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丰硕成果的背后--记中国科学院软件所计算机科学重点实验室
  文章来源: 发布时间:2004-10-10 【字号: 小  中  大   

计算机科学重点实验室,成立于1994年,同年12月经中国科学院批准对外开放,是目前我国惟一的以计算机科学基础研究为主的实验室。实验室拥有固定研究人员20名,其中4名科学院院士,11名博士生导师。近几年,该实验室不断在软件基础研究领域取得大的进展,引起国内外同行的广泛关注。自1987年至2001年的十几年间,该实验室科研人员共获得国家自然科学奖一等奖1项,国家自然科学奖二等奖2项,国家自然科学奖三等奖1项及国家科技进步奖二等奖2项。在2002年国家科技部对“信息科学国家重点实验室”的评估中,计算机科学重点实验室被评为优秀。

计算机科学重点实验室的前身是软件所基础部,1994年根据学科布局的需要,基础部的部分人员转入新成立的计算机科学实验室。这个实验室集中了多位我国计算机软件科学事业的开拓者,他们做出了不少“第一”和“最早”的重大科研成果。唐稚松院士研究出世界上第一个可执行时序逻辑语言;董韫美院士60年代就曾组织研制成功国内最早的实用高级程序设计语言编辑系统;林惠民院士研究的并发进程代数理论及验证工具PAM/VPAM,为世界上20多个国家的计算机科学家引证和使用。

该实验室早在成立之前即有很深厚的科研积淀。许多获奖项目达到国际先进水平,部分成果为国际领先或首创。有些成果通过技术转让,应用在重大工程项目中,为解决国民经济中的关键问题做出了贡献。

“梅花香自苦寒来”,软件所的基础研究工作能够有今日的成绩,绝不是一朝一夕的事情,而是长期积累的结果。

科学的理念

在国内很多从事软件基础研究的实验室出现萎缩的时候,软件所计算机科学重点实验室的成果却很突出。“科学研究要冒风险,要有长期大量的摸索和试验,要‘放长线钓大鱼’,但在很多时候放了‘长线’也不一定就能钓到‘大鱼’。几十个、甚至几百个项目能有一个成功,就相当不错了。”该实验室主任林惠民院士对基础研究的高风险性有着非常清醒的认识。

软件所始终坚持基础研究不动摇。计算机科学重点实验室成立8年以来,所里投入了大量的资金以保障软件基础研究的顺利进行,最大程度地排除了“资金困扰”这个中国科技界普遍存在的问题。对于基础研究,软件所前一任所长冯玉琳研究员认为:“基础研究要有‘十年磨一剑’的精神,如果实验室天天忙着赶论文、搞钱,学术上一定上不去,基础研究决不是靠轰轰烈烈就能冲上去的。”

在国内外兴起智能化机器人和其他热门研究课题时,很多科研人员都去投身于产业,短期内获得丰厚回报,而该实验室的成员却横下心来做基础研究,不追赶潮流。国外流行什么,国内也一阵风似地搞什么,跟在别人后面,缺乏原始性创新,是很难取得开创性的大成果的。前些年,许多科研人员盲目追求论文数量,忙着出书立著时,实验室的论文数量赶不上别人,压力很大。经过无数的讨论和矛盾的冲突,实验室的科技人员最终决定尊重基础研究特别是软件基础研究出成果的规律,沿着老院士们几十年来走过的历程走下去,他们始终坚信基础研究的质量要重于数量,无论道路多坎坷,都要坚定地走下去。对此,林惠民院士颇有感触地说:“基础研究几十年做下来,也只能写几十篇文章。在国际上,做软件研究的,平均每年写1-2篇就算是高产。2-3年出一篇有份量的文章就已经算不错了,10年能出一个真正能对学科有推动作用的成果,得到国际同行的承认,就是一件很了不起的事情。”

要获得大的突破,还需努力规避基础研究的高风险,因为我们的国家毕竟还不富裕。激烈的国际竞争,要求我们要尽量走在前面,越是走在前面,风险就越少,也越容易出大成果。

软件可靠性和安全性是当前国际计算机科学界和软件产业界都极为关注的少数前沿领域之一。在航空航天领域,关键核心软件绝对不能出错,要求采用数学的规范和模型的验证方法去解决问题,这就是实验室的工作重点。实验室现在选择的几个研究方向,是以软件可靠性和形式化(数学)方法作为最主要的内容,事实证明这几个方向现在仍是国际学术发展方向。

再比如“并发进程的代数理论及验证工具”、“高性能分布式并行数值代数软件研究与开发”及“网络分布软件支撑平台及石化应用示范工程”等获得国家大奖的项目,涉及计算机理论和软件方法的研究,正是结合了国家需求,将原创性研究成果加以技术转化。改造核心技术,增加自主比例,打破发达国家的技术壁垒,从而形成我国软件基础研究的生存之道。

对于实验室的研究工作,当时软件所领导班子给予了理念、资金、人力等几乎全方位的倾心支持。实验室初创时期,困难重重,没有办公场地,为给实验室腾出空间,所里请其他研究人员出去租房子;缺少资金设备,所里紧缩开支,优先支持实验室。

中国要在软件基础理论方面取得创新成就,离不开自由宽松的学术环境。在学术上,软件所提倡不同学术观点之间的讨论,甚至争论;在人才培养上,鼓励青年人参与学科前沿的国际竞争和创新;在科研管理上,尊重基础研究的客观规律,建立了宽松的评价制度。科研人员不必因为过多承受会议、科研经费和其他事务性工作的压力而分散精力,他们能够在一种宽容失败的环境里充分发挥自己的创造力。

优秀的团队

“人才是科研工作的根本”。没有一支过硬的软件人才队伍,就不可能做出优异的成绩。计算机科学重点实验室集中了多位我国计算机软件科学事业的开拓者。目前实验室的20名固定研究人员中,有4名科学院院士,11名博士生导师,55岁以下的研究人员均有博士学位。队伍虽小,但实验室内部有很好的协作环境。研究方向虽然不同,但大家共同瞄准目标推动学科前进。我们国家有的研究队伍垮掉了,不是因为学术能力,而是因为“窝里斗”。实验室人员齐心协力做事,配合默契,大大增加了研究成功的可能性。

宽松的科研环境,良好的文化氛围吸引了一批非常有发展前途的年轻科技精英汇集在实验室。尽管外面有的地方开出高于软件所3-4倍的薪金,但是所里的几位研究人员还是愿意留在实验室。因为他们愿意做自己热爱的事情,而软件所为他们提供了最好的发展空间。

在留住与培养现有人才的同时,实验室积极在世界范围招聘优秀的人才加盟。近年来,柳欣欣、张文辉等多名在欧美学习、工作了十几年的优秀青年计算机科学家,获得了院“百人计划”的支持,被吸引到研究所,成为了实验室的学术带头人。他们带来了新鲜的学术思想,增强了实验室参与国际竞争的能力。

为了培养和锻炼新加盟实验室的青年博士们,增加他们的科研经验,特别是承担科研项目的经验,实验室特别设立了“青年科学基金”,用于支持尚未承担过国家项目的年轻博士。设立这个基金的目的主要不是直接的科研成果,而在于培养青年人独立竞争和承担科研项目的能力。青年基金支持的强度约2万元人民币/每年,其申请和管理办法与国家自然科学基金相似。实验室由青年科研人员承担的国家自然科学基金项目数,1997年只有2项,2001年达到7项,2002年为4项。目前实验室的年轻高级科研人员均承担了国家项目。

开阔的视野

国际合作与交流是做出国际一流工作的重要条件。计算机科学重点实验室十分重视与国际同行开展实质性的合作研究。周巢尘院士于1997年至2002年9月间担任联合国大学软件技术研究所所长。

实验室与英国Sussex大学在传值进程代数方面长期合作,联名发表了多篇有影响的论文,对双方在该领域处于国际领先地位起了重要作用。实验室还与美国纽约州立大学石溪分校、法国巴黎七大、瑞典Uppsaka大学、丹麦Aakborg大学、香港科技大学等保持着密切的合作关系。

为了增进与国际间的交流,活跃学术氛围,实验室的研究人员除走出去应邀到英、法等国家和地区作学术报告或讲学外,实验室还经常邀请活跃在国际计算机科学前沿的知名科学家来实验室访问、讲学,如图灵奖获得者美国科学院院士姚期智博士,以及图灵奖获得者、微软英国研究院Tony Hoare爵士,Prokog语言发明人、法国马赛大学Akain Cokmerauer教授等数十位专家、学者均成为该实验室的座上客。这些报告扩大了大家的知识面,为进一步的合作打下了基础。

撰稿人:谢京红

点评:

软件所计算机科学重点实验室的基础研究工作能有今天的成绩,其中一个重要原因就是所领导及科研人员认识到科学研究必须遵循其自身的规律。他们在选题上,有自己独立的学术判断、不追风;在工作上,有十年磨一剑的精神、不急功近利;在评价体系上,形成宽松的环境,允许失败,鼓励大家从基础理论这个源头上去“攻坚”。有了这样的理念,就能开阔视野、凝聚队伍、坚持不懈,取得丰硕的成果。

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