Activities
導(dǎo)語：秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚(yáng)傳承的理念，中國自動化學(xué)會于2015年特別打造“口述歷史”系列訪談欄目，走訪與學(xué)會和自動化學(xué)科發(fā)展息息相關(guān)的老一輩科學(xué)家，探尋他們心靈深處的記憶，記錄他們心路歷程的點(diǎn)滴，為當(dāng)代自動化領(lǐng)域科技工作者了解歷史、傳承老一輩科學(xué)家的寶貴科學(xué)思想和精神財(cái)富提供有益借鑒。
本期學(xué)會采訪的是孫優(yōu)賢院士。孫優(yōu)賢，浙江大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,我國著名的工業(yè)自動化專家，中國工程院院士，中國自動化學(xué)會第九屆理事會理事長。歷任工業(yè)自動化國家工程研究中心主任、工業(yè)控制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任和學(xué)術(shù)委員會主任、浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)系系主任、工業(yè)控制研究所所長等職。
孫優(yōu)賢院士長期從事魯棒控制理論及應(yīng)用，復(fù)雜工業(yè)過程建模、控制與優(yōu)化，工廠綜合自動化系統(tǒng)，大型裝備自動化成套系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究。作為教育家，近一個甲子的歲月里孫院士為黨育人為國育才，桃李芬芳；作為科學(xué)家，孫院士高瞻遠(yuǎn)矚，在改革開放后創(chuàng)新性地提出并獲批組建我國第一個國家工程研究中心，提出并協(xié)助組織實(shí)施“中國工業(yè)過程自動化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”等兩個重大專項(xiàng)，先后承擔(dān)并實(shí)施完成一大批國家重大科技項(xiàng)目，成果豐碩；作為工業(yè)自動化專家，孫院士在科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力方面成就卓著，為推動中國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)，效益巨大。由于孫院士的突出貢獻(xiàn)，他先后獲得２項(xiàng)國家優(yōu)秀教學(xué)成果獎，１項(xiàng)國家科技進(jìn)步一等獎，4項(xiàng)國家科技進(jìn)步二等獎，以及1項(xiàng)國家科技進(jìn)步三等獎與12項(xiàng)省部級科技進(jìn)步特等獎和一等獎，獲得全國教育系統(tǒng)勞動模范、人民教師獎?wù)?、全國?yōu)秀科技工作者、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎等多項(xiàng)榮譽(yù)稱號。
一、在逆境中埋頭苦讀，開啟科學(xué)研究之路
1940年，孫優(yōu)賢出生在浙江諸暨一個貧窮的雇農(nóng)家庭，家中兄弟姐妹五個，他排行最小。在孫優(yōu)賢兩歲時，父親不幸去世，生活變得異常艱苦，年幼的他也不得不參加力所能及的勞動，如放牛、趕鴨子等，為家里分憂。雖然家境貧窮、生活艱難，但家里人仍舊堅(jiān)持送他上學(xué)讀書。 “寒門出貴子，逆境出人才”，懂事的孫優(yōu)賢知道學(xué)習(xí)機(jī)會來之不易，從小就學(xué)習(xí)努力，門門功課全班第一。小學(xué)畢業(yè)后，“初生牛犢不怕虎”的他獨(dú)自一人從諸暨來到杭州，以第七名的成績考入了當(dāng)時最好的中學(xué)“杭初”（現(xiàn)杭州第四中學(xué)）。只是，此時還有點(diǎn)懵懂的孫優(yōu)賢并不知道他通往學(xué)術(shù)顛峰之路在這里邁出了第一步。之后，成績優(yōu)秀的孫優(yōu)賢相繼保送杭高、浙大，真正開啟了自己為科學(xué)研究事業(yè)奮斗的一生。
1964年，孫優(yōu)賢從浙江大學(xué)化學(xué)工程學(xué)系畢業(yè)后留校任教；1984年，他從眾多競爭者中脫穎而出，獲得德國洪堡研究獎學(xué)金，赴德國斯圖加特大學(xué)進(jìn)修兩年。談起這段經(jīng)歷，孫院士記憶猶新。他說，這段出國經(jīng)歷對他個人及后來的科學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。當(dāng)時國內(nèi)自動化的水平與國外相比有很大差距，如德國先進(jìn)而成熟的工業(yè)控制軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)功能化、信息化、商品化，而國內(nèi)這方面幾乎還是空白。另外，無論在高校還是在企業(yè),德國先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)研究條件也給他留下了十分深刻的印象。采訪中，孫優(yōu)賢院士提到在德國期間發(fā)表論文的事。他說，德國學(xué)術(shù)界對論文發(fā)表的要求十分嚴(yán)格，例如，凡是寫到仿真就一定要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證才能公開發(fā)表。孫院士談及此時不無得意地笑著說，這難不到我們中國人。的確，對孫優(yōu)賢來說，當(dāng)時比學(xué)術(shù)更難的可能還是語言問題。但短短兩年多的時間，他從學(xué)習(xí)德語字母開始到后來交流自如，從逐字逐句靠字典閱讀文章到可以發(fā)表學(xué)術(shù)論文，其中花了多少功夫、流了多少汗水只有他自己知道。
1987年初，孫優(yōu)賢拳拳服膺報(bào)國，謝絕國外一流研究所的聘請，與妻兒一起從德國回到祖國。在路上，他就暗自立下弘誓大愿，要將中國的工業(yè)自動化水平追趕到國際先進(jìn)水平。正是懷著這樣強(qiáng)烈的使命感，尚未完全從旅途的疲勞中恢復(fù)過來，他就積極地投身到他所熱愛的事業(yè)，開始了繁重的工作。
二、投身工業(yè)自動化研究，國內(nèi)造紙自動化第一人
早在20世紀(jì)70年代的文革后期，孫優(yōu)賢院士就與同事一起帶領(lǐng)學(xué)生以浙江嘉興民豐造紙廠為科研基地，解決生產(chǎn)中碰到的各種實(shí)際控制問題。進(jìn)入80年代后，他們不分白天黑夜、廢寢忘食地工作，成功地建成了國內(nèi)第一套造紙機(jī)定量水分計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其成本不到同類引進(jìn)系統(tǒng)的四分之一。此后，孫院士又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員跑遍全國70多家大中型造紙廠進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，針對不同紙種、不同車速、不同紙機(jī)，創(chuàng)造性地將現(xiàn)代控制工程技術(shù)與相關(guān)工藝技術(shù)相結(jié)合，先后開發(fā)了十多種動態(tài)數(shù)學(xué)模型與新型控制策略，在國內(nèi)首次推出了三套具有不同配置與功能的造紙機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，得了時任國務(wù)委員宋健的贊揚(yáng)。
在“八五”、“九五”期間，孫優(yōu)賢一方面組織人員研制關(guān)鍵造紙專用儀表和設(shè)備，如水份表、灰份表、紙漿濃度表、黑液濃度表、“O”型掃描架、“C”型掃描架以及ZZ-98計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，另一方面在國際上首先用機(jī)理分析和系統(tǒng)辨識相結(jié)合的方法，開發(fā)了幾乎包括制漿造紙全流程的蒸煮、漂白、打漿、洗選、造紙、蒸發(fā)、燃燒和動力等各個車間的動態(tài)數(shù)學(xué)模型、先進(jìn)控制及優(yōu)化算法，推出了11種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件，并在企業(yè)中得到實(shí)際應(yīng)用。隨后，這些計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在全國20多個省市的500多個造紙廠得到了成功應(yīng)用，獲得直接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)億元。孫優(yōu)賢院士也被公認(rèn)為是國內(nèi)制漿、造紙自動化的主要開拓者，在國際上聲譽(yù)鵲起，被推選為國際自動控制聯(lián)合會制漿造紙委員會副主席。而作為給工廠帶來實(shí)實(shí)在在效益、一到廠里就與工人干部同甘共苦的“孫老師”，他的奮斗精神和忘我勞動深深地感染了嘉興民豐造紙廠的干部職工，他們授予了孫院士至今仍然念念不忘的“嘉興民豐造紙廠名譽(yù)職工”、“嘉興榮譽(yù)市民”稱號。
1995年，第四屆化學(xué)工程世界大會在德國召開前半年，孫院士動員課題組師生將前段時間在制漿造紙中的階段性研究成果寫成論文投稿。大家在投出論文后很快投入新的工作，正當(dāng)漸漸淡忘投稿之事時，不料竟一下被大會錄用了9篇論文，一個分組報(bào)告共11篇論文，課題組也因此而引起國際學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注和高度評價(jià)?？吹贸鰜?，談起這件20多年前的往事，孫院士仍由衷地感到高興與自豪。
為總結(jié)與推廣科研成果，孫優(yōu)賢陸續(xù)獨(dú)立或與同事一起編著出版了《高級過程控制》、《現(xiàn)代控制理論的工程應(yīng)用》、《容錯控制系統(tǒng)的分析與綜合》、《控制系統(tǒng)的故障檢測與診斷技術(shù)》、《過程控制理論基礎(chǔ)》等5部著作。他的書自帶一個鮮明標(biāo)記，那便是深入淺出，有理論有實(shí)例，對讀者很有指導(dǎo)意義。他的多項(xiàng)研究成果如“不確定系統(tǒng)的魯棒控制應(yīng)用理論研究”、“多變量容錯控制應(yīng)用理論研究”、“基于濾波器方法的非線性系統(tǒng)故障診斷理論研究”、“造紙過程中的現(xiàn)代控制方法”等都達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲得省部級科技進(jìn)步獎一等獎２項(xiàng)、國家教委優(yōu)秀著作獎３項(xiàng)，發(fā)表高水平論文100多篇?；仡欁约旱目蒲薪?jīng)歷，孫優(yōu)賢院士頗有感觸，他認(rèn)為值得分享的體會有兩點(diǎn)：首先是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要性。無論是去德國進(jìn)修還是后來到全國各地的調(diào)研經(jīng)歷，都讓他深刻認(rèn)識到一個國家必須要有先進(jìn)的科技，才能實(shí)現(xiàn)自立自強(qiáng)；其次是理論研究必須要聯(lián)系實(shí)際，特別是對自動化這樣的應(yīng)用性交叉學(xué)科來說，只有將研究成果真正用到生產(chǎn)中去，實(shí)現(xiàn)科研成果的工程化、系列化、產(chǎn)業(yè)化，獲取社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，研究才有意義。
三、堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)踐，努力促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化
在采訪中，孫優(yōu)賢院士提到次數(shù)最多的一個詞就是“應(yīng)用”。他反復(fù)強(qiáng)調(diào)，搞科研必須堅(jiān)持基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用理論研究和技術(shù)開發(fā)研究齊頭并進(jìn)，要努力促進(jìn)研究成果的轉(zhuǎn)化，力爭大面積推廣應(yīng)用，以有力推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步。他是這么說更是這么身體力行的。從德國進(jìn)修回來，懷著強(qiáng)烈的使命感與責(zé)任感，孫優(yōu)賢一直在考慮如何克服目前工業(yè)自動化領(lǐng)域存在的困難，解決其中的關(guān)鍵問題，使自動化技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。通過國外的進(jìn)修，聯(lián)系到在高校工作與在嘉興民豐造紙廠的多年實(shí)踐，孫優(yōu)賢認(rèn)識到必須解決理論研究與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)的問題，逐漸填平理論研究與實(shí)際應(yīng)用間存在的鴻溝，這就需要建立高校等研究單位與工廠企業(yè)的橋梁。于是，深思熟慮之后的孫優(yōu)賢在上世紀(jì)90年代初期提出并獲批組建我國第一個國家工程研究中心。在擔(dān)任國家工程研究中心主任后，他歷時一年半時間，數(shù)次帶領(lǐng)有關(guān)人員，一方面查閱國外資料，追蹤國外最新動態(tài)；另一方面深入國內(nèi)幾十家科研單位、大中型企業(yè)、儀表生產(chǎn)廠家調(diào)研，多次組織并主持召開有關(guān)專家的戰(zhàn)略研討會，在深入工作的基礎(chǔ)上形成了必須走高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化道路的大膽思路，鄭重地向國家有關(guān)部門提出了建議，并完成長達(dá)100多頁的“中國工業(yè)過程自動化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化問題”的報(bào)告，為國家有關(guān)部門作決策提供了很好的參考。
針對我國約4000個重點(diǎn)企業(yè)和50萬個中小型企業(yè)急需用電子信息和自動化技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造的情況，作為學(xué)科帶頭人的孫優(yōu)賢帶領(lǐng)同事們積極努力推進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化，成功地研制了適用于不同場景的Supcon 集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、Suny TDCS9200工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及綜合自動化系統(tǒng)的硬件平臺和軟件平臺，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。在制漿造紙、生物制藥、石油化工、煉鐵、發(fā)電、環(huán)保等自動化工程領(lǐng)域，針對大型企業(yè)的各個生產(chǎn)過程，建立了24種動態(tài)數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了25種高級控制算法，18種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在20多個省市推廣應(yīng)用后，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。然而，孫優(yōu)賢沒有滿足已經(jīng)取得的成果，他敏銳地看到，雖然自新中國成立后的上世紀(jì)五六十年代，我國的重大裝備制造業(yè)逐漸發(fā)展起來，但與之配套的高端控制裝備尤其是平臺性的關(guān)鍵核心技術(shù)幾乎完全被國外壟斷，導(dǎo)致中國工業(yè)發(fā)展受制于人，也威脅到國家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)安全。2003年，孫優(yōu)賢院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合上海電氣集團(tuán)股份有限公司、杭州優(yōu)穩(wěn)自動化系統(tǒng)有限公司、杭州哲達(dá)科技股份有限公司等高端裝備制造和應(yīng)用企業(yè)，突破了高端控制裝備及系統(tǒng)的高安全性、高可靠性、高適應(yīng)性和大規(guī)?；人拇蠹夹g(shù)難題，創(chuàng)造性地解決了多重?zé)醾淙哂?、完整支?span>FBD等五種語言的控制系統(tǒng)編程平臺、獨(dú)立基于現(xiàn)場總線的I/O模塊智能調(diào)理等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，并相繼研制成功高性能高可靠控制裝備、全集成大規(guī)?？刂蒲b備以及高安全成套專用控制裝備等自動化重大裝備并全部實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，滿足了大型工程對自動化重大裝備的需求，打破了國外壟斷。這些研發(fā)成果已有2500套成功應(yīng)用于大型高爐TRT裝置、空氣分離裝置、火電機(jī)組及各行業(yè)工業(yè)裝置，其中包括我國寶鋼集團(tuán)最大的5000立方高爐，韓國現(xiàn)代制鐵集團(tuán)最大的5250立方高爐。各項(xiàng)研究成果的技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到同類技術(shù)的領(lǐng)先水平，形成授權(quán)發(fā)明專利112項(xiàng)，軟件著作權(quán)30多項(xiàng)。孫優(yōu)賢院士及團(tuán)隊(duì)也因此以“高端控制裝備及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)臺研究與應(yīng)用”為題獲得2013年國家科技進(jìn)步一等獎的殊榮，開了自動化領(lǐng)域獲得國家科技進(jìn)步一等獎的先河。其它的三類控制裝備及系統(tǒng)也獲得了三項(xiàng)國家科技進(jìn)步二等獎。
從針對解決企業(yè)單一對象的控制問題到解決行業(yè)領(lǐng)域共性難題，孫優(yōu)賢院士帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)始終將理論研究與實(shí)際應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)，始終關(guān)切理論研究成果的轉(zhuǎn)化，努力促進(jìn)與推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為的是實(shí)現(xiàn)中國制造工業(yè)躋身世界之林的初心。
四、關(guān)注青年人才培養(yǎng)，寄語自動化未來發(fā)展
在談到對當(dāng)代青年人才的培養(yǎng)時，孫優(yōu)賢說到：“不同的領(lǐng)域有不同的培養(yǎng)方法，但都應(yīng)該特別注重對青年人才的培養(yǎng)，他們是國家的未來，民族的棟梁，要盡可能地給他們提供更多的機(jī)會，為他們創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、科研環(huán)境、生活環(huán)境和交流環(huán)境，并督促他們的研究成果落地實(shí)施?！蓖瑫r，他也希望當(dāng)代年輕人不要為了名利而忘記自己的初衷，要不忘初心、牢記使命、堅(jiān)持不懈。
談到中國工業(yè)自動化的發(fā)展時，孫優(yōu)賢院士肯定了這些年來我國工業(yè)自動化技術(shù)在應(yīng)用的深度和廣度上不斷提高，效益不斷增長，并逐步向著先進(jìn)控制、操作優(yōu)化、生產(chǎn)管理集成的方向發(fā)展，運(yùn)用新一代信息通信技術(shù)、新一代人工智能技術(shù)、新一代工業(yè)控制技術(shù)與新一代工業(yè)制造技術(shù)深度集成，以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，成為提高國家工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要手段之一。同時，他也提到雖然我們在某些方面已與國際先進(jìn)水平齊平，但落后于國外的地方還有很多，還有許多難題亟待解決，希望年輕一代的學(xué)者不斷突破自己，勇于創(chuàng)新。
針對未來智能自動化的發(fā)展，孫優(yōu)賢院士提出四方面的意見。第一，大力發(fā)展智能變送器。與常規(guī)模擬變送器相比，智能變送器擁有量程范圍寬、量程比大，維護(hù)簡單方便，具有高低壓側(cè)轉(zhuǎn)換功能、固定輸出功能等優(yōu)勢，但很遺憾的是目前國內(nèi)市場上智能變送器的實(shí)際應(yīng)用不到10% 。第二，大力發(fā)展核心工業(yè)軟件。這是當(dāng)前和今后一段時間的頭等大事，關(guān)于工業(yè)軟件的研究成果有很多，但是這些研究成果大多沒有工程化、商品化、產(chǎn)業(yè)化，沒有變成核心工業(yè)軟件，競爭力還不強(qiáng)。第三，大力發(fā)展“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”的智能優(yōu)化。國內(nèi)現(xiàn)有的許多工業(yè)控制系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)運(yùn)行優(yōu)化，特別是重大工程中大量的主體裝置、核心裝置、關(guān)鍵裝置，控制系統(tǒng)很多用的是國外產(chǎn)品，因此我們更要不斷研究創(chuàng)新，早日實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與優(yōu)化運(yùn)行。第四，工業(yè)控制的信息安全與功能安全的融合發(fā)展。信息安全涉及到每個行業(yè)、每個個體，在發(fā)展工業(yè)控制系統(tǒng)的同時也必須要保障其信息安全，一旦發(fā)生信息安全問題，后果難以設(shè)想，直接關(guān)系到產(chǎn)業(yè)安全、經(jīng)濟(jì)安全、國家安全。
自1961年成立至今的六十余年間，中國自動化學(xué)會發(fā)生了翻天覆地的變化，孫優(yōu)賢院士曾任學(xué)會第九屆理事會理事長，更是參與和見證了學(xué)會近年來的蓬勃發(fā)展。提及學(xué)會未來發(fā)展時，孫優(yōu)賢院士首先對學(xué)會近年來的工作表示了高度肯定和贊揚(yáng)，并從三個方面對學(xué)會未來方向提出了建議。一是要積極參與行業(yè)的鑒定評審工作，建立相關(guān)示范案例；二是要加強(qiáng)學(xué)術(shù)成果的評審工作，積極推薦研究項(xiàng)目申報(bào)國家獎項(xiàng)，擴(kuò)大影響力；三是加大專業(yè)人才的推介工作，建立企業(yè)與人才的對接，實(shí)現(xiàn)個人、學(xué)會與企業(yè)的多贏。
編后語：面對我們的采訪，孫優(yōu)賢院士認(rèn)真積極地對待每一個問題，提前準(zhǔn)備，細(xì)細(xì)思考。雖年逾八旬，但在歷時一個半小時的采訪中，他思路敏捷，慷慨激昂，娓娓道來，從未顯露過疲態(tài)，不禁讓人欽佩。孫優(yōu)賢院士畢生深耕自動化領(lǐng)域，一直秉持理論聯(lián)系實(shí)踐的理念，堅(jiān)持活到老學(xué)到老，矢志不渝地為國家的富強(qiáng)努力奮斗。以孫優(yōu)賢院士為代表老一輩科學(xué)家無私奉獻(xiàn)的拼搏精神、求實(shí)創(chuàng)新的科研精神、淡泊名利的奉獻(xiàn)精神，值得我們每個人學(xué)習(xí)、傳承和弘揚(yáng)。
