赵春晖：科研是一场漫漫长跑，慢热型科研人如何寻找适合自己的节奏

编者按

“中国青年女科学家奖”是欧莱雅和联合国教科文组织“为投身于科学的女性”计划在中国的发展和延伸，由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、中国联合国教科文组织全国委员会以及欧莱雅中国于2004年联合设立，已成为专门面向广大女科技工作者的全国性奖项。截止第19届，共有204位女科学家脱颖而出，她们弘扬科学家精神，矢志科技报国。女科学家，一代耀一代。

果壳采访了第十九届“中国青年女科学家奖”的部分获奖女科学家，让我们一起听听她们与科学的故事。

被采访者：

赵春晖 浙江大学/工业智能

塑料成型和血糖变化，有着一样的规律

2009年，控制理论与控制工程博士毕业的赵春晖，在香港科技大学做博士后，她正琢磨着做下职业生涯第一次大胆的领域切换：去美国加州大学圣塔芭芭拉分校研究糖尿病。

这个跨界在外人看来匪夷所思，但赵春晖知道，这并不会让她的研究偏离原有路径。

一切要从控制科学的特点讲起。

比起“控制”这个词在生活中的普遍应用，“控制科学”是干什么的，好像不那么容易讲清楚。2000多年前，李冰父子利用对流量的控制所修建的都江堰，就是世界上最早的自动控制装置之一。

这门所谓的万金油学科也有很多分支。目前已在浙江大学控制科学与工程学院担任教授多年的赵春晖打了个比方：她从事的过程监控研究，就像医生给人看病，通过各种各样的检查化验指标，结合自己的经验，对病情做出判断。赵春晖做研究时也需要对要分析的对象或者系统做“望闻问切”，通过实时采集的数据做分析和判断，辅助系统平稳运行。

在赵春晖决定赴美研究糖尿病的时刻，这个关于看病的讲法似乎不完全是个比喻了。

赵春晖把那次机会形容为“无心栽花”的结果。美国的导师研究领域很多，她原本没有特别明确要去做什么。线上面试中，赵春晖讲起自己的“间歇过程”研究，她熟悉的对象是注塑机，就是一种把塑料原材料制作成各种成品的成型设备。这种机器的工作过程是典型的间歇过程：原料按照预先设定好的加工顺序转化为一个或一批产品，并通过过程循环往复获得更多同种产品的加工过程。

对面的导师敏锐发现，这个过程和血糖的周期性变化颇有共通之处。人一天中会吃早中晚三顿饭，可能会遵循一些活动或者运动的模式，每个工作日中血糖可能呈现出比较规律的变化模式，每一天都是一个广义上重复的过程，这让人一天中的血糖变化具备了“间歇过程”的特性。

这样，赵春晖跳入了一个全新的领域。自那以后，她还做过多次领域切换，比如她曾发现关于交通拥堵的预测恰如对几小时后血糖水平的预测，本质上是对持续数据的未来预测，这让她做了智能交通方向的探索。打开她的课题和专利列表，你会被五花八门的关键词震慑住，智能发电、卷烟生产、芯片封装、智慧电梯、“人工胰脏”……其实背后是赵春晖抓住核心问题的共性，在“控制”范围内，不断跳出舒适圈的努力。这些努力也带给她了一个又一个的肯定：国家基金委优秀青年基金获得者（2014年），中国自动化学会青年女科学家奖（2015年），国家基金委杰出青年基金获得者（2021年），浙江省青年科技英才奖（2021年），中国自动化学会会士（2023年），中国青年女科学家奖（2023年）……

在实验室调试

“不管未来是否明确，先赶紧准备起来”

表面看来，赵春晖的每一次研究领域转化都丝滑平稳，但困难迷茫并非不存在。

2010年去美国加州大学圣塔芭芭拉分校之前，“心里其实也在嘀咕，到底能不能转变过去？当时博士刚毕业一年多，还是有些忐忑的，觉得对象切换得好像有点儿大，会不会导致我什么都研究不出来。”

最让人挠头的是英文术语，糖尿病-diabetes、胰脏-pancreas、高血糖-hyperglycemia、低血糖-hypoglycemia……医学专业英文词汇数量多，拼写又复杂，医学生掌握起来尚且不容易，更别说她这个纯粹的外行。

“但是我最大的一个优点就是不管未来如何不明确，都会赶紧准备起来，虽然我进入状态慢，但是会慢慢深入做扎实。所以那段时间我每天都在看糖尿病领域的科研文档，做笔记。”

记笔记是赵春晖的强项，从高中整理难点、错题起，她就是“烂笔头”力量的绝对拥趸。博士期间为了学习英文论文写作，赵春晖积累了很多厚厚的笔记。看到好句子，记下来；看到不同的表达方式，记下来；所有可能有用的素材，全都分门别类整理好。250个英文单词的摘要，她要剖开仔细分析，“人家为什么写得这么好？我们的摘要到底差在哪儿？我把它分成几部分分析，这里开门见山点出了要研究的问题，那里点出来他的创新手段，最后给了个什么结论，让人有读的欲望”。

赵春晖博士阶段做的英文论文写作笔记

直到现在，赵春晖依然保持着记笔记的习惯，听报告或者开会的时候听到好的研究工作以及受到启发灵光一闪，立刻记在笔记上。“翻着纸质的笔记，我会有一种莫名的满足感。我的学生们更擅长做电子笔记，我现在还是无法适应，这可能是我的固执和坚持吧。”

因为这种近乎强迫症的努力，赵春晖很少让周围的人失望，她是很多老师口中“最好的学生”“拼命三娘”，老师们有好的机会时，都会想到她。也因此，经过当年香港博士后导师高福荣老师推荐，赵春晖结束了在美国一年半的博后经历，入职了浙江大学。报到时正好是2012年元旦，那年春节，赵春晖也是在办公室度过的，入职第一年就成功申请拿到了国家自然科学基金面上项目。

在浙大，记笔记的技艺得到延展发挥。赵春晖个人主页的类目分类和信息呈现可能是最全的了，也像是一个贴满索引的、方便学生查阅的笔记本。除了“个人简介”“科研项目”“教学与课程”等基本分页外，还设有“本科生纳新通知”“我的学生”“算法开源”“News！！！”等个人风格十足、信息量巨大的个性信息分页。

29岁博士毕业，3年海外博士后经历，回国以特聘研究员身份入职浙大，35岁成为浙大教授，赵春晖始终觉得自己是属于“比较笨”的那类人，科研慢热型，刚开始可能不如其他人反应迅捷，“不过我会专注去干一件事，投入时间和精力慢慢地深入思考，反复揣摩，最后可能就做得比别人要深一些”。

“我们控制的学生，

要善于在工业领域发挥所长”

作为工科的一个分支，控制学科是一门综合性学科，既要研究人们利用信息技术实现有目的行为的一般原理和方法，也要解决很多实际需求和问题，和企业打交道是典型特色，把学生派到企业、让学生直接和企业打交道也是常见做法。

但赵春晖觉得学生经验有限，很难明白企业的需求，“这个过程需要老师冲在前面”。她把自己视为桥梁，先用通俗易懂的语言沟通清楚企业的需求，再“翻译”成学生能够理解的学术问题，让他们明白企业需求的解决是属于回归、分类等有监督学习问题还是其他分支。“这个凝练的过程，就是老师发挥衔接作用的地方。”

图 赵春晖与学生进行企业调研｜图片由赵春晖提供

图 赵春晖指导学生｜图片由赵春晖提供

一开始，她自己理解企业的语言也并不顺利。刚回国时，双方互相听不懂对方在说什么，语言不在一个频道上。但是赵春晖慢慢摸到了技巧，关于看病的比喻再次帮上了忙：“他们不知道故障诊断研究领域中的学术术语，我就用医生看病来比拟，大数据建立的模型就类似一名优秀的医生脑子里存的丰富经验和知识，通过病人化验的多个指标进行综合分析判断；溯源分析就是寻找根本的发病原因；如果通过数据分析发现设备有问题，根据问题的严重性，分为继续带病运行和需要停产检修，我就讲是病人需要先观察定期复查还是已经严重到需要开刀动手术。”

在人工智能风潮猛烈的现在，各个领域都对其应用充满遐想，赵春晖则冷静地表示，工业领域的人工智能其实一直存在瓶颈。“很多人戏称深度学习是当代的‘炼金术’，尤其是应对工业对象这样复杂的系统，深度学习没有可靠的理论作为支撑，东试试西试试，有时候可能歪打正着。工业智能的研究不能用这种思维，你要去看设备的运行机理和特性，分析发生了什么变化，为什么会导致模型出问题。”她举了一个智能发电的例子。

7年前，赵春晖有一个和能源集团合作的项目，主攻燃煤发电设备监控的研究。当时，在燃煤发电领域国际国内已经有了很多智能监控软件，但是厂家拿过来用始终效果不佳，频繁出现误报漏报。

赵春晖带着学生去做现场调研，把主流的监控软件都分析了一遍。拆开算法的“黑箱”之后，他们找到不少问题。比如，一套国外引进的知名软件，默认电厂使用的煤以及发电负荷都是比较均质稳定的，但国内的实际情况是，燃烧的煤来自天南海北，内蒙古、山西、陕西……煤种差异很大，这就导致了“输入”端的不同。再加上，国内煤电会跟随用电负荷的变化，频繁改变发电机的出力，具有典型的深度频繁变负荷问题。国外监控软件是面向国外的情况研发的，没有考虑到中国的情况，直接照搬过来使用，就会出现频繁报警。

她原有关于间歇过程的研究基础再次发挥了作用。她发现不管发电设备运行状态如何呈现时间上无序的非平稳变化，本质上是受控制系统的影响随着负荷指令在有限的工作状态区间内变化。她找到了时间无序变化中的规律和条件驱动的本质，提出了“条件驱动多模式”的建模方案。虚警的问题解决了，这个项目也为赵春晖后续与其他电厂合作奠定了基础。

人工智能、大数据时下火热，越来越多的学生喜欢学习数据分析方法。尤其是在杭州这个互联网氛围浓厚的城市，学生不可避免地会被“大厂”的高回报吸引，但赵春晖觉得，“我们控制的学生”，在工业领域，才能更好地发挥自己的所长。她经常跟学生传达的一个观点是，控制学科的学生更擅长做专业化门槛较高的工业大数据分析。这是因为，互联网大数据可以不考虑为什么，但工业大数据一定要考虑为什么，且一定要弄清楚为什么；而这个为什么实际上依据的就是工业领域的知识。这种领域知识，控制的学生更容易理解和灵活运用到数据分析任务中。

赵春晖希望学生能了解自己的优势，脚踏实地。厚积薄发，在哪个行当都是如此。“所有的付出都会有回报，还没有显现的话，可能是还没有遇到机会，或者说回报可能还没有那么显著，没被注意到。”

她是很多老师口中“最努力的学生”

赵春晖的经历，似乎是“努力就有回报”这个信条最好的诠释。

她出生在山东农村，是家中的姐姐，下面还有一个弟弟。那个年代，村民们对自己的孩子都有一种朴素的想法，“考出去，吃公家饭”。虽然家庭条件不好，但是需要为学习出钱出力时，父母从来没有犹豫。读高中时，赵春晖得到了父母用家里原本留着买家畜的钱换来的随身听。

“也不知道为什么，我从小要强的意识比较强烈”，从记事起，她什么都要做得好，学习也要好，每个阶段的目标都是当时目之所及的最高点。小学的时候，她的目标是考上师范类中专；到了初中，她的目标是上高中考大学；上了大学以后她又要读博，出国深造做博士后……“每次当你进入一个新的阶段，你在那个氛围中就自然而然会往更好的方向去努力去发展。大概是这么一种不断更新自己的目标不断成长的过程吧。”

这个上升的过程中当然不会只有个人的努力。在她看来，她的逻辑表达能力是在初中阶段奠定的，那时语文老师常常把她的作文当作范文，让她备受鼓励；博士生导师常常用一整个下午的时间与她讨论研究思想、修改论文，影响了她如今做科研、做导师的严谨风格；获得浙大的教职，则是源自博士后阶段导师的认可与推荐……

赵春晖在湖州工控院办公室工作

现在，轮到赵春晖自己变成那个帮助学生们上升的人，她努力影响着一批又一批学生。她有一个女博士生，毕业后跟着男友去了人生地不熟的地方开启新生活，赵春晖嘱咐她“一定要注意人格的完整性和独立性，双方相互成就，而不能一味为另一半服务和迷失自我，要在工作中努力成长，独当一面”。

赵春晖也是这么做的。女性科学家好像总避免不了被问到生活和工作如何平衡的问题，赵春晖说，实话实说，一个人是没法实现二者的平衡的，在一个家庭中，必然要有人做出牺牲，主动多分担，才能实现另一个人的生活和工作的“平衡”。赵春晖的另一半“也是博士，综合能力很强”，但他放弃了职业上升的机会，主动承担照顾家庭和孩子的主要责任，支持赵春晖的工作，她才能心无旁骛地投入科研中。

采访：杨婧

撰文：odette、杨婧

编辑：吴欧

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