华东师大数学系在系统控制科学领域不仅办得早,而且也很成功。华东师大原本是一个文理科类型的,在全国也算不上第一流的大学。在一个理、工、文(意指管理科学和哲学等)交叉的系统科学领域,特别是“系统控制科学与应用”方向,华东师大能在全国大学中名列前茅,这实非容易取得的成就。人们常说,事业成功靠“天时地利人和”,个人成功靠“机会与努力”。在我看来天时与机会是第一位的,我们都是在事业上很努力的人,我们教研室同事之间都相处的不错。但是没有打倒四人帮,在中国出现全面改革开放的大好局面之前,我们再努力也成就不了大事。这是我从心底里发出的感叹！控制论方向成功的历史是无法复制的。但从过程中揭示出来的规律和经验倒是可以借鉴,可以再实践的,那就看办学者的智慧了。
控制理论在华东师大从无到有,从有到壮大,这段历史的机遇是从文化大革命时期,阴差阳错地在数学系办“自动化小分队”开始的。它造就了一个后来的控制理论队伍,它改变了这个队伍中成员们原有的知识结构与专业方向。这种改变,当时是被动的,不得已的。回过头来看,这段在工程实践中的经历,恰好纠正了中国高等教育中的一种巨大的弊病。这也许能给“钱学森之问”的某种回答,有一点点启示。关于这段历史,胡启迪、袁震东老师更有资格来写。我就更多谈谈自己的经历以及我自己悟出的道理。
由于政治上的原因,1958年中学毕业后我失去了进大学的机会。同年进入上海电机厂,现在它是上海电气集团公司的核心企业。而我工作的试验室正是该厂“技术含量”最高的部门之一。那时我求知欲望很强,在这期间我将一切业余时间都用于自学大学电机系的课程。上海电机厂设计科的工程师、技术员都是来自美国、英国、苏联以及清华、上海交通大学等的毕业生,他们能给予我学习上的指导和帮助。有一段时间我在厂办业余大学听课,并参加考试。到了1960年,我已经学完了工科大学电机系最基础的课程,积累了较丰富的工程知识。这些知识对我后来搞“控制理论与应用”起了非常大的作用。在1960年,我进入华东师大数学系学习,1965年毕业。从知识结构上说,我已经获得理、工两个领域的扎实基础,这是很宝贵的知识财富。这儿我插一段话,一次在北京参加讨论班时,钱学森对我说他拿的是数学博士。我以为他是与我开玩笑说说的,后来从介绍他的传记中得知,这是事实。他在交通大学读的是机械,在美国MIT和加州理工是在航空系,获得航空和数学的双博士学位！在西方大学中这种类型的学者是很常见的,而且受欢迎。我曾生活、学习和工作过的多伦多大学、墨尔本大学和法国科学院有很多同事,他们大学本科是数学,博士是工程类。在法国很多工程类学者都必须读完大学应用数学的全部基础课程。但在中国很难实现这种培养人材的途经。文化大革命期间,从参加“自动化小分队”开始,我认真地学习起现代控制理论了,并很快喜欢上这个专业方向。由于两个特殊机遇使我能很快从理论与实践两方面进入了这个“高、精、尖”领域。
在控制理论界,一般认为,现代控制理论的发展应以R. Kalman在1959年-1960年间提出的能控性、能观性,以及系统状态方程等概念为起点。由于美苏争霸,要在空间技术上争占制高点,加上Kalman滤波器等现代控制理论的成果在阿波罗计划上的成功应用等因素,促使上世纪六十年代后,现代控制论在欧美学术界受到空前的重视。钱学森院士是最早提醒中国科技界重视这新兴领域的。1964年在中国科学院数学所成立了控制理论研究室,由数学所副所长关肇直教授及航天五院宋健教授领导该研究室，这个研究室在文化大革命中尚能够运转。我和袁震东等在七十年代初与他们有所接触,我一有机会就去北京参加关肇直教授领导的讨论班。我还有机会直接听他的教导,攻读现代控制理论文献。到了1976年文化革命结束时我已经有了一些基础知识。到八十年代初己具备了写控制论方向论文的初步能力了。八十年代初，我有机会赴多伦多大学,在国际著名控制理论专家Wonham教授指导下进修,这是我学术生涯的另一个转折点。
七十年代中期起,我参与了几个现代控制理论的应用项目。通过实践加深了对现代控制论的理解。最早,我参加了数学系自动化小分队在上海第十钢铁厂参与冷钢板三连轧的研发。这是当时中国自主开发的计算机控制的自动化系统,由冶金部、一机部联合成立专家组攻关的国家重点项目。我用刚学会的Kalman 滤波器理论,设计了一套预测钢板厚度的程序。由于当时的国产计算机可靠性太差,只能做几分钟试验,不可能连续工作。但几次测试结果显示,我设计的计算程序是可行的。后来因为国家决定引进西德及日本的成套轧钢自动化设备(武钢和宝钢),上钢十厂项目就下马了。对我来说,这是一次难得的系统学习工业自动化全过程的大好机会。后来我们在上海调节器厂参加“计算机控制单晶硅控制”项目,我用现代控制理论初步知识设计控制模型也比较得心应手了。但真正搞成的第一个自动化项目是在上海中科院冶金研究完成的。该研究所具有当时从国外引进的中型计算机,参加协作的研究员科学素质都很高,我提出一套控制数学模型,他们很快编制好程序,并稳定地、可重复地在单晶炉控制系统上完成。它的成功使得参加这个项目研究的成员都十分兴奋。由于文化大革命的影响,在七十年代末八十年代初,中国的工程界及大多数工科院校的老师、国内学术界对现代控制理论还十分陌生,甚至抱怀疑态度,认为这些都是些数学上的结果,是“好看不实用”,工程上还是传统的PID方法实用,包括清华大学的一些著名教授也持这种覌点。反正这个时期现代控制理论的学术中心是关肇直领导的研究室,主要追逐者是南开大学、华东师大、厦门大学等理科大学的数学系。在工科大学中,积极支持现代控制理论的是上海交通大学的张钟俊院士,他是中国工程界,自动化控制方面的老前辈。他的支持对我们这些青年人是莫大的帮助。据我所知,单晶炉全程自动化闭环计算机控制系统,这是在我国系统地应用现代控制理论于实时系统,并获得成功的第一例工程项目,包括中科院的同行们都对此工程项目的成功评价很高。八十年代,这个控制案例编入了清华大学自动控制的教材,还获得了上海“科学大会奖”。在这次经验的基础上,我与数学系控制教研室的同事一起参加了上钢五厂“力学持久机温度群控”的数学模型设计”,成功地用一台小电脑替代了五十多套用经典控制理论设计的老设备,而且控制精度大大提高了. 后来阮荣耀老师等在上钢五厂又成功实现了“退变炉的群控”，并获得“上海科技进步奖”。
我们用现代控制理论应用到工程实际上还有两个例子,它们都是八十年代初期完成的,而且都与国防事业有关。八十年代初我国首次试射洲际导弹,落点位于南太平洋。当时中国没有大型駆逐舰,直升飞机只能在一个小的军舰平台上起降,导弹头落到南太平洋后,必须派直升机将弹头取回,因为弹头里记录着大量测试数据。如果不能及时取回,很可能被周围监视的外国军舰取走。为保证在大风浪中直升机能平稳降落,且不会滑出甲板,六机部七零四所要求设计一套舰载拉降系统,它能够做到在巨波、狂风条件下,拉牵缆绳始终保持恒张力。这是一个典型的控制论中的动态解耦问题。七零四所的工程师要求我设计计算机实时控制数学模型。我经过大约半年的研究,根据该所提供的南太平洋海浪的数据,完成了一套控制数学模型,并经过反复试验,证明可行。为此我受到了他们所领导的表扬。另一个大项目是航天部一个研究所要求我们研制一个地对空导弹的实时动态数字模拟系统。因为打实弹费用极高,必须先做数字模拟,成熟了再打实弹。导弹专家们都知道,导弹动态必须用数十阶的变系数非线性微分方程来描述。当时我们仅有运算能力很低的台式PC机,用常规算法,例如龙格-库塔法,不可能实现实时跟踪。我想出了一种非常规的方法,解决了问题。利用四年级学习需要毕业实习的机会,一批学生天天帮我输入数据,差不多用了一年的时间,我们完成了计算程序,航天局有关部门的科技人员验收了我们的成果。因为这项研究属于高度机密,我无法透露进一步的细节。根据各种不同的情况,具体的数学模型还是要做许多修改的,但方法的基本思路不变。后来听说聂力将军视察了这个模拟系统,还表扬了这项成果。2006年国务院学位办组织一个系统科学评估组,评估了全国系统科学学科点的状况,并指定由我带队。在中国国防科技大学调研时得知,现在国防科工系统对各类导弹的数字模拟系统都基于同样的思路。我们搞的是八十年代初完成的,应该属中国首例。
四十多年前的上世纪的70年代,我们搞科研与“钱”字没有半点关系。我们在上钢五厂研发数学模型没有要一分钱。实际上,1979年搞成功之后,为上钢五厂创造了很大的经济效益,而且他们知道中国从日本进口自动化系统要花很多钱去买他们的数学模型。为此上钢五厂主动提出付给华东师大5000元人民币,就算对我们搞成功数学模型辛苦付出的一种报酬,但需要公对公的付款。我去校财务处要账号,解释我们为上钢五厂做成功一个数学模型,对方需要付款。但当时学校的财务制度并不支持个体为社会服务而接受报酬的做法，我也只好悻悻离开,感觉很无奈。80年代后随着改革开放,财务制度才逐步松动，渐渐用不同的方法来支持此类的社会服务,现在看来这是应用数学培养人才非常重要的一环。八十年代初我们开始搞导弹模拟系统时,航天八部给我们五至六万的人民币作为研发经费,这在40多年前可是一笔巨款。我记得我获得的第一笔国家基金,那时称为中国科学院基金,三年才7500元。当时可认为这已经很不错了,因为当时从上海飞北京来回才120元,在北京中科院招待所每天只要八至十元。当时华东师大成立了一个公司,“横向项目”经费可以进这个公司,王永林是经理,他对我还算“客气”的。横向项目费百分之六十进华东师大公司,其余作为业务经费。“提成”拿现金是没有的事,想也别想。我能自主使用几万元钱已经是重大改革措施了。当时我是数学系所谓的“首富”,一个人拥有几台电脑,办公室装修一新,并装上空调,够阔气的。一些青年教师(现在都是国内外学术骨干了)、研究生在酷暑的白天或晚上,常到我的办公室来学习,一般我都不拒绝。因为当时的学习,研究条件完全不能与现在相比,实在是太差了！
八十年代中期,我们参与的另外一个大项目是“中国控制系统CAD软件”工程。由中国科学院牵头,包括北大、清华、交大、北航、南开、华东师大等十四所高校联合攻关,最初我负责“线性多变量控制系统CAD”,应该说这是控制系统的核心工程之一。我前后安排了两个研究生参与编程工作,其中陈曙玲同学(后来在新南威尔斯大学获得博士,在澳洲一个研究所工作)以这个工作完成了她的学位论文。阮荣耀老师也带了几个助手一起参与,后来他作为华东师大的項目负责人。这个项目先后投入数百万,三十年前这可是一笔巨大的投入,当时是国家自然科学基金会最大项目之一。这个项目的启动,几乎与美国的Math Lab同步,其设计的工程目标、要求达到的功能也十分类似。参加这个项目的教授有数十人、博士、硕士研究生至少有三、四十个,而且全是最顶尖大学的优秀之材。二十多年过去了,这些研究生中的绝大多数人,包括我的两个学生,都在西方发达国家工作。可惜的是,现在中国人自己搞的这个CAD软件完全被遗忘了。而美国的Math Lab几乎安装在世界上每个工程技术人员PC机的硬盘里！这里有很多经验教训值得相关人员和领导部门重视，特别应该引起国家基金委的研究和思考！
八十年代底,九十年代初我通过与德国大学的合作,获得了一笔“大众”基金会的资助,经费由我安排使用。但做的研究必须有工业背景,我与陈树中老师合作,以“中国电工厂”热处理系统为背景做控制模型。由于“中国电工厂”合作态度积极,在这个项目上我们几乎没花什么钱,这笔外汇基本上仍在我手里。 九十年代初,高校经费十分短缺,学校有人看中这笔外汇,建议为学校买两辆大众汽车,今后我们用车全免费,而财务上的手续由他们搞定等,但我没同意。我想这笔宝贵的经费应该用在刀口上,因为我在国外工作期间看到E-mail对科研的意义太重要了。但要搞E-mail系统,核心设备是工作站。当时SUN工作站是最好的选择。因此,我建议数学系来搞,陈效鼎认为可行。这样我们买了一台SUN工作站,陈效鼎还去了香港培训。在全校大概数学系是最早提供电子邮件服务的。根据我个人体验,质量也是最好的,至少超过当时的计算机系的服务系统。这笔经费除了买SUN-工作站之外,剩余的费用我就留给陈树中去德国进修了半年。大概过了两、三年后,教育部才出资为华东师大建立了E-mail系统,这是后话了。
九十年代我们从事的另一个较大项目是与上海市建委合作的“上海市市内高速公路的实时模拟系统”。我提出了解决问题的总思路,具体工作由王新伟(他当时是我的在职博士研究生)完成。以这个项目为背景下,他很好地完成了任务并获得了博士学位。我认为这个项目还有其特殊意义,因为王新伟的论文是涉及“大数据及人工智能”在国家经济建设上的应用。四十年前这类研究是否是全国首例? 虽无法考証 但至少是之一吧。当时我们系的“智能科学与控制”是全国第一个,也是唯一的博士点。在“大数据及人工智能”领域的研究方向上我们系在当时绝对是全国领先的。九十年代中后期,在美国国家基金会及其他几个基金会的资助下,邀请了六位诺贝尔奖获得者以及其他系统科学、数学等方面的专家,在美国圣塔费(Santa Fe Institute)成立了世界上第一个研究“复杂系统及系统复杂性科学”的研究中心,它标志着系统与控制科学开始了一个暫新研究的领域。我有幸在2003年(或2002年）应邀参加了在芝加哥,由美国国家基金会组织资助的控制科学高峰论坛,讨论了廿一世纪控制论发展的可能热点及发展方向。会上一个热点是所谓协同控制(Cooperative Control),其背景涉及群体行为和相应的控制。群体(Swarm)一般指很多个体,例如昆虫、鸟群、一个军团等,它们的协调活动。实现控制除了用常规控制理论解释外,还需要协同控制所研究的问题。另一个方面,当群体的规模大到一定程度后,常规的数学方法,例如微分方程、矩阵求解等,用任何大的计算机也不可能完成,那就得依靠计算机模拟技术。将个体的行为用几条规则来描述,个体之间有通讯,例如视觉、声波、电磁波等联系,个体接受信息后的反映也跟据既定的规则行动。这种模拟系统可以再现很多自然现象,并预测可能出现的自然或人类等复杂现象。复杂系统及系统复杂性的研究被认为是廿一世纪的重要研究方向。相应的群体协同控制的应用涉及到无人机群体的控制与协调,因此20多年前就受到美国軍方的大力支持並投入大量研究资金。可喜的是我们在三十年前,当年做的“上海市市内高速公路的实时模拟系统”,正与这个新潮流同歩开始了。当时,我们只研发了一个特殊群体行为的专用软件。十多年后这种通用软件在美国,麻省理工及圣塔费推广到了国际市场！
1997年以后我大部份时间在澳大利亚墨尔本大学任教。2005年我已经准备完全回国工作,并打算在国内推动群体科学的研究。当时郭雷院士已成立了一个研究群体行为及协调控制的小组,北大也开始这方面工作。我访问了基金委,并与前后二任信息科学部部主任面谈,宣传群体科学的重要意义。2006年我拿到了这个研究方向的以华东师大为申请单位的自然科学面上基金。2007年国家自然科学基金委在武汉组织了一次会议讨论信息科学的发展战略,我被邀请作了主题报告。我建议的“群体行为及协调控制”没有争议地列为21世纪的发展重点。2008年左右,基金委建议我组织申报重点基金,但考虑到华东师大实际情况,加上学校层面也没有积极支持的态度,我放弃这项申请的组织工作。可喜的是,我从近几年来送我的基金会审批材料中看到,这方面的基金会收到的申请愈来愈多,支持的项目也愈来愈多。国内愈来愈多的研究人员投入到这个研究领域,我们华东师大又领先了一步。
文革刚结束,数学系控制理论教研组在刘佛年校长的支持下召开了一次全国规模的“控制理论及其应用”方面的大会。这次会议对我国控制理论方面的影响很大,因为是文革后第一次开的学术会议。虽然它没有被列入中国控制大会(后来称为CCC，即China Control Conference)系列,那次会议以后的CCC恢复了活动,并且每年召开一次,至今已有几十届了,每届会议的参加人数都超千人！
八十年代我参加的国际会议机会较多,大多是靠国外大学的资助。国际上有一个以数学家为主的系列控制科学会议,简称MTNS(Mathematic Theory of Network and Systems)。从七十年代末开始,毎两年召开一次,至今应该有近二十届了。这个会议的核心成员都是控制理论方面的国际顶级専家,例如SIAM控制与优化,IEEE-TAC等杂志的主编均每次到会。会议1986论文由荷兰一家著名出版社出版发行。我参加了好几次这个会议之后,与国际学术界联系也加深了。1986年在美国Arizona召开的MTNS年会上,我被邀请作了四十五分钟大会报告。因为出国前我听到中国自动化学会副理事长、浙江大学的吕勇哉教授对我讲起,宋健曾指示要多争取有国际影响的会议在中国举办。我趁着那次机会(很冒失地)提议下届会议在上海召开。我被邀请列席常务理事会,在讨论时我认识到,由于中国控制论方面在国际上影响还弱,当时很多西方学者认为中国人还没有“资格”主办这类国际高规格的国际学术会议。有些人话说得很难听,我也只能不作反驳。 但也有同情我们的,对中国比较友好的人士,提出了一个折中方案。会议决定下届1988年的会议,由日本主办,可以MTNS Pre-Conference名义在中国开两天的会议,会议论文择优出版。我很高兴地将这个决定带回中国,认为是一次胜利. 回国后我立即向系、校领导打了报告,希望华东师大能够主办这次会议。但浙江大学陈叔平教授得知后立即告诉我,由他们的“数学硏究中心”主办,结果这次会议在杭州举行了,并获得国家自然科学基金会的资助。比较正式的控制国际学术会议能在中国召开,这可能是第一次吧。在中国控制理论界与国际同行的交往历史上,杭州的这次会议具有里程碑意义。那是MTNS首次在亚洲国家的杭州、大阪举行。我与主办MTNS的日本大阪大学的Kimura教授等日本同行建立了良好的学术关系。我与Kimura教授着手开始组织中日之间控制科学领域的双边高峰会议。这个建议获得中国、日本的专业人士的积极响应。决定会议规模大约二十多人,中日各选派十一名教授。第一次会议定在次年在杭州举行。由吕勇哉教授,他的身份是中国自动化学会副理事长、国际自动化联合会(IFAC)常务理事(这个职位是十分重要的,相继由钱学森、宋健担任,吕勇哉是继任宋健的)主办。“中国自动化学会”协商后决定由国内十一家单位,每个单位派一位教授,包括中科院系统所,中科院自动化所,北大,清华,北航,上海交大,南开,华东师大,东南大学,东北大学,浙江大学等科研单位参加,我代表华东师大。中方参加者中,包括上海交大的张钟俊院士。但是我知道几年以后,在中方参加者中,又有四人成为了中科院院士,包括北大的黄琳院士,北航的高为炳院士,东南大学的冯纯伯院士,东北大学的张祠赢院士。可惜北航的高为炳院士,东南大学的冯纯伯院士,东北大学的张祠赢院士都已相继离开了人世。基金委不仅资助了这项活动,而且派自动化处负责人全程参加了在中国和在日本的两次会议。第二年在日本大阪市召开了第二次双边会议时,受到日本控制界的高度重视。类似的双边活动,后来在中韩之间也举行了一轮,由我与韩方牵头,在中国由东北大学的柴天佑院士主办,在韩国由汉城大学Kwong 教授(他当时是亚洲控制会议主席)主办,我全程参加了活动。廿一世纪后,中科院,系统科学研究所与瑞典方面,在郭雷院士(当时他是数学与系统科学院院长)和雷诺徳荣教授(袁震东的导师)组织下开展了几轮“中国-瑞典控制论双边高峰会议”。在北京召开时,我在澳洲没能参加,2006年我作为中国代表之一参加了在瑞典林雪平大学举行的会议。我过去在华东师大的学生王珂博士在林雪平的爱立信公司总部工作,她丈夫是林雪平大学的老师作为瑞典代表参加了会议。多次社交活动王珂都参加了,我们师生在瑞典能够见面都非常高兴。
第二届中瑞控制论双边高峰论坛在瑞典召开
后排右起：张纪峰，程代展及瑞方工作人员
前排左起：乔红院士、卢强院士、笔者、陈翰馥院士、郭雷院士
对于中日双边会议及以后的活动,中国自动化学会十分重视。国际自动化联合会(IFAC)成立于五十年代,是控制界的半官方的国际组织,其总部在奥地利,中国是会员国,每年要交会费。常务理事会由几个大国的成员组成,一个国家一个常务理事。IFAC世界大会每三年召开一次,主席由主办会议国的常务理事担任。申请主办会议要在八年前的常务理事会上提出申请,并投票表决,类似于主办奥运会那样。IFAC下设很多委员会,中国自动化学会提名我担任几届控制数学委员会委员,及一届控制数学委员会副主席。九十年代中期,我连续三届提名担任IEEE控制分会国际事务委员会委员(这不是中国自动化学会提名的)。当时中国科学家在国际重要学术团体中担任委员的还不多,我是比较幸运的。
第二届中韩控制高峰会议
左起:朴增男、笔者、权旭铉、陈翰馥院士和高明山
八十年代区域性控制论学术活动已经有美洲控制会议ACC(America Control Conference),欧洲控制会议ECC. IFAC建议成立亚洲控制会议,并由日本牵头组织。首先亚洲主要国家要派代表协商,中国自动化学会指派我及中国自动化学会秘书长郑应平教授作为中方代表参与协商。在我的记忆中,工作会议前后五六年,进行过三次,其中一个难题是如何安排台湾代表。我们以为中国政府会接受奥运会模式,但中国科学技术协会外事部门通知我们,说在科技领域的国际组织,采用奥运会模式不行。这就意味着台湾代表不能进入常务理事会,即使用中华台北的名义也不行。这个说法日本、韩国、澳大利亚等会员国很难接受,因为台湾在控制理论与应用方面贡献是很大的。后来我提出一个建议,常务理事会用Steering Committee这个名称,成员只代表城市,例如：郑应平(北京),郑毓蕃(上海)等。此建议获得一致同意,避免了政治敏感问题。在常委名额分配上,日本、中国、韩国各二名,新加坡、澳洲、台湾各一名,领导委员会成员随着参与国家增加而逐步增加。名称原来建议是“亚洲及太平洋地区控制会议”,韩国代表坚决反对,日本也反对。因为不希望美国参与进来,澳洲代表不反对用“亚洲控制会议”这名称,认为澳大利亚可以看作亚洲的一部分。为了避免中国代表所提的政治敏感性，亚洲控制会议(ASCC,即Asian Control Conference)与IFAC(它是半官方的国际组织)不承认有从属关系,从而避免台湾问题变成政治问题。但与IFAC总部签合作合同,接受学术指导。这个方案上报中国科学技术协会获得同意后,1993年我代表中国自动化学会(因为中国自动化学会秘书长郑应平没有参加会议)正式签署成立ASCC,我和郑应平成为中国的ASCC常务理事。那年我被增补为中国自动化学会理事,那次增补的另一位理事是吴启迪(时任同济大学校长，后任教育部副部长)。几年以后，台湾(台北)代表主动提出“亚洲控制杂志”(Journal of Asian Control)由台湾自动化协会出资主办。我强烈提出,作为ASCC的官方杂志,不容许在主页上出现“中华民国”的字样。作为妥协,同意用有一个英文缩写的印记。这杂志已经出版十多年了,质量也愈来愈好,在中国大陆也发行,投稿的大陆学者也很多。我一直任该杂志的副主编。
九十年代国务委员宋健已经批示,要争取IFAC大会在中国召开。吕勇哉作为中国的IFAC常务理事,在“六四”风波造成的严峻国际情势下(1991年),成功地获得了1999年在北京召开IFAC世界大会的举办权。当时这看成是我国在外交上的一个胜利。1999年IFAC世界大会在北京举行时,李岚清副总理参加开幕式并致词,会议期间在人民大会堂举行招待宴会,可见中国政府重视之程度。
IFAC申办成功后,亚洲控制大会也提上日程,1994年在东京召开的ASCC大会期间,我代表中国自动化学会申办2000年在上海主办第三届亚洲控制会议,因为韩国已经获得第二届ASCC主办权。这议案获得Steering Committee通过。第三届ASCC大会实质性的准备工作启动是1997年,按照大会章程我担任了ASCC的副主席以后,但华东师大没有启动经费可支持,我只能向上海交大提出,他们欣然接受,并组织财力和人力支持。当时郑应平教授已不担任中国自动化学会秘书长,决定由中国自动化学会副理事长,上海交通大学的席裕庚教授替代郑应平教授为ASCC常务理事。筹备ASCC大会获得了上海市政府的大力支持,上海市科学技术协会常务副主席亲自顾问,参与工作。上海市科学技术协会主席当时是谢希德教授,她是复旦大学校长、上海市政协主席、中共中央委员,她没有时间参与市科协的具体工作。但她知道并支持此事,我当时是市政协常委,是我向她当面汇报的。决定由上海市副市长蒋以任担任ASCC大会组委会主席,上海交大谢绳武校长,同济大学吴启迪校长担任副主席,席裕庚教授担任程序委员会主席,我担任第三届ASCC大会总主席。由于上海市科协直接参与协调,为大会准备工作带来极大便利。例如,上届大会主席来上海考察会议准备工作,市科协很快安排,请蒋以任副市长接待,以市政府名义支持大会在上海召开。九十年代上海还没有现成的国际会议中心,虹桥开发区正在建上海第一个可容千人以上的综合性、包括大会、分组会议会场、中外代表的住宿于一体的国际会议中心。我们带上届大会主席一行参观,并保证2000年的ASCC大会能在虹桥举行等等。席裕庚教授组织了由研究生与青年教师为主的一个班子,培训接待工作人员等。上海市科协领导指出,ASCC是上海历史上第一个大型国际系列学术性大会。以前开过的,例如海事大会,人数虽多但带有商业性。ASCC的召开创造了上海历史上的好几个第一. 例如,通过与中国银行沟通,第一次实现海外注册,接受信用卡海外支付的注册费,第一次建立ASCC大会中国网站,通过Internet提交论文,评审论文,大会论文集的同时发送相应电子版,进入国际检索系统等等。这些都与上海市政府的支持有关,对上海今后组织大型国际学术会议起了示范作用。2000年ASCC大会在上海虹桥国际会议中心顺利召开。上海市政府姜秘书长代表上海市政府致欢迎词,我致了开幕词。文汇报、解放日报作了跟踪报道。上海电视台、东方电视台在当天新闻中报道了开幕式实况。上海市对这次会议的重视超过我的预期。吴启迪校长等贵宾全程参加活动,并在闭幕式上作为组委会代表向最优论文奖等获奖者颁奖。上海的新闻报道中,提起大会主席是华东师大教授,但我校领导却没有人参与活动,颇为尴尬。会议结束后,我邀请了部分ASCC领导成员参观了华东师大,俞立中副校长宴请了我及四位外国客人。我用自己的经费,在数学系办公室卢建萍的安排下,在华东师大对面,当时最好的饭店,比较体面地招待了另一波外国客人,也算尽了一下地主之谊。上海交大不仅通过主办会议提高了国际学术影响力,而且据说也获得了近10万美元的盈余。廿年前席裕庚教授接受主办时并不多考虑“钱”的问题,而是一种事业性的驱动,这方面华东师大应该反思其中的得失。
笔者作为大会总主席在2000年上海举行的亚洲控制大会的开幕发言
左起：IFAC主席、上海市府秘书长姜斯宪、ASCC大会总主席（笔者）、陈瀚馥院士
ASCC还相应成立了先称为“亚洲控制教授协会”,后来改称“亚洲控制协会”的组织。我被称为“奠基人”(Founder)之一, Founder共有八人。我担任第三届ASCC主席后,在一个短时期内我担任亚洲控制协会主席。因为当时我已经是澳大利亚墨尔本大学教授,我建议席裕庚教授担任主席。我退出了ASCC领导班子后,北京方面先由中科院系统所郭雷院士继任常委,后来一段时间由系统所程代展教授担任。
亚洲控制协会（ASCC）八位创始人及相关工作人员合影
笔者为前排右二
系统科学这个名词我最早是在七十年代从关肇直院士那里得知的。他坚持认为系统科学不能从属于数学科学,而是一门独立的学科,控制系统理论是其中一个重要内容。八十年代初中国科协直接领导的学会不多,例如数学学会、物理学会、自动化学会等大学科类。我们在系统控制论方面学术活动大多参与中国自动化学会组织的活动。在记忆中,我参加过的系统科学方面独立开展的第一次会议是1983年在昆明举行的“系统理论学术讨论会议”。组织这次会议的是数学所的许国志、韩京清、北师大方福康、国防科工委于景元、北航高为炳以及长沙工学院(国防科技大学前身)等院校的老师与专家,其中几位我重点介绍一下。
先介绍方福康教授,他师从“一般系统论”的鼻祖、诺贝尔奖获得者普列高津教授，并获得博士学位。方福康从比利时回国不久,担任了北京师大物理系主任,后又被教育部任命为北京师范大学校长兼党委书记。在他任职期间,北京师大列入了前十位全国顶尖大学。方福康校长后来还担任了国务院学位委员会成员,这是部长级别的职位。长期以来国务院学位委员会主任由国务院总理兼任的,而国家教委主任仅担任副主任,委员由国务院各部委的部长或副部长及个别大学校长所组成。方福康教授后来又被任命为国务院学位委员会学科评议组的系统科学组组长。
于景元教授长期跟随钱学森、宋健从事航天事业。八十年代初与宋健合作用分布参数控制模型研究人口问题获得很高的评价,被看成中国在系统科学领域的重大成果。宋健担任国家科委主任后,航天院的理论班子交给于景元领导,担任701所所长。于景元后被任命为国务院学位委员会成员,并担任系统科学评议组成员。年近八旬的他,现在还在航天领域工作,是863,973等项目的负责人及评审专家组成员。提到于景元教授我回忆起一个小故事,大约钱学森过世前两、三年(大概是2007年)，我很想再见钱老一面。那年我有事去北京航天大厦找到于景元,我想通过他去见钱老最有可能了。我和于景元谈完工作的事后,问他能否安排我见一下钱老,他指指离航天大厦不远的小楼说,钱老容易感冒,胡主席、温总理拜访他以后,中央规定,为保护钱老健康,要见钱老必须获得中央办公厅的许可,他自己也见不到了。而且说,钱老现在最关心的是对中国沙漠的治理,他拿出自己获得的国家最高奖的钱都资助了这个项目！ 钱老在我心中是我一生有幸结识的最伟大的科学技术大师。我退休后,专业书全都赠送他人了,独留下一套“钱学森系统科学思想文库”,共四册,毎本都有钱学森的签名章的赠本,仍然放在我的书架上。
昆明会议以后,隔两年又在湖南张家界举行了第二次系统理论学术会议。会议由国防科技大学主办,当时系统科学与系统工程之间没有严格的区分。这几次会议都为促成建立“中国系统工程学会”起了作用。另一方面,由于关肇直院士的推动,独立于数学所的系统科学研究所在中国科学院成立,系统工程学会的秘书班子放在系统所。系统科学所成立后,系统科学在国内也成气候了,特别如吴文俊院士等的加盟,他在关肇直去世后担任所长,在计算机证明等方面,他做出了世界前沿的贡献,获得了中国科学技术的最高奖,并为系统科学在中国学术界的地位加了分。
八十年代中后期到九十年代,钱学森院士不再直接领导中国航天事业,他将推动系统科学在中国的发展作为自己的主要活动。当时在北京中关村有一个“系统理论”方面的讨论班,我记忆中是郑应平具体操办的,钱学森几乎每星期都参加活动。我也在这个讨论班上,通过郑应平的介绍认识钱学森的。钱先生留给我的印象是看上去很精神,皙白的皮肤,个子不高,说话语速很慢,一口京腔，实际上他是杭州人。与他握手,感觉他的手特别软。他是中国系统科学的领军人。八十年代公布的学科目录中,并没有系统科学,控制论是数学学科中与运筹学一起作为二级学科,系统工程是管理科学的二级学科。在中国要建立一个与数学、物理、化学等大学科“平级”的一级学科绝非易事。八十年代末国务院学位办同意建立“系统科学”一级学科的内部操作过程我也不很清楚,但是我在前面提及的几位重量级人物,钱学森、许国志(院士,是中国运筹学方面的元老,在推动我国系统科学,系统工程的发展功不可没)、方福康、于景元等人对学位办领导人的影响一定是非常重要的。系统科学博士点下设两个二级学科,“系统理论”及“控制与智能系统”。经数学系领导讨论,校长办公会议同意,我们向“学位办”提交了系统科学“控制与智能系统”博士点的申请。八十年代末的一次学位评审会议上我们落选了。那次,国务院学位委员会只批准了中科院系统所和北京师大两个“系统理论”的博士点。得知后我很难过,当时袁运开校长也在北京。我拉着他一起去学位办“评理”。因为袁校长亲自出马,学位办有关负责人很客气,亲自接见我们,并详细地介绍了评议过程,用隠喻的方式告诉我们,华东师大博士点的学术水平是够的,但由于学位委员会仅分配给系统科学点两个名额,我们落选了！袁校长鼓励我们再接再厉,争取下一届成功。
不出预料,下一届评议会议上我们获得了“控制与智能系统”的博士点,这是中国第一个“控制与智能系统”的博士点。九十年代我们招收了第一届博士研究生。同年国务院学位委员会决定成立独立的“系统科学”博士点学科评议组。国务院学位委员会学位办提名我作为成员之一,并通过华东师大研究生院征求我意见,后经过校长办公会议批准,同意我担任第一届“系统科学”评议组成员。评议组成员包括系统所陈翰馥院士,自动化所戴汝为院士,于景元,方福康和我,组长是方福康。换届后我继续担任,一直到2008年,因年龄关系,戴汝为院士,于景元,方福康和我都退出了“系统科学”评议组,郭雷院士到数学组任职。“系统科学”评议组已经完全由新一代人接替,华东师大的位置由周青担任。
“系统科学”评议组成立几年以后,“学位办”对学科目录作了调整,理由之一是学科名称中“关键词”不可重复,“控制”与“智能”这两个词在工程学科中已经选用了,我们必须改个名称,我们讨论了多次,最后改成“系统分析与集成”。这主要是听了许国志院士的意见。学位办委托我起草“系统分析与集成”学科简介。我的草稿基本上被采用,并正式在全国发布。
退休以后,当我回忆过往的经历时,将八十年代看成是我的黄金时代,中国刚从一个闭塞、思想沉闷的岁月中突然解放出来,包括我这样的中国知识分子以及八十年代青年学生的求知欲望空前高涨,思想特别解放,物质生活与现在相比有天壤之别,但活得开心,充满朝气。八十年代的华东师大数学系,在中国大学中异军突起。在一次政协例会上,谷超豪院士与我同桌(谷超豪院士是全国政协委员而我是上海市政协常委,我们同属教育组别)时,他十分感叹地说“复旦大学很快就会被你们超过了,应用数学方面(特指运筹与控制)你们已超过我们,基础数学也快了”。从他谈话的口气,不像是恭维。
八十年代华东师大的思想也比较活跃。在已故邬学文副校长的提议下,让我牵头成立了一个“研究生导师沙龙”,后来怕这个名称有自由化倾向,几年后改为“华东师大研究生导师联谊会”,我是理事长,但大部分工作是当时的研究生院常务副院长钱洪协调运作,导师联谊会的理事是由华东师大各大学科的领衔教授组成。“研究生导师联谊会”成为不同学科交流的平台。80-90年代初,“研究生导师联谊会”的活动十分活跃,经常开理事会,袁运开或邬学文必参加。我们不定期地邀请一些有较高学术水平的专家、学者到华东师大作学术报告。例如,得悉华东政法大学曹建民教授(后任总检察长)在中南海为政治局成员讲课后,我们很快也请他到华东师大讲课。“研究生导师联谊会”还针对当前热点问题在校内组织专家讨论,地点大多是校长办公楼会议室,参加的人多了,往往把办公楼会议室挤得满满的。“研究生导师联谊会”也对学校的学科建设做了很多事。提其中的两件：为提升华东师大在经济学的现代化(当时经济学只教马克思主义政治经济学,不教什么宏观经济学、微观经济学、数理经济学、计量经济学)，通过“研究生联谊会”的协调, 我(系统科学）、茆诗松(统计学博导)及李述仁教授(经济学教授)成立了一个研究生联合培养导师组,从理工科毕业生中招生(第一届从华东师大、复旦、交大的数学系、物理系招了4名),培养计量经济学研究生。我从我的朋友社科院经济学家厉无畏(曾任全国政协副主席)那里借到哈佛大学的教材给学生作参考书,最后授予学生经济学方面的学位。我们共招了三届,其中一些学生表现不俗，如北大光华学院任网络经济所所长,有华东师大金融学院的两位教授,其中一人还担任经管学部副主任,一位是南京审计学院的教授等。上世纪,钱学森教授两次与我谈到用系统科学方法研究认知科学、脑科学的重要意义。我告诉他,华东师大有全国唯一的系统科学“控制与智能科学”博士点,也有生物学层次的脑科学博士点(周绍慈教授)及全国领先的心理学博士点,最有利开展认知科学的研究。钱学森教授听了很高兴,他说他与我校心理系一位教授(他在美国的朋友,我记不起名字了)也有接触,讨论这方面问题。 回校后,由我、周绍慈教授、杨治良教授做了一个方案,开展三个博士点的联合研究,起草了一份建议书,最后由我定稿,交科研处处长丁世根修改后,写了一正式报告给校长。有钱学森的话,又有学校支持,我就跑北京去争取支持,因为我听说有位中央领导也关心认知科学。通过学位办,科委(现科技部)一位司长,教育部一位处长听了我的汇报,并表示会支持这项研究。但回到学校后学校认为经费太紧张了,没能力资助。5-6年后,北京师大在方福康的协调下,将脑科学与系统科学整合起来了。他亲自抓这项研究,是该校系统科学的一个重要内容。不能说他们已有多大的突破,但都已经做了起来。至今,我还认为这个方案可行,可惜我们三人都退休了,这也是我终生遗憾的一件事。
现在这一代人的工作条件,做研究的环境,已可以与世界上任何一流大学相媲美了。现在年轻人很难想象到,从解放初到八十年代中,国内研究条件之差就是没有研究条件。最后我想根据自己三、四十年走过的路及所见所闻留一些话给数学系新一代老师与领导人。回顾自己数十年的学术生涯,主要的成果还是在理论领域,贡献谈不上大,但在数学系作为老资格还是可以的。我从个人经历的角度回顾一下,或许对现在的数学系老师的学术之路有些借鉴。我是数学系毕业的,在大学生时我专业方向是泛函分析,文革后我的专业方向转移到系统控制理论。从加拿大多伦多大学进修回国后我主要研究课题是“大系统分散控制理论”。八十年代，“一般线性控制理论”经过二十年科学家的耕耘,理论已趋成熟。“大系统理论”相对而言是不成熟的,但仍是热门的研究领域。我属于半路杀进这个研究领域的人。八十年代中期我在“大系统分散控制理论”方向做了一些好的工作,并在国际控制理论主流学术会议上被邀请作四十五分钟大会报告。在当时,极少中国学者有这种机会的。到八十年末,我认为应该闯更加新的路子。我选择了国际上刚起步的“非线性控制理论”。为弥补自己数学知识的不足,请了当时还是复旦大学的沈纯理教授来华东师大,给我及我的研究生们来讲课,我像研究生一样学了前后差不多半年时间。我微分几何及流形理论等的知识是沈纯理教授给我打下的基础,这对我以后几十年的学术研究帮助极大。我的一个体会是学术上应该做国际上最前沿的问题,敢为天下先。我做非线性控制的现代方法时,几乎与国际同步。几何(微分几何)方法奠基工作是1989年由两位波兰数学家完成的,美国为主的几何学派几乎垄断了这个领域。法国人不买账,创造了微分代数方法,但几何学派的教授通过他们垄断的主流杂志IEEE-TAC和AUTOMATICA等,打压法国学派。但是金子总会发光的,法国的M. Fliess教授等在IEEE-TAC发表了几篇长文后,微分代数方法站着了脚跟,几乎与几何学派半分天下。我被认为是国际上法国学派的中坚学者之一。九十年代初我与曹立在代数方面领域连续发了数篇论文,并有很高的引用率。欧美当时很多非线性控制方面的博士论文,都会引用我们的工作,这是一种机遇或者说是运气。问题的实质告诉我们,要抓科学前沿问题,不要钻在成熟的领域里啃难题,中国许多学者就犯这个毛病。
在法国科学院自动化实验室，中间坐着的是法国科学院院士M Fliss，
左边站着的是IEEE Fellow C. Moog、右边站着的是笔者
大家都说“应用数学”重要,但对应用数学的内涵国内争论不少。我理解的“应用数学”是指能直接应用到其它领域的那部分数学,例如系统控制理论等。 我是华东师大的数学教授,但在墨尔本大学,我被大学人事部门聘为“电器与电子工程学院”的教授。在法国,我是法国国家科学院人事部任命的国家(工程)自动化实验室(Laboratory of Automatica)的Directeur de Recherché(相当于中科院的研究员,法国最高学术头衔)。在西方的“应用数学家”可以在不同类别的院系任教,应用数学家应该有这样的特色。刚过世的诺贝尔经济学奖获得者纳什,他是公认的大数学家,当然也被认为是伟大的经济学家。二十世纪伟大的数学家,例如,冯诺依曼,图灵,也是最伟大的计算机科学家。在华东师大有何积丰院士,他是数学家,也是计算机科学家。他与我有类似的经历,都是在文化大革命后的特殊条件下成长的。八、九十年代,华东师大数学系利用系统科学这个平台培养了很多这类“应用数学家”。我在数学系学生中,除了当数学系教授外,还有在其他领域成材的。例如,王珂是瑞典爱立信公司技术开发总部的高级工程师。留在华东师大的学生蓝发钦教授(经管学部副主任）、吴信如教授及后来在北京大学光华经济学院担任网络经济研究所所长的沈懿,他们应该已经是经济学家了。二十一世纪,我在华东师大的几个博士生中,有的是南通大学工学院学术带头人。南通大学工学院自控系的主要学术骨干几乎都是我们培养出来的。袁震东教授等其他老师的学生也有这样的特点。
数学与工程科学的某些分支合二为一,在发达国家已是司空见惯的现象了。20世纪早期,典型的学科有空气动力学、流体力学等工程科学领域。例如世界著名的美国加州理工学院,在航空工程系的教授,例如 冯卡门、钱学森等,很难定义他们是数学家还是工程科学家。到二十世纪中后期,出现了维纳、R卡尔曼(卡尔曼滤波器创始人)这样的大数学家,他们分别是古典与现代控制论的奠基人。数学与经济学,数学与管理科学(中国大多称之为系统工程学)已合成为一门新学科。多位数学家获得了诺贝尔经济学奖。我确信多年以后,类似于经济学,诺贝尔医学奖会也会从数学家中产生。实际上,上世纪五十年代就有生物学家用数学方法,建立神经元动力学模型的成果,并获得了诺贝尔医学奖。但那时还没形成应用数学与生物学系统地结合起来的成果。
2005年我已打算放弃墨尔本大学的教授职位,回华东师范大学工作。同时也带回来一些设想,推动系统生物学在华东师范大学的发展,即用系统科学的思想将数学与生物学结合起来,可惜这个愿望没有实现。最后谈谈我对办数学系的一些想法。我的覌点可能会引起争议,这正是我所希望的。一般都将数学分为“基础数学”与“应用数学”两大类。基础数学对人类发展的重要性无人质疑。在西方有一种观点,认为应该用美学的观点评价“基础数学”的价值,特别是在十九世纪以后20、21世纪的基础数学。我基本上认同这个观点。我欣赏黑格尔的名言：“数学是理智的音乐”。现代基础数学的成就是对人类思维能力极限的挑战,如彭加莱猜想、费尔马大定理等的解决,哥德巴赫猜想的接近解决,都是伟大的贡献,但很少考虑它对人类物质文明的直接影响。而类似“谷歌搜索引擎”的算法,对人类生活的直接贡献可谓大矣! 虽然它还锁在保险箱里,搞数学的人都知道它用到的基本数学工具也就是矩阵论等数学系大学生都了解的一些知识。这难道算不上数学上的伟大成就?
我在西方国家的大学里工作了很长时间,也关心西方一流大学数学系。我曾经与周青教授,他从国家自然科学基金委数理学部领导岗位上退下来不久,一起闲谈过有关数学在中国发展的话题。我说在全世界大学中,当然包括西方发达国家,中国数学家是最幸运的,国家基金对基础数学方面支持的强度,特别是基金复盖面,大概是世界第一了。在西方发达国家,基础数学家要拿到国家基金现在是愈来愈难了。较少的钱仅支持少数优秀且有希望做出大贡献的基础数学家。相应地,与应用领域相关的项目比较容易获得支持。这就不难理解获得本世纪最伟大的数学成果(至少之一)，证明了彭加莱猜想的大数学家佩雷尔曼生活仍然那么拮据。他等到证明快完成了,美国国家基金委才给他资助！周青告诉我,国家基金委了解到了这种趋势,因为基金委支持基础研究也要考虑被支持学科对社会的贡献。但是,目前并不完全如此,中国有特殊的国情。十多年前我与国家基金委两个学部主任聊天时,他们感慨地告诉我,一些老牌院士,行政地位高的专家,资格很老,但现在并不在一线做硏究,为维护其传统“势力”,对基金投向能给予很大的影响,左右基金的分配。当然,平心而论,在国家各种基金中,国家自然科学基金委还是最公正的。
第二种幸运表现在一流大学获得终身职位上。在西方发达国家的一流大学教授的职位是空出一个补一个,补什么方向的教授是系的一大决策。例如几何学方面䃼一个，或代数方面给一个职位。很少听说在一个数学的第三级分支上同时有好几位在职终身教授职位。现在,西方一流大学拿到一个基础数学方面的终身职位是愈来愈难了。数学系的学生毕业后,很大一部分人走进其它领域,包括研究生的攻读方向。我想中国早晚也会出现这种现象。在此我要申明我绝无贬低基础数学的意思,但这与重视应用数学不完全矛盾。我认为数学系办基础数学应该走“少而精的路线”。而从长期发展观点来看,应将应用数学做大做强。基础数学家关注应用,在文革中它是强调到否定基础数学的程度,这是不对的。但文革后期不少中国最杰出的数学家,例如与华罗庚齐名的(原)基础数学大师吴文俊院士担任了系统科学研究所第二任所长,从拓扑学研究转身,全心身地投入与计算机科学结合的研究“机器证明”。他领导的这个团队,用20年不到的时间,在这新领域走到国际的最前沿。2000年他的“机器证明”成果获得了“中华人民共和国最高科学技术进步奖”！另一个数学大师,中国代数领域的大老万哲先院士,80年代他也参加到系统科学研究所。我一位少年时代的同学,系统科学研究所的陈文德研究员(他是华罗庚文革前的数论研究生)告诉我,文革后他跟随万哲先院士用大部分精力致力于编码理论与应用的研究,从事国防部、总参谋部、直属部门的编码解码的研究工作。中国在保密通讯技术在国际上能站着脚跟,与他们这些大数学家的工作不无关系。
我很欣赏周青教授从最经典的“基础数学”拓扑学中跳出来,走进系统科学的领域(他称之数学交叉领域),我们合作了好多几年,并一起发表多篇论文。他的博士研究生在交通大学、浙江大学的一些工程系同样可获得博士学位。我关心的是现在华东师大数学系还能继续保持多久这样的特色？考虑再过10年、20年以后数学系的布局了吗？当然我不希望数学系走概率统计系的路,将整个系一门心思地钻进金融领域。从学科性质的角度看,我的理解金融领域只是数理统计一个(不算最大的)应用领域,概率统计应有它的独立性。数学系的应用领域要大得多了,实实在在地走进应用领域需要勇气,更需要政策引导,特别对第三、第四代学生和教师。这方面西方发达国家做的比我们好,这对我来说是个实实在在的见闻。
这篇文章拖拖拉拉写了一年多才完稿,要谢谢数学系老同事及一些学生(现在是数学系的老师)的鼓励。特别是陈志杰老师为这篇文章花了心思,不仅鼓励我,还帮我修改。我一定要感谢他。回忆的内容大都是二三十年前,甚至更早的事,大的情节我可以负责任地说都是历史事实,细节处可能会有记忆误差。好在文中没有涉及人和事之间的是非内容,但我的观点是鲜明的,可以讨论争鸣的. 能引起关注和思考就达到目的了。
