刘希远:科学征途上勇攀高峰的勇士

作者:十月 来源:中国甘肃网 时间:2019年10月09日 01:10

他是苏黎世联邦高等理工学院(ETHZ)培养的第一名中国博士。他完成的《迟后型时滞控制系统的稳定性判断及稳定条件》论文曾引起国际自动化界震动和注目。人们称,在他的身上,看到了中国研究人员锲而不舍的精神。

  刘希远

  他就是兰州理工大学电信学院退休教师,机械电子工业部有突出贡献专家,已是81岁高龄的刘希远教授。

  1937年刘希远生于江西南昌,1961年7月毕业于西安交通大学发配电专业,同年9月分配至甘肃工业大学动力系工作。主要研究领域为自动控制及人工智能,研究方向为具有时滞控制系统的稳定性及其控制策略和方法。

  “一弹一术”震全国

  1975年,甘肃工业大学(兰州理工大学前身)实行“厂校挂钩”,主要和本省范围内与学校专业有关的厂矿企业合作联系,选择适当的产品(即典型产品)在技术人员和本校教师的指导下,进行现场教学或课堂教学。

  那一年,刘希远作为玉门社教工作队秘书前往玉门404厂工作。期间,404厂附近旱峡煤矿发生了一次矿难,刘希远作为唯一学过工程的技术人员前往现场,冒着矿难再次发生的危险,与煤矿工人一起手工挖煤,完成了矿难救援和善后工作,当时他29岁。回到兰州后,刘希远继续在兰化、兰炼等工厂开展技术更新工作。

  有一次,在兰化304化肥厂刘希远戏言差点没命了。当时他在观察硝酸排量是否达到排放液面,突然硝酸排量加快,超过了吸硝酸的标准水平面,从真空排气孔四周排出到空气中,车间顿时充满了黄色硝酸气体,呛的他眼睛流泪,咳嗽不止,肺部异常难受。要是坚持不住倒在地上,硝酸碰到地面管道,将会因强烈腐蚀而尸骨无存,后果不堪设想。幸好车间师傅发现后,将他扛出才幸免于难。

  刘希远

  有了这次经历,刘希远暗下决心,一定要想办法控制硝酸排量防止超过标准液面。他研读国外先进技术,用气体作为介质,采用自动控制中的射流技术,利用射流中的某些物理现象例如卷吸现象、附壁效应等做成不同功能的射流元件,与辅件组成控制线路,使射流的方向改变,达到自动控制的目的。

  与之前企业使用的电子器件每两三天就需更换一次相比,刘希远的研究成果只需两到三个月清理一次过滤器中的废气即可,大大减少了电子器件的腐蚀,延长了更换和维修时间。这一技术当时是国内首次使用。

  1976年,刘希远来到平凉一个小山沟里专门制造40火箭弹的5204厂,他的主要任务是给这里的工作人员做技术培训。40火箭弹的是当时中国主要的反坦克武器,依靠苏联的先进技术制造,专用它攻打坦克。该火箭弹控制器件大部分为炸药,采用非接触爆炸方式,当火箭弹离装甲距离在两公分左右爆炸,其威力最大,一旦超过这个距离就会发生跳弹,爆炸时产生的火药流,温度可达几千度,穿透力强,杀伤力大。

  实际生产中,遇到的棘手问题是炸药会因一点点的静电引发爆炸,导致生产线停产,人员伤亡,工人们都是冒着生命危险在工作,这也引起了国家有关部门的关注。刘希远课堂上几天前还在上课的工作人员,之后就因爆炸牺牲了。他感到很难过,心里想“总会有办法的”。

  当时,刘希远的爱人还在兰州,要经常下乡巡回医疗,顾不上孩子。他毅然决定带上两儿子去平凉解决这一问题。之后,他基本扔掉了自己的专业,开始自学机械、气动液压知识,自己研发制造军用机械设备。功夫不负有心人,三年后,刘希远采用气体液压控制技术彻底解决了40火箭弹火药压制生产中的爆炸问题,安装了6条40火箭弹炸药压制自动生产线,减少了国家损失,轰动全国。

  ETHZ培养的第一位中国博士

  1979年,师资队伍建设工作成为甘肃工业大学的重中之重,措施之一就是从中青年教师中选送优秀教师出国研修。自幼学习俄文的刘希远为准备出国研修,在英语零基础的情况下,利用收音机、广播恶补英语。用了一年的时间,最终以优异的成绩被选送出国研修。

  ”七.五“获奖证书

  1982年,刘希远来到驰名中外的苏黎世联邦高等理工学院(ETHZ)进修。第一天,导师M·曼索尔教授就给他一个难度很大的课题:《迟后型时滞控制系统的稳定性判据及稳定条件》。这个课题涉及数学、自动控制、计算机等多种学科,曾让好几个外国博士研究生望而生畏,不敢接受。困难是,关于“时滞”这个词,刘希远也是第一次听说。所谓“时滞”,是信息传递中的一种普遍现象,对任何一个自动控制系统中的元件输入端施加一个信号,都要滞后一段时间才能显示出相应的反应,这段时间称为“时滞”。

  刘希远面临一个艰难的抉择,是委婉地避开这个“冒险的暗礁”呢,还是知难而进?最终,他选择了后者,开始了“时滞控制系统稳定性问题”的研究工作。为了找到能使时滞控制系统稳定运行的充要条件,他花了大量的时间和精力钻研本专业的新概念、新定律和新公式。

  学习原本根底较浅的数学、系统科学理论,加上语言问题,刘希远觉得自己就像是钻进了连绵不绝的群山中,刚爬上一座山头,又见更高更险的山峰横亘在眼前。就这样,他不分白天黑夜地钻在资料堆里、实验室里干。在瑞士的第一年,他平均每天只睡三、四个小时。有一次、他边走边想问题,腰带挂到了门把手上也全不知晓,还继续使劲往前走,一下子把腰带给拉断了。有时走着走着,头撞到了墙上才突然醒悟。周围的人纷纷说:“这个中国人着了魔了,傻了!”渐渐地,他赢得了越来越多的人的敬佩和赞叹,他们说:“我们在刘先生身上看到了中国人锲而不舍的精神。”

  刘希远教授在中国驻瑞士总领事馆留影

  经过近三年的刻苦钻研,刘希远终于突破重重难关,原先不懂的东西弄通了,原先不会的公式运用自如了,德语水平也有了很大进步。他不仅对自控理论的经典问题有了全面、深刻的理解,而且逐渐走到了这个领域的前沿,对支持和促进新理论的数学理论的研究也达到了较高的水平。

  刘希远教授和他外国的同事朋友

  在这个基础上,他开始向自己确定的主攻方向——“迟后型时滞问题”发起了进攻。为了扫清外围,他把这方面的一些重要成果都做了严格的理论推导和计算机模拟。这时,他发现导师曼索尔教授和另一个国家的权威教授的论文中有个原则性的错误。于是,他多次用不同的方法进行了推理论证,做了反复的计算机模拟,终于发现,他们把一个公式的充分条件结论为充分必要条件了,由此而推出了一系列的错误结论。

  刘希远的这一重大理论发现,使导师曼索尔教授震惊,这个“中国人”的份量在他的心目中增加了好多倍。他知难而进的精神曾被《人民日报》誉为“科学征途上的勇士”。

  1984年4月,他的论文还在校对之中,就受到一位著名的自动化专家的称赞:“你们的研究已大大超越我和另一位教授合作研究的论文水平,因此我决定不再发表我们的文章了。”刘希远的研究成果一经发表,就引起了国际自动化界震动和注目。有的科学家预言,它将在航天系统的控制方面发挥重大作用,有的指出它对军事科学有不可低估的作用,有的则认为它对经济的调节控制有很大的现实意义。

  1985年4月,鉴于刘希远取得的这一重大成果,苏黎世高等理工学院破例同意他考取博士学位。在该校,一般攻读博士学位需要六年甚至更多的时间,要通过许多相应课程的严格考试,而刘希远以全优成绩通过了博士论文答辩。这是该校首次将博士学位授予一名中国学生。

  此外,刘希远联系了国际文化合作委员会,与ETHZ校长商议,筹备和促成了机械部和甘肃工业大学联合代表团访问瑞士ETHZ及有关工厂、学校,为甘肃工业大学和ETHZ进一步发展校际友好关系、学术交往奠定了基础。

  1985年7月,刘希远谢绝国内外其他高校高薪聘请,载誉而归,继续在甘工大干事创业,成为学科带头人和学术骨干。

  潜心学术报母校

  1985年12月,刘希远任甘肃工业大学自动控制系主任。他一到任,就和系里五十六名教职工一一谈话,了解他们的愿望、建议和苦衷。他关心青年教师成长,协同各专业教研室根据每个青年教师的条件,确定业务发展方向并安排实际工作。逐渐地,全系每个教师都感到各得其所,各有所求,人心稳定、同心协力的工作好势头逐步显现。

  杰出专家贡献证书

  凭着在科研上的实干精神,他和全系教职工一起制定了该系的“七·五”规划,提出“拓宽专业面、筹建大系统研究室、建立学术梯队”等建设思路。短期内编写出讲稿,开设了“最优控制”与“大系统理论及应用”两门课程,建立了自动控制和电气工程及其自动化两个专业,转年申请了这两个专业的硕士授予点。这些都为发展学校自动化学科做出了卓越的贡献。时任校长陈剑虹高兴地说:“半年多的实践证明,刘希远没有辜负学校和大家的期望”。

  刘希远

  除了教学管理工作外,刘希远继续投入自己的科学研究领域。其中一个突出的项目是他与北京科技大学涂序彦教授一起申请到的国家“七五”重点科技(攻关)项目《国家经济信息系统专家系统关键技术研究与开发》。该项目创造性地运用了人工智能与大系统理论相结合的方法,解决了经济领域的综合性与专家系统的专业性之间的矛盾。国际联机文献检索查询结果表明:没有出现和大型专家系统综合技术的前五项技术相符或相同的文献,可以认为该技术具有新颖性,水平超前。目前,以该成果为基础的经济专家系统仍在使用,并为其他专家系统的开发提供了典型经验和示范样本。

  晚年不服老,研究在路上。现在81岁的刘希远教授正在编写《宏观调控大时滞系统稳定性的实用判据》。

  他像一名永不疲惫的勇士一样,始终精神抖擞、目光如炬,攀登着一个又一个属于自己的科学“高峰”。








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