科学家说 | 黄琳：学问的路，慢就是快，笨功夫才是真功夫

科学家说

繁霜尽是心头血，洒向千峰秋叶丹。中国科协之声联合全国学会策划【科学家说】栏目，推出独家科学家自述，以第一视角分享科学家的成长经历和报国之路，共同感悟时代的科学家精神。本期，我们跟随中国自动化学会，一同走近我国自动控制学科的拓荒者——黄琳院士。

人物简介

黄琳，中国自动化学会创始成员之一、首届控制理论专业委员会15位委员之一，中国科学院院士，北京大学工学院力学与空天技术系教授、博士生导师。他长期担任中国自动化学会常务理事、控制理论专业委员会委员及顾问委员，参与筹办《控制理论与应用》期刊，历任多届《自动化学报》编委，为学会学术平台搭建与学科交流作出突出贡献。凭借丰硕的学术成果与行业贡献，他先后于2009年、2011年分获中国自动化学会控制理论专业委员会、中国自动化学会授予的特别贡献奖。

与自动控制结缘，是我的幸运

我大学毕业的时候，正赶上自动控制这门学科在世界上刚刚成形。那是五十年代，它年轻，我也年轻，我们算是同步长起来的。回过头看，这本身就是一种幸运。

更幸运的是，我同时接触到了两个完全不同的学派。钱学森先生回国后开课讲他的《工程控制论》。书刚出英文版，我们就坐在台下听。另一边，北大想搞控制，从前苏联请来了专家特洛依茨基，他的老师就是最先提出并研究绝对稳定性问题的学者鲁里叶。

一个西方，一个东方，两条脉络同时在眼前展开，这在当时世界上都是稀罕事，因为西方真正关注鲁里叶问题，已经是六十年代中期了。我赶上了一个交汇点，自己当时未必多清醒，但后来想想，这个起点确实开阔。

1985年由王仁院士率领拜访钱学森先生。前排左起：黄琳、钱学森、王仁、余同希；后排左起：魏庆鼎、武际可、周起钊、叶庆凯

钱学森先生的课给我印象很深。他毕竟是大家，学问深，课也讲得好。我至今还留着一本当年的听课笔记，已经捐给科学家博物馆了。那时听课的人，现在还在世的，不知道还有几个。

大学毕业后，无论遇到什么困难坎坷和喧嚣，我该读书还是读书。知识不能落下。这个习惯我保持了一辈子。

空白处，自己画一条路出来

研究生刚毕业，系里让我开课。找我谈话的人说，你讲什么都可以，因为这门课国内理科没人开过，没有大纲，没有教材，一切都是空白。空白是最好的状态——你可以按自己的想法去填。

我上课编了两本讲义，一本《控制系统动力学讲义》，一本《最优控制理论讲义》。前者是专门化课，印得规整些；后者是高年级选修课，上完课才整理出来，油印的，订成册子。当时有压力，也有不同的声音，说你想成名成家，走白专道路，但我没管，我相信这些知识有用。

编讲义我有自己的办法。有人编教材是抄一本书，我也抄，但我至少先看近十本还有很多杂志上的文献，然后整合成一个有机的东西，少不了也有自己的独创。一次，有位澳大利亚华裔教授Teo问我：为什么像著名的Hurwitz稳定性判据别人的书上都没有证明而你有？我告诉他：我在北大教书，这样重要的定理都没有证明，那还混得下去吗？所以我的讲义里，所有重要数学结论都给出证明。这个习惯后来被学生记住了。九十年代末，北大想重开控制课，找到当年北大的学生现在北理工的教授孙常胜，他说不用别的材料，就用我那本讲义。两本讲义尘封了五十年，是老科学家学术成长资料采集工程将其发掘出来，重新面世时纸都黄了。有关专家看到后认为有重要的学术价值最后由科学出版社正式出版。

黄琳所写的《控制系统动力学讲义》

北大那会儿我教的学生很少，专门化里的一个方向，总共不过十几个人。我比他们大不了几岁，差三五岁，有些甚至同龄。九十年代控制界活跃的那些人，像程鹏、叶庆凯、郑应平、毛剑琴、邢光谦、严拱添、李铁寿等都是我教过的，他们在自动化、航空航天等领域工作。人虽少，后来都成了骨干。这让我觉得当年那些课没白开。

改革开放以后，北大力学系先后建起了一般力学和力学与系统控制两个博士点，其优势就在于它同时具有控制和力学两大技术科学的学科特色和优势，并致力于将二者融合，而且具有很好的应用前景，经过努力为国家培养了一批具有特色的人才。以我带过的二十多位博士生为例，他们绝大多数都工作在高校和科研单位，其中有获得了中国航天科技集团的最高奖——杰出贡献奖的胡军和多位长江特聘教授和杰青。实现了当初建立该博士点的初衷。

小突破，大时代

理论研究方面，六十年代初做了一点东西。前苏联专家出了个题目，用二次型积分选最优参数，很快就做完了。我想能不能更一般化，就带着两个学生弄出了二次型最优控制。1964年在《自动化学报》发表，后来国际自动控制联合会（IFAC）认证这个结果是世界上最早的。贝尔曼的动态规划那时刚出来不久，我们的成果是从原始文献一点点推出来的，把存在性和唯一性、线性控制律都证明了，还给出了实现的算法。主要是这个成果我被选为IFAC Fellow。

非线性控制也有个机缘。1965年全国自动化学会年会上，几位老先生跟我说，黄琳，你把非线性好好弄一弄。我去查文献，写了一篇文章，当时连变结构控制的问题，好处和不足都谈到了。

我后来总结过三点科研理念，说出来很朴素：做有价值的工作，不图虚名；盯国际前沿但不跟风，美国人搞出来的热闹方向，一两年就凉了，你跟着跑就是吃亏；再就是贴近中国实际，耐得住寂寞。这三点，我年轻时就这么想，一辈子也没怎么变。

做成一件大事，复杂着呢。不要把自己做的一点点看得太重。我们不做，过段时间也会有别人做出来。青年学者要把理论做好，也要面向实际，但别以为理论做好了就能做设计，设计有设计的难处，那是另一群人的本事。

笨功夫，时间看得见

几本书，算是对这辈子工作的一批成果。两本早期讲义《控制系统动力学讲义》和《最优控制理论讲义》能出版是幸运的，它见证了在半世纪前中国已经有了处于国际前沿的控制教材。《稳定性理论》那本，过去的稳定性是数学和力学的，我加了控制的内容，后来拿了个高校学术著作特等奖。《稳定性和鲁棒性的理论基础》想用统一框架来写，由于我用了数学上很简洁的写法，工程师读着费劲，也算是个教训。

最费工夫的是《系统与控制理论中的线性代数》。七十年代在汉中，做固体力学的同事搞冷却塔计算，要用到线性代数，我跟着弄，竟然弄出了兴趣。那十年，世界上现代控制理论变化太大了，我觉得中国工程界需要一本工具书。那时我天天要爬山去泡图书馆，写了个讲义。1979年去国防科大讲，反响很好，又去西北工大、西安交大、南理工（南航、东南大学的老师也来听）等，一路讲下来，呼声很高，1984年正式出版。最近根据这几十年的发展进行补充和修改，分上下册出了第二版。

我对自己的估价是：人不笨、还努力、有机遇、肯坚持。这些书背后就是努力与坚持，或者说一份笨功夫。干就得干好、决不敷衍。

现在年纪大了，具体研究做不动了。偶尔想想更大一点的问题。单回路反馈养活了我们几十年，但面对将来高度复杂的系统，恐怕不够用了。可能要借助计算机和人工智能，数学上的判据不一定管用。具体怎么走，我弄不懂了，那是年轻人的事。

对后来者只有一句话：沉下心来，别图快。我这一辈子赶上好时候，也赶上风浪，该做的做了，尽心了一辈子还算没有虚度。学问的路，慢就是快，笨功夫才是真功夫。

剩下的路，交给你们慢慢走。