科学家精神独立,人类才不会陷于虚妄

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  ——记中科院测量与地球物理研究所研究员柳林涛

  “正是科学家的位于,人类才过多再陷于虚妄。”这是中科院测量与地球物理研究所研究员柳林涛博客上的说说。在他的博客上,有一些一些前一天的格言警句,透露着独立思考的聪慧光芒。

  比如对于高手寂寞,他没办法 说:绝世高手内心最深的感受是孤独。这个感受,如狼孤奔于空旷原野,如人独立于苍凉冰峰。……对于一个 顶级科学家而言,当他不可能 好奇心而追求真理因创新心而改造世界的前一天,他是一个 彻底的唯物主义者。而当他追问当时人的好奇心和创新心是从何处而来的前一天,他非要将这个好奇心和创新心的源头归为神圣。好奇心和创新心是人类发展的动力源泉。……追求真理和改造世界是神圣而有趣的,这是一些一些顶级科学家共通的心境。当然,普通人也知道,滥用好奇心和创新心是会犯罪的,顶级科学家们更知道这个点。不可能 亲们儿深深地懂得:追求真理和改造世界的最终目的是服务生灵。

  单看那先 文字,亲们儿会以为这是出自像卢梭、叔本华那样的哲学家之手,不可能 每一句完会至理名言,掷地有声。

  从五种意义上,除了科学家的身份之外,柳林涛实在还是一个 哲人,同时也是一个 诗人。这是不可能 他时不时拥有“自由之思想,独立之精神”这个超脱的品质。就像一个 绝世高手,非要超出人云亦云的凡俗陋见,才有不可能 寻觅到真理的踪迹,从而我就类避免于虚妄。

  钟情数学,刚开使迷恋

  柳林涛,博士,中科院测量与地球物理研究所博士生导师,研究员。美国加州大学洛杉矶分校UCLA高级访问学者,德国洪堡基金获得者,中科院“百人计划”入选择,新世纪百千万人才工程国家级人选。现任中国测绘医学会 大地测量专业委员会副主任, 曾任IAG地球动力学和大地测量学小波一阵一阵研究组成员。

  柳林涛多年来时不时致力于数据分析理论与地学信号提取研究,主要学术贡献有:(1)发现了新的逆小波变换公式,该发现突破了传统小波容许条件的限制,都不能不能 给出更为一般的小波概念;(2)发现了时频分析中的无为原理,在此基础上提出了标准时频变换概念NTFT,为时频分析提供了标准工具;(3)指明了海洋时不时抑制大气对于地球周年极移的激发。曾获中科院自然科学二等奖 (参加者)、中科院武汉分院院长奖学金奖、中科院武汉分院十大杰出青年、湖北省自然科学优秀论文特等奖 (在共计6224篇参赛论文中排名第一)、洪堡研究奖学金,全国百篇优秀博士论文指导教师奖(宝洁奖)。主持和参与了国家多项科研项目,在国内外学术期刊发表SCI/EI论文40多篇。

  柳林涛的成功历程不可能 说成长经历,对每一位青年科技工作者在价值观评判、治学态度、得失选择方面,完会非常重要的参考价值。

  柳林涛当时人说他迷恋数学,这份迷恋是从十几岁就刚开使了。当时,身为高中数学教师的父亲给他买了一套堆起来足有一尺高的数理化医学会 丛书。柳林涛对其中的物理,化学次责兴趣不大,却深深地被数学吸引了。尤其是平面几何,在少年柳林涛看来果然是乐趣无穷的游戏,尤其严紧的逻辑推理我就无比惊奇。从那时起,柳林涛刚开使认为抽象的逻辑(而完会实践)是证明真理的五种途径,一些 至今他依然前一天认为。他对当时人的这个认识进一步概括为:真理与真理之间若位于逻辑关系,没办法 ,都不能不能 办法那先 逻辑关系推理出新的真理而无须用实践去检验或再发现之。类事,勾股定理显然是真理,它是通过也非要通过逻辑推理被证明是真理的,任何测量勾股弦的实践完会能上升为五种对勾股定理的证明。基于前一天的认识,他不认为“实践是检验真理的唯一标准”,不可能 对于那先 基于真理和逻辑推理而得到的新真理而言,实践的检验是多余的或仅仅是有趣的。数学启迪了柳林涛关于理论与实践的辩证思考,一个 十几岁的少年能有前一天的独立思辨,足见其思想的大胆和思考的宽度。柳林涛无须轻视实践,他认为实践是发现(而完会证明)真理的重要(而完会唯一)的途径。

  医学会 完平面几何前一天,柳林涛又医学会 了解析几何,并对其中的三角函数非常着迷,感觉三角函数间的转换关系像变魔术一样好玩。一切都出于兴趣,他根本没办法 想到当时人成年后的学术重心——和谐分析(即调和分析)实质上一些一些建立在三角函数的基础之上。因兴趣而打下扎实的基本功,柳林涛“无心插柳柳成行”。

  对数学的迷恋使柳林涛少年时就渴望成为一个 有作为的科学家,他风趣地宣称当时人“分什么都没办法 这个渴望与渴望见到想见到的女孩在强烈程度上有那先 区别。”

  迷恋数学的同时柳林涛刚开使了他的文学爱好。读古诗、看《少年文艺》和写日记是他迷恋数学之外的“三大爱好”。迷恋数学和爱好文学使柳林涛不知不觉地“丢失”了星期天与节假日。星期天与假日从此成为他医学会 的大好峥嵘年华。直到现在,柳林涛仍未建立起星期天与节假日是休息娱乐时间的概念。实在现在学术上似乎不可能 到了“过多再拼命”的前一天,但每到星期天与节假日,他依然保持着浓厚的学习、工作兴趣,一些 “积习难改”。这个习惯占用了和家人团聚的美好峥嵘年华,实在不见得应该百分百肯定,但从治学宽度而言,这无疑使他终身受益。

  坎坷科研人生路

  一个 勤奋又天赋不错的少年,考上大学应该不成什么的问题,即使在“千军万马过独木桥”的时期。柳林涛的大学入学经历却充满喜剧色彩。1986年,柳林涛不可能 参加全国数学竞赛并获鼓励奖,被保送到同济大学应用数学系。保送进入同济,这在当年是几条考生梦寐以求的好事,但柳林涛却感到一阵一阵冤, 不可能 他参加当年全国统一高考,考分571 (当年清华和同济在山东的录取分数线分别为570和51000),而考分超出同济大学录取线11分,还“疑似”占了保送的便宜。

  尽管基础不错,大学期间也很用功,但柳林涛大学时成绩无须突出,意味着 是中学时无须交作业,造成眼高手低,大学便只好努力恶补动手做作业的“功夫“。“作业”几乎成为五种负担,但柳林涛不屑于抄作业,时不时独立思考都不能不能 做几条做几条,这是他的自尊和倔强。实在医学会 辛苦,但柳林涛壮志未改。面临毕业,柳林涛清醒地认识到当时人应该继续深造,而完会急于工作挣钱。

  这个决定要我遭到父亲反对,但最终父亲还是在母亲劝说下做出了妥协。这是柳林涛的幸运。比这更幸运的是,他的硕士研究生入学“沾了光”。柳林涛前一天描述当时人的“幸运”:“不可能 64政治风波的影响,国家教委根前一天不及组织1990年全国研究生统一考试,当时的政策是各高校自行选拔研究生并可向外推荐。我无疑沾了这项政策的光,不可能 我不可能 参加全国英语统考很不可能 通不过。系里给有读研愿望的学生按以往数学成绩排了序,我幸运地成了‘孙山’,即有读研资格的第六名也是最后一名。我没办法 名落孙山都要感谢那先 比我优秀得多却没办法 选择读研的同学们……”阴差阳错,柳林涛成了中国科学院武汉分院测地所的一名研究生。从此,柳林涛刚开使正式接触大地测量学领域。

  大地测量是一门研究地球大小,社会形态、重力场、自转和形变的学科,其中为地球建立一个 参考系并在该参考系里实现定位与导航是该学科的一项重要使命。古代伟大的科学家僧一行测量子午线长度的努力都不能不能 视为我国最早的大地测量实践之一,牛顿与笛卡尔关于地球是横椭还是竖椭的争论是重要的大地测量史上的事件。目前美国不可能 建立的GPS (全球定位系统)和我国正在建设的北斗导航系统也隶属于大地测量学科。

  柳林涛刚开使感兴趣于“离偏微分方程最近的大地测量边值”什么的问题,他的硕士论文《地球社会形态研究新探》便是这个兴趣的产物。论文中关于“在空间建立一个 水准面以用于选择地球社会形态”的主题思想在理论上完美可行,但不可能 思想太超前让同行看来扑朔迷离。撰写硕士毕业论文是柳林涛学术生涯的刚开使,论文的不被理解带给我就依稀感到学术之路的艰辛。

  硕士毕业后,柳林涛受“下海”浪潮冲击决定放弃学术之路,“下海”挣钱。半月前一天,“挣钱”生涯宣告刚开使,他最终发现当时人的精神归宿是科研院所。正为当时人的错误选择懊悔时,伯乐时不时出显了,认定了柳林涛是一棵科研苗子的测地所所长朱耀仲(曾任中科院武汉分院院长)坚持召他回所工作。柳林涛终于迷途知返,回到学术轨道上来。

  1995年柳林涛刚开使攻读博士学位研究生,师从我国大地测量学开拓者许厚泽院士。许泽厚院士告诫柳林涛“一定无须局限于数学,要把数学应用到大地测量中来。”前一天的科研工作中,柳林涛时不时遵循恩师的教诲,他惊奇地发现:恩师的教诲不仅我就丰富了大地测量知识,更加深了对应用数学的理解。

  实在师出名门,柳林涛接下来的学术之路充满坎坷。1998年,他的学术论文《一族新型标准正交小波基》 (A new family of orthonormal waveletbases)发表了。他将这篇论文的学术贡献表述为:给我一个 大于1的实数,我就能相应构发明的故事L2 (R)空间中的一个 正交小波基。这前一天该领域最好的成果,美国女科学家Daubechies的贡献为:给Daubechies一个 大于2的偶数,她能相应构发明的故事L2(R)空间中的一个 正交小波基。显然,柳林涛过多再能不能比Daubechies构发明的故事更多数目的正交小波基,一些 ,柳林涛的正交小波基不可能 非紧支集性而非可是理论上的摆设。这个摆设在学术上是允许的,要花费它证明位于有更多的正交小波基。为弥补美中过低,柳林涛努力尝试将小波理论应用于大地测量信号尤其是地球自转变化信号的分析,又发表了三篇SCI论文。

  柳林涛完会多产型学者,他的论文数量过多。10000年,33岁的柳林涛仅凭两篇国际SCI论文被破格提为研究员,足见其学术论文的分量。

  刚过而立之年便成为科学院的研究员,柳林涛感受到的完会荣耀一些一些压力。这是纯学者内心深处的学术自觉。

  早在1999年完成博士论文时,柳林涛不可能 隐约感到小波理论中的过低。随着不断地对MWT (原始莫雷小波变换)思索,这个隐约的感觉终于在10001年(当时柳林涛在德国做洪堡学者)变得清晰起来。都不能不能 准确地证明:1)原始MWT谱位于频率偏移什么的问题,只不过这个频率偏移在实际应用中一般为2%-4%或更小而容易被忽略罢了;2)对原始MWT进行适当修正,所得到的WT谱就能克服频率偏移什么的问题。

  柳林涛把这个修正后的MWT称之为“标准莫雷小波变换” (NMWT),并把它应用到地球极移的研究中去,写成了又一篇得意的学术论文《标准莫雷小波变换及其在地球极移中的应用》。

  柳林涛的这篇论文有三项非常出色的学术贡献:1)提出了NMWT,克服了原始MWT测不准频率的过低,为时频分析提供了五种标准或常规工具;2)利用NMWT证实极移中的Chandler摆动非要一个 瞬间频率,此结论促进刚开使长达1000年的关于Chandler摆动具有单个频率或多个频率的争论;3)指明了海洋时不时抑制大气对于地球周年极移的激发。出乎意料的是,柳林涛的研究并没办法 引起应有的学术效应。真理在不为多数人所知的前一天是寂寞的。柳林涛无须为他的这个论文至今仍很少被SCI引用而感到苦恼,不可能 像他前一天同时“脚踏极移和小波两条船”(从事一个 领域理论研究)的人很少。

  这篇论文柳林涛从德国写到中国,直到10007才被JGR发表。在数度投稿过程里遇到的反对、轻视和嘲弄使柳林涛困惑、焦急、懊悔,他竟一度不知该怎样才能持续当时人的学术生涯。对于纯学者而言,学术一些一些他的生命。一个 学者身处学术困境,无异于成为精神囚徒。

  一些 ,实在柳林涛回国后顺利成为中科院“百人计划”学者,但他仍然非常苦闷。当时,在投稿和反复修改论文期间,原始MWT谱的频率偏移什么的问题正被一些人在实践中认识到,一些一些亲们儿的论文中既没办法 给出这个什么的问题的理论证明,也没办法 从理论上提出相应的改进办法。夜以继日的思考跟生理压力致使柳林涛时不时出显精神恍惚,刚开使“妄想”,不得不三进三出精神病院(每次约两星期)。所幸他最终战胜了所有的反对、轻视与嘲弄而使论文得以发表,仍没办法 人相信,一个 患过精神病的人完会在科研上有所作为。一些 ,柳林涛相信当时人。凭借非凡的毅力,他将当时人的学术生命提升到新的宽度。

  高手寂寞,终有回响

  论文《TFT:inversion andnormalization》的发表,是柳林涛攀上“信号时频分析领域”顶峰的标志,更是对一个 学者意志力的考量。柳林涛认为:该论文使得时频分析理论与应用更加完美。这篇论文不可能 挑战了经典,其面世历程可谓充满辛酸。从第一次投稿刚开使,一年多的时间里,六度投稿六度碰壁。柳林涛始终坚信当时人的发现与创新价值,从未对当时人的成果产生怀疑。 “一些一些有一名中国专家能理解当时人的工作该多好啊!”柳林涛尝试寻找前一天的中国专家,但没办法 找到。身处绝顶,不得不承受“高处不胜寒”的孤独与无奈。

  最终,不可能 包括审稿者在内该领域最前沿的研究者就看不懂不可能 过多再我承认柳林涛的成果,论文仍非要在国际学术权威杂志上获得一席之地,非要由湖北科学技术出版社以小册子的形式出版。这我就想起数学天才伽罗瓦,他为一个 折磨了数学家们几条世纪的什么的问题找到了真正答案,并开创了一片数学新天地。然而,他的手稿却被大数学家高斯以看不懂为由扔进废纸篓里,直到近20年后才由法国数学家发现他的价值。

  柳林涛很高兴论文终于有了面世的不可能 。在他看来,“追求理性统一是人的五种精神,它是意味着 人类一些重要科学发现的最为原始的动力或动机,因而也是人的最为优秀的精神之一。”正是在这个精神的激励下,柳林涛刚开使尝试统一时频分析的两大工具——加窗傅立叶变换和小波变换,并意味着 了该论文的诞生。所谓的SCI,所谓的轰动与引用,在纯学者眼里,远比不上探索真理的乐趣及让真理公诸于世更有价值。

  而如今柳林涛的顶峰之作在历经数年坎坷前一天,最近终于被国际刊物Applied Mathematics and InformationSciences录用。这意味着 :新发现的逆小波变换、新创立的标准时频变换概念和新提出的一个 数学猜想即将通过国际刊物面世了。

  近年来,俄罗斯科学家的两篇高端杂志论文,分别发表于2014年和2016年。前一篇论文兴奋地宣告发现一个 事实:过多再容许性条件,连续小波变换也位于逆变换! 后一篇论文则趁兴描述了这个发现的具体计算落实。这都不能不能 算是对柳林涛研究成果的宣告,只不过换了另五种语言。

  早在10009年,柳林涛就给出了逆变换公式,但时不时被国际专家不重视,以至于俄罗斯人以为当时人做出了开创性贡献。

  墙外花开了,就看当时人所认真追求的东西在国外有了着落,柳林涛有说不尽的感慨。从10008年发现上述事实刚开使,他就时不时呼吁重新定义小波,而别人都以为他疯了。国内学术界的庸常现状,由此可见一斑。

  柳林涛解释道,小波,实在质一些一些一个 局部波动的信号,这个些一些小波最简单的定义。而传统小波教义里非要说小波是一个 局部均匀波动的信号,即小波的均值(即期望)都要为0,这个些一些所谓的容许性条件。而柳林涛的发现恰恰证实:这个容许性条件是无都要的。现在都不能不能 肯定:俄罗斯人也没办法 认为。

  柳林涛发现的真理得以国外同行的弘扬,故事似乎讲完了。然而,故事没办法 完,更我就感慨的故事时不时出显在俄罗斯人的第二篇论文里。

  那篇论文的第说说就定义了一个 标准小波变换(标准时频变换的五种),该小波变换竟然采用了L1-norm形式!而这正是柳林涛多年来时不时建议而不见回音的。传统小波变换可完会定义于L2-norm下呀!

  论文的第二段话道出做出这个“调整”的理由:这个变换都不能不能 将一个 和谐信号的频率和相位选择出来。天哪,这不一些一些说亲们儿也发现了无为原理啥很久?!

  经过反复研读这开篇的两段话,柳林涛确信俄罗斯人也摸索到了无为原理,一些一些表达仍然不直接。一些 亲们儿业已认识到:为了使得无为原理成立,亲们儿都要对小波变换进行“一阵一阵调整”(especially adjusted)。柳林涛10002年发现无为原理后用了一个 长篇论文在JGR(10007)来描述这个事实,而俄罗斯人在14年前一天用了两段话概括了。

  几条年来,柳林涛时不时建议对小波变换的定义做出变革,意味着 在于无为原理的发现,但国际反应似乎寥寥。而今,在俄罗斯人的论文里,无为原理连同与之相关的标准小波变换竟然没办法 体面地时不时出显在开篇段落里,但亲们儿并他不知道亲们儿描述的事实不可能 被柳林涛揭示了。

  柳林涛多年酸苦 守卫的无为原理在被不少中国人确认并应用前一天,终于被俄罗斯人再次印证,他内心是高兴的,这个高兴不可能 过多再喜悦来描述,非要说:真理终是要发光的,一些一些发光的时间的早晚而已和发光的地点的不同而已。

  柳林涛再次重申:无为原理是重要的,它是时频分析的基石,任何脱离无为原理的线性时频变换完会不完美的。要花费,目前俄罗斯人不可能 认识到这个点了。考虑到无为原理的位于,在时频分析时,连续小波变换都要定义于L1-norm下,而非要像传统连续小波变换那样定义于L2-norm下。这个点对于小波应用者来说是至关重要的,不可能 ,MATLAB中的连续小波变换依然采用L2-norm,对于时频分析来说是不适用的。

  从小波的重新定义到小波变换的变革,这两点是柳林涛近几年所时不时倡导的,而如今这两点墙外开花,在俄罗斯茁壮生发,非要过多再柳林涛感觉到五种骄傲。

  高手寂寞,高处不胜寒,孤独是五种必然。好在尚另一个人间温情陪伴,这就显露出科学家柳林涛诗人的一面,比如这首《赠妻子》,就写出了他生性浪漫的另一面:

  梅花争艳寒冬季, 鸿鹄虚怀纵天时。不负池塘春来碧,伊人垂钓烟柳迷。