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李硕彦:将梦想播撒在祖国大地上

2016年05月30日 15:25:47 来源: 中国科学报 作者: 字号:TT

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今年,国际电气与电子工程师协会(IEEE)公布的埃里克·萨姆纳奖得主名单中,终于出现了中国面孔,他们分别是中国电子科技大学的李硕彦和西安电子科技大学的蔡宁。这是中国高校教师第一次获此殊荣,他们也成为亚太地区首获此奖的华人科学家。

据了解,该奖是为了纪念1991年任IEEE主席的埃里克·萨姆纳,每年评选一次,奖励对世界通信技术发展有杰出贡献的一个人或一个团队(不超过3人)。从1997年第一届评选至今,全世界共有30位科学家获得该奖项,获奖者分别来自美国、中国、英国、瑞士、法国、日本等国家和地区。

近日,《中国科学报》记者采访了其中一位获奖者——李硕彦。

漂泊异国他乡十八载

李硕彦从小就偏好数学,在台湾大学读的是数学专业,后来去美国加州大学伯克利分校读的也是数学。

凭着勤奋、执着和天赋,在全额奖学金的资助下,25岁的李硕彦便拿到了数学博士学位,并进入麻省理工学院讲授应用数学。

“当时,我一心只想去MIT,这是我的一个梦想。”李硕彦觉得是自己运气好,才如愿以偿在MIT工作了两年。

但毕业就能在世界名校执教,显然并非“运气”。后来,他又到伊利诺伊大学芝加哥分校任教和著名的贝尔实验室任职。

贝尔实验室是公认的当今通信界最具创造性的研发机构,一个纯数学背景的博士在这里显得有点不同寻常。“在他们看来,我是个异类。”

但是,他坚信,正如高斯所说的“数学是科学之王”,很多问题用数学理论可以很容易解决,英雄总是有用武之地的。

进入公司不久,他就运用代数理论轻松解决了一个困扰公司很久的、看似与数学风马牛不相及的难题,显示出不同寻常的过人之处。上司告诉李硕彦,“你为公司节省了4900万美元”。

虽然同事们对他刮目相看,但李硕彦还是难以融入到公司主流。“我是华人,做得再好也是‘外人’,他们对我们防得很紧。他们的体系就好比那一级级楼梯,华人再努力也难以爬上去。”

不是自己的土地,心也无处安放,总是有着厚厚的隔阂。李硕彦总有一种难以名状的复杂情愫。就这样,在美国学习工作了18年的他,最终还是选择回到祖国,为自己的国家和人民服务。

回到祖国成就全新事业

“归去来兮。”李硕彦的这个念头一直在心底不时泛起。

1988年夏,香港中文大学第三任校长高锟,来贝尔实验室做暑期顾问。李硕彦听说香港中文大学(以下简称中大)要聘讲座教授,就找到了高锟。两人相谈甚欢。高锟说工学院有三个系,李硕彦都适合。

次年春,李硕彦前往中大考察。临回美国时,高锟将一个装有合同的大信封给他,让他好好考虑。

半个月后,这位后来获得诺贝尔奖的光纤之父“爱才心切”,关切地问身在美国的李硕彦:“你还来不来?”

李硕彦说:“来啊,你不是还要来贝尔做暑期顾问吗?我想当面把合同给您,邮寄怕丢了。”而当时,有些人即便是签了合同,也没有赴港任教。

既然选择了方向,便只顾风雨兼程。1989年8月1日,李硕彦就任中大信息工程讲座教授,一干就是25年。

在香港,他创造了全新的事业,也创造了一个完全属于他自己的时代。无论是红遍全球的网络编码理论,还是代数交换理论,他都是在自己国家的土地上研究出来的。

香港特区政府也对李硕彦厚爱有加,为其提供良好的科研环境。2009年,他和同伴在香港的卓越学科领域计划资助下, 得到特区政府超过1亿元港币的预算资助,这是香港政府历史上最大一笔工科研究经费。

李硕彦是杰出的华人科学家,也是教育教学方面的专家。他在中大一手创办的数学—信息工程双学位专业(MIE),已经成为该校一个品牌专业。学生也均以就读MIE而自豪,多数毕业生都继续攻读研究生,“导师们都来抢学生,因为他们既懂数学,又懂工程,是很好的培养苗子”。即便是没有选择继续深造的学生,也都去了银行等高收入行业。

在香港的25年中,李硕彦过得舒心顺意,“这种心情和成就感,是在国外所不曾有过的”。

“恭喜你们开创了新领域”

网络编码理论无疑已经成为李硕彦的代表性学术成就,他匠心独具地将“蝴蝶网”这一理论传播到世界各地。

通俗易懂的蝴蝶网,连中学生都能看明白,但是将其上升到理论高度却是一个很偶然的机会。李硕彦的同事“证明”了一个定理,就来找他评判。当时李硕彦正在焦头烂额地忙于自己的新书写作,没有足够时间去找“证明”的错处。于是,他就试着举反例。在白板上画出了恰好构成反例的“蝴蝶网”。他每天望着白板上的蝴蝶网,深信蝴蝶网背后的基本原理一定是很简单的“线性代数”。

他还认为,无论背后的原理是什么,蝴蝶网都会是解释这理论的最好图例。于是,他撇下手里的书不写,日夜思索近两个月,“有时梦里也在想,醒来后摸黑在纸上写,第二天一看横的、斜的、竖的都有。”这些潦草的字迹也只有他自己能看明白。

1998年,李硕彦和同事将成果发表。

两年后,第一篇关于“网络编码”(当时尚未出现这个词)的正式文献发表在IEEE信息论会刊。

2003年,李硕彦、杨伟豪、蔡宁共同发表《线性网络编码》论文,该文荣获IEEE信息论学会2005年度论文奖,这是亚太地区大学历史上第二次获得该荣誉。颁奖主席在贺词里说:恭喜你们开创了新领域。

没错,这是香江边的几个中国人研究出的原创理论。这一理论因其在网络传输、网络架构、网络安全以及网络存储等学术与技术领域的重要革命性影响,被公认为现代信息论的最伟大贡献之一。

在网络编码提出以前,传统的通信领域使用存储转发技术,信息原封不动地从一个站点转到另一个站点,如果信息过多的话就会有堵塞。而李硕彦和同伴提出的网络编码理论则是在传输过程中对多站点传来的数据进行特殊编码,然后打包进行传输,各个接收站点各取所需。

李硕彦举例说,两座通信台想经过无线中继站互相传送给对方一个信息,用传统的存储转发技术需要四步程序才能完成,而使用网络编码技术,就只需要三步,信号传输率能提高33%。

目前,网络编码理论已经在网络通信、网络存储和网络电视服务等领域内得到了广泛应用。“网络编码就像中国菜中所加的调味料,在每道菜中都加一些,那就会是一桌盛宴。”李硕彦解释,网络编码可以在现有的网络架构下,使网络通信的容量提升一倍。

《线性网络编码》已经成为这一领域的经典文献。“现在跟踪引用这篇论文的已经有一万左右,每年增加两三千篇。”李硕彦当初没想到会有那么大的影响。

李硕彦曾花了大量精力和心血在代数交换理论上,力图把深刻的数学理论应用于复杂的路由交换通信网络技术应用。这一理论有望成为网络交换技术新变革的潜在推动力,但是显然没有网络编码理论的影响力大。

他不禁感叹:“人生很奇怪,有意栽花花不开,无心插柳柳成荫。”

将余生贡献给中国的年轻人

“我夫人祖籍四川仁寿。”李硕彦用相当标准的四川话说,自己和四川非常有缘,他在香港中文大学曾经连续培养了三个四川籍的博士。

“我很早就认识了中国工程院院士李乐民,他给我留下了深刻的印象。电子科大在电子、通信领域很有影响力,是一个非常好的平台。”在长期的学术交流中,电子科大的师生、研究群体、研究环境以及研究成果都给他留下了难忘的记忆。

2015年,李硕彦回绝了其他学校的邀请,将自己教学科研的“主战场”从香港迁到了电子科大,受聘为该校特聘教授。

其实,早在2009年6月,李硕彦就下决心,要将余生贡献给中国的下一代年轻人。“中国是人力资源大国,如果通过科技手段激发我们的创造潜能,我们的国家还会不强大吗?”

几年来,他在两岸三地作了70多个公开讲座,主要集中在大陆,有次在中科院一周就作了7个学术报告。他讲课通俗易懂,阐释理论深入浅出,常带给听众醍醐灌顶式的顿悟和思考。

李硕彦是学纯数学的,却拥有33项美国专利,这在很多人看来有点不可思议。他认为自己的成功,在于用数学和数学思维去思考工程问题。

“这中间有一座桥,桥的两岸一边是数学,一边是工程,而我的一生,就不断地在这座桥上往返。”他希望在电子科大培养更多精通数学的工程师,或是娴熟工程的数学家。

[责任编辑:朱艳艳]

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