百年清华

方锦清（1964工物）

第四部曲：老骥独树一帜，追梦与时俱进

1978年3月31日,中国科学院院长郭沫若在全国科学大会闭幕式上，大声欢呼科学的春天来了！“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”。这是革命的春天，这是人民的春天，这是科学的春天！让我们张开双臂，热烈地拥抱这个春天吧！

改革开放后，春风拂面，祖国大地万象更新。和全国一样,我院迎来了科学的春天，获得了多项中国科学大会奖状，包括《电磁法分离同位素》，我们倍受鼓舞！获奖之后，也引人深思：怎么与时俱进、开拓新课题、发展大好的科研形势？这是我们面临的挑战。我了解到国际上科学技术正在突飞猛进，由于文化大革命，我们耽误了十年的宝贵时光，国家和个人都要急起直追，迎头赶上。特别是，国际上10年间新兴的交叉科学不断涌现,蓬勃发展，新课题层出不穷。我认识到，科研必须与时俱进，跟进国际快速发展的步伐,我国国防战线也不例外。在60到80年代初期，我主要从事核素浓缩技术、电磁分离器物理、强流离子束输运物理、强流离子束光学等物理实验研究工作，积累了一二十年的实验经验，从实验中我发现了一些值得探索和思考的现象，也提出了一些有待解决的科学问题,这促使我开始思考：科研怎么在实验基础上“更上一层楼”？如何适应现代科学发展的新趋势和潮流？通过调研和深思熟虑，我感到自己有必要进行学科的转型和调整,既要深入探索实验现象的物理机制和规律，又要面向科学未来去开拓新领域和新课题。

首先，我了解和关注到，与我院性质相近的美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory，LANL），它是世界上最大的科学和技术研究机构之一，1943年成立，以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世。那里云集了大批世界顶尖科学家，美国的原子弹之父——物理学家奥本海默就是实验室的第一任主任。世界上第一颗原子弹和第一颗氢弹都在此诞生，使这个实验室蜚声海内外。它是一个当之无愧的科学城和高科技辐射源。它不仅在核武器、国家安全、太空探索、能源、纳米技术和超级计算机等多个学科领域，而且在新兴的交叉科学，特别是非线性科学、混沌学等方面都有杰出的成就。那里科学家思想活跃，极富创新，涌现了非线性科学、混沌理论的世界顶级科学家，例如，米切尔·费根鲍姆（Mitchell Jay Feigenbaum）是美国混沌理论的先驱，1975年他用HP-65计算器计算后，发现了费根鲍姆常数。例如，一个典型的Logistic映射，随参数变化能出现倍周期分岔现象，并证明其分岔发生时系统得到两个常数δ＝4.6692016091和α＝2.5029078750，具有普适性。为此，他在1986获得物理学的沃尔夫奖，名声远扬后，1986年从洛斯阿拉莫斯实验室转到洛克菲勒大学担任数学和物理学教授。我荣幸在国际会议认识该领域的那些大腕人物，还包括：分形的创始人曼德勃罗（B.B. Mandelbrot），混沌控制第一人Ott、Grenbogi和Yoke(提出OGY方法），等等。

这些顶级科学家的风格各具特色，他们的成就和研究经历，促使我对新兴交叉科学发生了浓厚的兴趣。为了适应世界新兴科学的发展，我感到自己有必要和迫切需要吸收新兴科学的新知识、新思想和新方法，必须跳出现有的老旧框框，探索如何结合实验中的非线性等离子体振荡等物理问题。于是，我利用研究院比较宽松的工作环境和综合条件，在研究室内力排众议，大胆而果断地转向以核科技为背景的新兴交叉科学的研究平台。为此，我积极参加了国内相当活跃的非线性科学、非平衡统计物理和混沌科学等一系列学术会议，经过数年的艰苦自学和自适应过程，从 80年代中后期，我基本上实现了学科任务的“转型”，从而我能够自主地进入了新兴的交叉科学领域研究工作。这在原子能科技领域里，正是敢于人先，独树一帜，另辟蹊径，尚无先例。由于新兴科学发展日新月异，我必须不断跟进，与时俱进。我先后猎涉当时国际上著名的“新三论”：耗散结构理论、协同学和突变理论，以及混沌控制与同步和复杂性科学，特别是20-21世纪之交诞生的广泛交叉的科学——网络科学。我完全依靠国家自然科学基金项目、国家人事部留学人员项目与中国核工业科学基金项目及其国际原子能机构的科研项目，以原来科学背景相结合，从而在新兴科学的研究中站稳了脚跟。

总之，在80年代后期，我才真正实现了从实验研究转变到最终以探索新兴的交叉科学理论及其应用为主线的科研工作。我之所以能够成功地实现学科的转型，主要靠得是，一方面是原子能科学研究院的综合有利条件（大型计算机设备）和改革开放后相对宽松的科研氛围和环境；另一方面不可否认，清华大学母校六年学习，尤其是毕业设计一年训练，学校给我了相当广博的基础知识和从事理论功底，养成了对新鲜事物的好奇心和敏感性，以及树立了“三严”科学精神和坚强意志，培养了自立、自强、自学、自适应的独立科研能力。同时我比较快取得了一定科研佳绩，例如，在中国的顶级刊物《中国科学》和《科学通报》等中英文杂志上发表了多篇文章，例如《中国科学》上发表的第一篇论文就是：“在周期外力驱动下等离子体鞘层中三条通向混沌的道路”，就是原来等离子体实验背景与非线性问题结合的成果，发现等离子体鞘层中三条通向混沌的道路，为气体放电等离子体中出现的复杂性现象及混沌震荡行为提供了理论分析依据，当年中国科技大学就有人特地登门请教，我为他们解答了实验难题，他们在实验中有所发现，该工作在国内外产生了一定的影响。80年代后期，我在美国普利高津统计力学研究中心访问工作时，把上述课题进一步开拓，发现了更加丰富的非线性现象，并利用噪声实现混沌的控制与反控制，三篇研究论文分别发表在1989和990年的“物理通讯A( Physics Letter A)”上，理论结果被美国麻省理工学院（MTI）的一个实验所证明，并得到他们的重视、肯定和引用，有人评论认为：该工作有具有很高的学术水平，并跻身于该领域国际先进水平。普利高津认为，“方锦清教授是一个具有高度推动力的科学家，已经在他的研究领域取得了令人感兴趣的贡献（Professor Fang is a highly motivated scientist who has brought interesting contribution to his field of research）”。

在80年代后期到90年代，我完全得益于我国的改革开放，中国科学的春风送我走向世界的科学舞台，我得到了国内外多方支持，尤其是国际上同行的邀请和支持，使得我有机会走出国门，我应邀访问了澳大利亚、美国、加拿大及欧洲诸国学术机构访问，参加国际学术会议及进行国际合作研究，足迹遍及美、澳、欧、亚四大洲的20多所著名大学和科研院所。我的经历表明，一个科技工作者能够出国访问，开阔了学术眼界，增长了科学新知识，这对于我实现科学梦是非常必要的，是十分宝贵的良机。

在我的科研生涯中，对自己产生潜移默化和影响最深刻的国外大师中，最值得我回忆的是，比利时著名科学家伊利亚·普利高津教授，他是1977年诺贝尔化学奖得主，他对中国人民，特别是我国学者十分友好和热情，有着深厚的感情，很乐于支持中国青年学者，他的学说和威望在我国有着非常广泛的深刻影响。在80-90年代，我多次获得他的热情支持和邀请，赴他领导的两大科研基地：美国德克萨斯大学的普利高津统计力学与复杂性研究中心，和比利时国际索维尔物理化学研究所，进行中短期的学术访问，从事非线性科学和混沌动力学研究，上面3篇论文就是我在那里访问完成的科研成果。由于我与他的接触和交往比较多，他的科学精神、品格魅力和理论体系极大地吸引了我，深刻地影响着我的科学道路。

普利高津教授在科学研究上的最大风格和特色是，敢于人先，独树一帜，正是我学习的最好的楷模。我的学科转型也是向他学习的必然结果。普利高津教授领导的Brussels-Austin（布鲁塞尔-奥斯丁）学派是国际上著名的非平衡态统计物理学派之一，他们建立了非平衡热力学和非平衡态统计物理的理论体系。1947 年他年轻时就敢于挑战前人没有想过的非平衡问题，提出了最小熵产生原理，一直坚持到底卓有成效地探索了远离平衡态现象及其内在规律，1969 年在世界上首次提出和创立了“耗散结构”理论，后来又提出了子动力学理论，都是成为国内外独树一帜的学派，这是他为首的Brussels-Austin学派对科学的最重大的多方面贡献之一。普利高津有一句的著名论断：“非平衡是有序之源”，发现了只有在非平衡系统在与外界有着物质与能量的交换时，系统内各要素存在复杂的非线性相干效应时，才可能产生自组织现象，并且把这种条件下生成的自组织有序态称之为耗散结构。正是由于在耗散结构理论的创立及非平衡热力学的重大贡献，他荣获得了 1977年诺贝尔化学奖。

不仅如此，普利高津教授是非线性化学和复杂性科学领域的领军人物，他的一生及其学派建树众多，贡献重大，国外评论说：他的光辉品格还在于，他的科学思考容纳了哲学化的沉思，这使他显得与其他科学家有所不同，浑身散发着迷人的思想魅力。由于普利高津先生在科学上的辉煌成就和巨大影响，他在全世界赢了广泛称赞，在全世界共获得了53 个科学荣誉和称号，他不愧是一位世界级的科学大师。他对我的影响太深刻和深远了，我非常感激、尊重和终生难忘他的指导和帮助，他永远是推动我科学人生的良师益友。

在80年代，德克萨斯州立大学（简称德大，奥斯汀，主校区）只有二位诺贝尔奖得主，一位就是普利高津教授（耗散结构理论的创立者）；另一位是温伯格教授（弱电统一理论的创立者）。他们在德大举足轻重。1967年普利高津应邀同时成为德州大学奥斯汀分校任物理学和化学工程的教授。

比利时布鲁塞尔诺贝尔得主普利高津教授（中）在布鲁塞尔大学宴请方锦清研究员。在1988-1995年期间多次应邀访问他领导的美国德克萨斯大学普利高津统计力学与复杂系统研究中心和比利时布鲁塞尔大学索维尔物理化学研究所，开展国际合作研究。

1992年在比利时国际索维尔物理化学研究所

1989年在美国德克萨斯大学普利高津书房查阅文献，常与普利高津在这里讨论问题

普利高津与众不同的科学与品德魅力另一突出特点，他总是站在哲学的高度，善于理解和铨释他们取得的每项科研成果，并发展成独立的科学观。他的多本著作在我国翻译出版，广为流传，在我国科学界和高校产生了深远而广泛的影响。他不愧是国际上一位非常爱才的 “伯乐”，对中国学者和学生非常友好和慷慨，不仅我自己受益于他的热情邀请，而并且大约有 20-30名中国师生，包括国内科学院院士等著名科学家，都曾经到访他领导的两所大学（比利时和美国）的科研中心访问、攻读博士学位和开展科研合作研究。我每次访问他的科研中心和研究所时，他总是面带笑容，谈话随和，和蔼可亲，既有大家风范，又有长者关爱。他自己一直站在前沿探索，敢于独树一帜，强调搞科研创新第一，与时间赛跑，探索世界上没有人走过的路。他是一位中国人民的伟大朋友，也永远是我的良师益友。从科学教育发展和交流中，他对中国充满了深厚的友好感情，他那种执着追求科学的创新精神，永远是是我国广大科技工作者学习的光辉榜样！

在他的谆谆教导、鼓励、支持和推动影响下，我在新兴科学领域的科研工作进展顺利，成果颇丰。迄今，我与合作者在国内外发表了中英文学术论文200多篇，论文H因子26。近年来来，我们课题组的科研成果受到国内外同行的重视和关注。值得一提的是，2009年应邀我为美国出版的第一本专著“网络科学——理论与应用”撰写了评论：“Book Review: Network Science―Theory and Application”，发表在美国信息协会的主刊物上。2012 年初，再次被邀为美国、英国和澳大利亚三家共同合著的一本复杂网络专著“网络复杂性进展”（Advance in Netword Complexity），撰写一篇近40 页的主题篇章“三种类型的网络复杂性金字塔”。我之所以多次荣幸被邀与国际科学家合作撰写专著，一方面反映了我们在国内外该领域有着深刻和广泛的影响，另一方面说明了国际学术界对我们在网络科学领域的贡献给予的充分肯定和赞誉。

迄今，我在国内外出版了专著和合著共8部，近年10年的主要学术专著有《驾驭混沌与发展高新技术》（2002）、《驾驭强流束晕与探索网络科学》（2008）、《网络科学与统计物理方法》（2011）等。除了获得1项国家级集体奖外，还获得了12项国防科学技术奖和省市部级科技进步奖和1项发明专利。另外，很有趣的是，也完全没有料到，“中国知网”2009年曾经公布论文按被引次数排名顺序，在核科技论文中我名列全国第二位；在我国物理学论文中名列全国第三位。这是我国科学界同行对于我课题组成果的一种肯定，说明我们课题组的一些论著有助于加强与国内外的学术交流，也有助于引领我国中青年科研人员进入新兴科学领域和冲向世界。

国内外媒体对我的科研成果进行过中英文报道，我国学术界有人评价说：“这些论著促进国内外学术交流，带领和推动了我国一批中青年科研人员进入新兴科学前沿领域，与国际领域并驾齐驱，同步发展。”，这部分反映了我们成果对国内外学术界产生一定程度的影响。我自己能够为助推我国新兴科学，特别是我国网络科学发展作出了责无旁贷和应有的贡献，我既感到欣慰，又有自知之明，这与我国同领域的杰出人物比较，我还是远远不够。

不时记者采访我，记者问：“新的战略际遇期，人才培养被提到了重要的战略高度，作为中国原子能科学研究院的研究员、其他高校兼职教授和博导，您认为要成为一个优秀的高新科技工作者，需要具备哪些素质？”

在中国原子能科学研究院有着光荣的科学传统，该院诞生了60多位“两弹一星”称号的著名科学家，他们铸就了“两弹一星”精神：“热爱祖国、无私奉献，自力更生、艰苦奋斗，大力协同、勇于攀登”的“两弹一星”精神……是爱国主义、集体主义、社会主义精神和科学精神的活生生体现，其核心为科技创新精神。”极大地鼓舞了我们，我院一直大力继承和发扬光大这一伟大精神，实际上这也成为我国，特别是我院，科技创新强国道路上奋勇开拓的巨大推动力量。

当然，结合我自己半个世纪的科研实践和体会，我还认为，一名优秀的高新科技工作者，还应当具备以下基本素质：（1）对科学与技术怀有强烈的好奇心和浓厚的兴趣；（2）要有执着追求和创新的探索精神；（3）要有排除困难的毅力和百折不挠的斗志；（4）要有实事求是与严格严谨的科学作风，并与“敢想、敢说、敢干”的精神相结合；（5）要紧张而有序地工作，讲究效率；（6）要有团队的团结协作的精神。我国年轻一代中涌现了不少骄子，我国科研的希望寄托在他们身上。

国内又有媒体还这么评价：“作为我国网络科学研究最高的推动者、组织者和研究者之一，方锦清始终以其敏锐的科研触角，不断用勤勉和智慧谱写网络科学与工程的创新乐章，在为该领域的发展做出贡献的同时，他也成为了我国在该领域有重大创新成果和相当资望的科学家。”

在2011年，在喜庆我党光辉的90周年华诞时，忆峥嵘岁月，心潮澎湃，欣然命笔，赋诗一首献给伟大的党，表达了我的此生此世的科学情结，寄托我对党和国家的深情厚爱：

中华振兴天下惊

东风劲吹喜讯频，九十华诞普天庆。

两弹一星共铸就，创新强国涌精英。

世纪进军新号令，前沿应用双并进。

齐心拼搏勇攀登，中华振兴天下惊。

为了推动我国网络科学的发展和创新，十年来我积极参与了组织“中国网络科学论坛”和“全国复杂网络学术会议”，这是网络科学领域的“两会”，到明年将迎来十周年，2014年将分别在上海和长沙举行。当时筹备网络科学论坛是为了启动我们在网络科学方面的第一个国家自然科学基金重点项目，正好2003年我应邀访问香港城市大学时，与陈荣关、汪小帆等一起商量共同提出了召开网络科学论坛的倡议，2004年首届论坛在太湖召开。在国内的科学大师中，我要特别感激德高望重的李政道先生，及其为首的“中国高等科学技术中心”，是他们一直大力支持和资助“中国网络科学论坛”。从第二届论坛科学论坛起到今年第九届，“中心”一如既往的大力支持我们。2012年第八届中国网络科学论坛的主题是“科学与艺术的和谐统一”，李政道先生特地向“第八届中国网络科学论坛”发来贺信和题词：“融合科学与艺术，发展世界之和谐”，他的题词和贺信，给了全体与会者极大的鼓舞，第8届论坛规模空前，网络报名人数超千人，在北京“中国科技会堂”举行，实际控制的参会人数500余人，论坛有三位院士光临，都作了论坛主题报告。

全国广大同行及其交叉领域师生和科技工作者十年来积极参与了网络科学领域的“两会”。我国年轻学子在两会中发挥了主力军和生力军的作用。我除了负责论坛的组织工作外，兼任《全国复杂网络学术会议》副主席和“学生最佳论文评审委员会”主任，已经连续5届会议评出来15位“学生最佳论文获得者“，这对我国年轻学子起到了明显的促进和激励作用。从第一届参加网络科学论坛至今，已经有许多研究生成长为许多高校和科研院所的副教授、教授和研究员，他（她）们成为我国网络科学队伍的骨干力量，我为此感到衷心的高兴，并祝愿望他（她）们百尺竿头再进一步，再创我国网络科学新的辉煌！

未尽的结束语

众所周知，中国东汉时期的著名军事家、政治家和诗人曹操在《龟虽寿》诗里有四句名言：“老骥伏枥，志在千里。烈士暮年，壮心不已。”这四句也真实反映了我长期以来和今后生活工作中的心态，正好画龙点睛，表达了我这个农民儿子的半个世纪科学梦的第四部曲的主题：老骥独树一帜，追梦与时俱进。科学发展永无止境，追梦必须与时俱进! 我将一如既往，鞠躬尽瘁，努力为自己热爱的科学事业奋斗到底！我一定要超额完成母校清华大学的号召：

为祖国健康工作五十年！（六十年！七十年！……）

同时，借此良机，我在这里，真挚地感谢在我实现科学梦的征程中以各种方式帮助、支持和理解我圆梦的所有国内外的朋友、同仁和亲人们！

并祝愿：大家身体健康！万事如意！梦想成真！

附：国外访问/留学感怀与部分工作照片

几度中秋感怀

（2010年9月21日）

庭院团圆望月亮^①，期盼嫦娥梦中见。

德澳出访第一秋^②，多少凄凉在酒间。

多大布大几多晨^③，愿望虽小心难填。

五洲四海中秋夜^④，唯有家乡最留恋！

注：简单回顾了我几个阶段对中秋节的感怀。

①青少年时代在家乡农村。

②80年代在美国德州大学和澳大利亚国立大学访问。

③90年代分别在加拿大多伦多大学和比利时布鲁塞尔大学等西欧访问。

④迄今访问遍及欧、亚、美、澳四大洲。

在比利时布鲁塞尔大学办公室（1992）

在渥太华大学与N.U.Ahmet教授讨论（1999-9-24）

在多伦多大学图书馆（1999）

在比利时布大普利高津办公室（1995）

在美国得克萨斯大学访问（1988-1990）

访问加拿大阿尔伯达大学期间校方提供套间的客厅（1999)

2004年7月23日重访澳大利亚国立大学科学研究院理论所所长 R.E. Copllis。80年代曾经访问该研究院等离子体实验室

澳大利亚墨尔本理工学院(MIT)办公室工作

2004年我重访澳大利亚国立大学时，到这里重访我80年代曾经住宿的公寓

1998年与陈关荣教授（右）在美国NASA参观

参加国际会议的部分中国代表会后参观澳大利亚热带雨林

参加国际会议的中国部分人员会后参观澳大利亚海上石林（耶稣的十二门徒）

1999年9月25日与一批北京来加拿大的小留学生合影于多伦多市中心岛