次想放弃却又咬着牙坚持下来……
就这样,在两年半的时间里,本科自学考试要求的15门课程,高会军全部一次通过,获得了机电一体化工程专业本科学历。
通過成人自考,年轻的高会军对科研产生了浓厚的兴趣,经过一段时间的思想斗争后,他决定考研。每天凌晨三四点,他就去抢占自习室。经过大半年的冲刺,1998年,高会军考取了沈阳工业大学电机与电器专业硕士研究生。
2001年,取得硕士学位的高会军再接再厉,考入哈尔滨工业大学控制科学与工程专业继续攻读博士学位,2005年博士毕业后留校任教,并被破格晋升为教授,2006年4月被评为博士生导师。此时的他年仅30岁,是哈尔滨工业大学最年轻的博士生导师。
高会军介绍,在攻读博士期间,他还曾于2003年11月至2004年8月在香港大学访问研究,博士毕业后于2005年10月至2007年10月在加拿大Alberta大学进行博士后研究工作。
从中专生到博导,从车间工人到顶尖科学家,每一次华丽转身的背后,支撑高会军的是超乎常人的付出和对信念的坚守。他坦言:“最初驱使我不断求学的是对科技知识的渴望。中专毕业在工厂工作时,我深感知识的重要,只有科学文化知识才能提高生产效率、改善工作环境,于是产生了继续求学的想法。在随后攻读硕士、博士学位的道路上,我愈发深刻体会到科技对于我们国家发展的重要意义,也开始将我个人的学习和科研工作与国家重大需求相结合,致力于高端装备自主可控,专注于解决卡脖子关键技术难题。我觉得将个人发展与国家需求相结合也应当是每一位科研工作者走向成功的重要因素之一。在后来不断地学习和科研工作中,脚踏实地、注重细节,并且对自己正在做的事情充满信心、执着努力,也是我能够取得这些科研成果的重要原因。”
《中华儿女》:你从2008年起对光机电一体化智能装备相关技术开展研究,并致力于高端贴片机的研发工作。在研究的过程中,你遇到过什么困难,是如何克服的?
高会军:我的研究方向之一,是光机电一体化智能装备,近年来,主要针对电子制造领域的电子元器件表面贴装装备开展了深入研究和研发工作。我国是电子产品制造大国,对此类装备需求量巨大。在整条表面贴装生产线的装备中,目前只有最核心最复杂的贴片机尚未实现国产化。我国的高端贴片机市场仍被韩国、日本等国企业所垄断。该设备是集机械设计、机器视觉、光电信息、图像处理、运动控制、智能优化、材料工艺等问题为一体的高端装备,其核心技术具有很高的难度。其实,这10多年来,我的研发工作也遇到了不少困难,比如研发团队人员流动频繁,研发场地局限性较大,资金支持有限等等多方面问题。庆幸的是,我始终没有动摇坚持下去的决心。后来,通过不断培养人才和队伍优化,研发团队日趋稳定,也通过积极寻求地方政府支持,在电子制造产业比较聚集的优势地域建立了专门的研发基地,同时也陆续争取到来自各方面的资金支持,困难陆续得到了解决。
《中华儿女》:你研究的课题有什么最新进展和突破 新的一年,你有什么目标和规划?
高会军:我主要的研究课题包括“面向类器官再生的智能制造系统”以及“高速高精度表面贴装装备”研发,这两方面课题都取得了一些最新进展。类器官智能制造方面,我们已经突破了面向类器官细胞的显微操作基础理论与关键技术,研发了面向类器官再生的智能制造第二代系统,并且实现了一定规模的类器官标准化批量制造;高速高精度表面贴装装备方面,我们已经完成了第五代样机的研发,部分机型成功应用于相关企业生产线并取得了良好成效。新的一年,我们将在现有成果的基础上,进一步完善面向类器官再生的智能制造系统,同时扩大高端贴片机的市场化推广,力争早日实现国产化。当然,未来必定仍有一些未知的困难在等待着我们,但我有信心面对它们,我会坚定不移把研究工作继续下去,我们不仅仅满足于达到国际前沿,更要力争国际领先,为我国电子制造领域的进步作出切实贡献。
《中华儿女》:你曾经获得过很多荣誉,其中你最看重的是哪一个奖项?
高会军:我最看重的是2014年获得的国家自然科学奖二等奖。因为国家自然科学奖是我国对具有重大意义的科研成果给予的充分肯定。获奖的成果是具有网络通讯约束的动态系统控制理论与方法,对于网络化控制系统的发展具有重要的理论意义和应用价值,也是我后期在智能制造、生物医学装备等领域开展研究工作的重要基础。
《中华儿女》:作为全国青联常委、黑龙江省青联副主席、中青科协常务理事,今后,你将如何发挥榜样作用,引领青年成长、成才,为科技强国建设贡献自己的力量?
高会军:我在工作之余也非常愿意投身于社会公益事业,将我的成长经历和多年来在教学科研工作中的经验和感悟分享给广大青少年和科技工作者,宣扬科学研究的重要和勤奋刻苦的精神,并致力于促进全国青年科研人才的交流与合作。我也希望未来有更多机会发挥榜样作用,引领广大青年科研人员和学生成长成才,为科技强国建设贡献自己的力量。
责任编辑 张惠清