編者按

半個(gè)多世紀以來(lái)，我國自動(dòng)化學(xué)科理論發(fā)展、工程研究與實(shí)踐都發(fā)生了翻天覆地的變化，不斷取得新的突破，經(jīng)歷一次次騰飛，成為撐起中國工業(yè)的脊梁。櫛風(fēng)沐雨六十載，砥礪前行續華章，在中國共產(chǎn)黨誕辰100周年和“十四五”規劃開(kāi)局之年，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )也迎來(lái)了六十周年會(huì )慶，值此之際，控制網(wǎng)（fcfhome.com）＆《自動(dòng)化博覽》開(kāi)設“CAA60傳承科學(xué)家精神”專(zhuān)欄，秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚傳承的理念，希望為當代自動(dòng)化人了解歷史，傳承老一輩科學(xué)家的寶貴科學(xué)思想和精神財富提供有益借鑒。

李衍達，信號處理與智能控制專(zhuān)家，清華大學(xué)教授，中國科學(xué)院院士，長(cháng)期從事信號處理理論及地震勘探數據處理方法的研究。1979年～1981年作為中國第一批赴美訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者在麻省理工學(xué)院訪(fǎng)問(wèn)。曾主持自然科學(xué)基金重大項目，先后獲一次國家自然科學(xué)獎及四次國家教委科技進(jìn)步獎等。

1　不凡讀書(shū)經(jīng)歷鋪就成功道路

1936年，李衍達生于廣東東莞縣城，因家中經(jīng)濟困難，讀書(shū)幾經(jīng)輾轉，在東莞沅涌小學(xué)上至三年級后又舉家遷至廣州讀書(shū)。李衍達天生聰慧，初二時(shí)插班考入廣雅中學(xué)（清末張之洞創(chuàng )辦），期間品學(xué)兼優(yōu)，校長(cháng)深?lèi)?ài)其才，特許免試錄取至廣雅高中。

在廣雅中學(xué)的讀書(shū)經(jīng)歷讓李衍達學(xué)會(huì )了獨立生活，培養了很強的自學(xué)習慣和自強精神。他生性好奇，勇于探索未知，尤其對物理課充滿(mǎn)興趣，除課上所學(xué)外，還博覽課外群書(shū)。就這樣，讀書(shū)便成了他一生的嗜好，這也讓他在后來(lái)的學(xué)習與工作中受益匪淺。

高中畢業(yè)后，李衍達考入清華大學(xué)電機工程系。清華大學(xué)嚴格的要求與嚴謹的學(xué)風(fēng)，不僅讓他在基礎知識方面打下了堅實(shí)的基礎，也讓他在思想方法和學(xué)習方法上有了很大程度的提升。在校期間，李衍達積極參加課外活動(dòng)，大學(xué)二年級參加了關(guān)于“電磁場(chǎng)本質(zhì)”的課外科技活動(dòng)，主要探討電磁場(chǎng)的出現是否會(huì )使物質(zhì)“消失”。為了討論這個(gè)問(wèn)題，李衍達特別學(xué)習了自然辯證法。而將辯證法思想與研究工作自覺(jué)地相結合，也是他在大學(xué)時(shí)期最重要的收獲之一。

大學(xué)三年級，李衍達從電機工程系電機專(zhuān)業(yè)轉到新設立的自動(dòng)控制系自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)習。1958年，由于工作需要，李衍達被提前抽調到清華大學(xué)電機工程系當老師，隨即參加了我國第一臺數控機床的研制工作。當時(shí)國內還沒(méi)有程序控制計算機，清華的一批青年對此也是知之甚少，但正是這一群敢想敢干的年輕人經(jīng)過(guò)一兩年的奮戰，終于成功自主設計和制造出我國首臺程控計算機，研制出了我國首臺鉆床程控計算機并投入生產(chǎn)。

從1960年起，李衍達便擔任電機工程系的科研秘書(shū)、科研科長(cháng)及中國科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部電工組秘書(shū)等工作，同時(shí)為學(xué)生講授“脈沖電路”課程，參加編寫(xiě)《電子技術(shù)基礎》教科書(shū)，還主持數控鉆床計算機的研制工作。60年代末，李衍達又主持了感應同步器數字顯示裝置的研制工作，在全國首先試制成功并投產(chǎn)，促進(jìn)了該儀器在我國的應用。

2　成為第一批赴美訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，赴MIT進(jìn)修

1978年，李衍達通過(guò)考試成為第一批赴美訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，獲得了赴美國麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）進(jìn)修的機會(huì )。

進(jìn)修期間，李衍達主修方向從微型計算機轉變?yōu)樾盘柼幚?，其主要原因為李衍達師從的奧本海默教授曾是聲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)及信號處理學(xué)會(huì )主席。李衍達當時(shí)對數字領(lǐng)域信號處理還處于入門(mén)階段，奧本海默教授計劃將其主修內容調整為對幾門(mén)主要課程的學(xué)習。但李衍達不想自己不遠萬(wàn)里進(jìn)修只為補學(xué)幾門(mén)課，他打定主意立下信念，一定要參與麻省理工學(xué)院數字信號處理小組最前沿性的研究工作。

于是，李衍達充分利用時(shí)間，用自學(xué)的方法補學(xué)數字信號處理的相關(guān)課程，并以極其出色的表現通過(guò)了奧本海默教授的重重考驗，成功進(jìn)入信號處理小組，獨立開(kāi)展課題研究。李衍達的課題內容選擇了利用相位函數重構信號的理論，他意識到相位譜同波的延遲密切相關(guān)，利用波延遲可以獲得地層結構的信息，最終經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的探索，李衍達提出了利用相位函數重構信號理論進(jìn)行反射波抵達時(shí)間估計的一種方法?！跋辔缓瘮稻尤贿€可以用在波延遲和地質(zhì)結構的研究?！彼南敕O大地啟發(fā)了奧本海默教授，也得到了奧本海默教授的充分認可和肯定。

進(jìn)修前，李衍達在清華大學(xué)主要任務(wù)是教學(xué)，科研方向主要是跟蹤模仿。而進(jìn)修期間的學(xué)習和經(jīng)歷，卻讓李衍達充分認識到了科研的真理在于“創(chuàng )新”。李衍達意識到不論是電子線(xiàn)路、信號處理還是反饋控制，其實(shí)都是信息傳遞和處理的問(wèn)題，彼此都是相互關(guān)聯(lián)的。這一想法極大地啟發(fā)了李衍達，為其后來(lái)的科學(xué)研究提供了很多創(chuàng )新思路與方向。

3　開(kāi)辟地震勘探數據處理技術(shù)新道路

1981年李衍達從美國回國，用了整整十年的時(shí)間致力于運用信號處理新方法開(kāi)展油氣勘探工作，即用信號處理的辦法尋找30km下的油氣泡，這在當時(shí)環(huán)境下并非易事。

當時(shí)尋找油氣的主要方法是“地震勘探法”，即：地質(zhì)學(xué)家根據地質(zhì)考察，分析地區的生油、成油條件，然后在可能有生油與儲油的地區通過(guò)人工爆炸方式產(chǎn)生地震波，地震波向下傳播到幾千米的油層再反射到地面，通過(guò)在地面安裝的檢波器收集反射波，再經(jīng)計算機處理便可得到地下構造的斷面圖。地質(zhì)工程師結合經(jīng)驗便可推理出藏油的構造，最后通過(guò)打井勘探加以證實(shí)。但是在勘探初期，打井的成功率往往很低，且海上打井成本很高，這就對打井出油的精準度有了較高的要求。所以李衍達團隊的任務(wù)便是協(xié)助地質(zhì)工程師更好地判斷油層，提高打井的命中率，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力研究，收效卻并不理想。

于是，李衍達開(kāi)始重新思考勘探工作的路線(xiàn)與方法。最后，李衍達提出，用地震勘探法確定的井位成功率低，其原因不是計算機處理得不夠精準，而是用地震勘探得到的數據并不足以確定地下油層的位置，也即信息量不足的問(wèn)題。因此只能通過(guò)補充新的有關(guān)地下油層的信息量來(lái)解決，知識補充得越多，對問(wèn)題的解決越有效。

當李衍達環(huán)顧勘探的全過(guò)程時(shí)，便發(fā)現可以通過(guò)兩個(gè)途徑了解地下油層。一是通過(guò)打井、測井獲得地下油層局部詳細信息；二是通過(guò)地質(zhì)工程師根據地質(zhì)條件對地下油層進(jìn)行推斷和分析來(lái)獲得地下油層信息。那么如果能將這兩種信息都納入到地震勘探的數據中，便能很好地解決信息量不足的問(wèn)題。但是要實(shí)現這一方法又是難上加難。一是地質(zhì)學(xué)、測井學(xué)和地震勘探技術(shù)隸屬不同學(xué)科，自成體系，工程師往往只能掌握其中一項技術(shù)；二是三種技術(shù)的要求各不相同，地質(zhì)工程師的知識模糊難以準確的定量描述，測井數據分辨率高，空間上作用范圍窄，地震數據在空間上作用范圍寬，但在局部深度上分辨率較低且地震數據的數據量十分龐大，大型計算機處理過(guò)程復雜，人工難以干預，加大了精確定位油田的難度。

20世紀80年代中期，清華大學(xué)常迵教授出國訪(fǎng)問(wèn)回來(lái)后為李衍達帶來(lái)國外最新的技術(shù)信息：一種新型計算機——工作站，其性能相當于中、大型計算機，但體積小，易于人工操作和人機交互。李衍達即刻意識到，難得的機會(huì )來(lái)了——在工作站上一定有可能實(shí)現上述三者的結合。于是，李衍達大膽作出決斷，堅定信念，克服一切困難，帶領(lǐng)團隊開(kāi)拓了一條新路，初步實(shí)現了三者的結合，并用這種新方法在勝利油田上成功打出了三口新的高產(chǎn)井。

目前，在工作站上將地震勘探、地質(zhì)工程師解釋與測井數據同時(shí)處理，人機交互已成為油氣勘探的重要手段。

4　醉心科研勇拓科研新領(lǐng)域

1991年，在地震勘探數據處理技術(shù)道路上行至10年，地震勘探技術(shù)已頗具成效之時(shí)，李衍達又將目光瞄準了新的領(lǐng)域——互聯(lián)網(wǎng)。

李衍達在美國的學(xué)習經(jīng)歷讓他認識到信息對一個(gè)國家的重要性，“一個(gè)國家沒(méi)有信息是不行的，它相當一個(gè)國家的神經(jīng)，信息系統相當人體的神經(jīng)系統，人體光有肌肉、光有大腦是不夠的，還要有神經(jīng)系統”。而在這時(shí)又恰逢國外傳來(lái)要做信息高速公路的消息，這馬上觸動(dòng)了李衍達的神經(jīng)，由此便開(kāi)啟了他對信息技術(shù)的探索之路。

1994年，李衍達率先在清華大學(xué)建立網(wǎng)絡(luò )信息研究組，并將多年研究的智能信息處理與智能控制方法應用于網(wǎng)絡(luò )控制和網(wǎng)絡(luò )信息檢索。他側重于智能信息處理的研究，譬如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )、模糊系統、專(zhuān)家系統、進(jìn)化算法的理論模型及其在網(wǎng)絡(luò )信息智能控制中的應用，獲得了多項成果。

1996年年逾60的李衍達，憑借對數據的敏感及好奇的本性，又發(fā)現了一個(gè)嶄新的學(xué)術(shù)領(lǐng)域——生物信息學(xué)。李衍達意識到，DNA如果用網(wǎng)絡(luò )信息的思維進(jìn)行解釋?zhuān)敲纯梢詫⑵湟暈橐粋€(gè)將人體中的蛋白質(zhì)與28種氨基酸進(jìn)行編碼調控的編碼本。為了驗證這一想法，從1997年開(kāi)始，李衍達便開(kāi)啟了用計算機的編碼技術(shù)去研究DNA編碼規律的探索之旅，以期打開(kāi)生物信息之門(mén)。抱著(zhù)極大的熱忱，李衍達開(kāi)始動(dòng)員他的學(xué)生學(xué)習《生物學(xué)概論》、《遺傳學(xué)》等與生物相關(guān)的課程，在掌握生物課知識后，再用信息的辦法去解決DNA的信息編碼問(wèn)題。項目伊始，大多數學(xué)生因課題“前途未卜”都紛紛選擇了放棄，直到開(kāi)題第三年，終于有學(xué)生成功自學(xué)兩門(mén)課程，并用計算維數的方法證明了DNA序列是一個(gè)分維序列，應該用分維序列的方法解釋DNA的行為，相關(guān)研究成果也得到了公開(kāi)發(fā)表，生物信息學(xué)的研究由此便拉開(kāi)了序幕。

李衍達研究的生物信息學(xué)不同于一般意義上作為研究工具來(lái)為生物學(xué)家服務(wù)的生物信息的研究，而是專(zhuān)門(mén)用來(lái)研究DNA內部信息規律，真正解決生物核心問(wèn)題的學(xué)科研究。就這樣隨著(zhù)生物信息學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，從1998年發(fā)展至今其研究?jì)热菀灿尕S富，研究范圍也愈益廣泛。

5　心系學(xué)會(huì )發(fā)展，語(yǔ)重心長(cháng)寄語(yǔ)后人

現如今李衍達已經(jīng)年逾八旬，他一生的科研方向都緊跟國家的戰略發(fā)展需求。在談及對青年科技工作者的寄語(yǔ)與希望時(shí)，李老語(yǔ)重心長(cháng)的提出了三點(diǎn)建議：一是要有前沿大局觀(guān)，敢為人先；二是要有創(chuàng )新意識，想別人之不敢想；三是要持之以恒，堅守初心。

2021年是中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )成立60周年，在歷屆理事會(huì )的領(lǐng)導和推動(dòng)下，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )發(fā)生了翻天覆地的變化。李老作為學(xué)會(huì )第六、七、八屆理事會(huì )副理事長(cháng)，參與和見(jiàn)證了學(xué)會(huì )的發(fā)展?，F如今，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )無(wú)論從會(huì )員規模，還是業(yè)務(wù)活動(dòng)，都已得到了蓬勃的發(fā)展。

面對學(xué)會(huì )未來(lái)的發(fā)展，李老感慨地囑咐道：中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )是一個(gè)有著(zhù)光榮歷史的學(xué)會(huì )，希望學(xué)會(huì )能夠繼續發(fā)揚傳統，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，銳意進(jìn)取，開(kāi)拓創(chuàng )新。不僅要重視基礎，更要注重人才培養，將人才培養置于學(xué)會(huì )發(fā)展的首位，積極探索人才培養模式，切實(shí)團結廣大科技工作者，肩負起用知識創(chuàng )新推動(dòng)我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的歷史重任。

摘自《中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )通訊》

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年7月刊