百年清華

無論寒暑，中國科學院基礎科學園區的思源樓每天清晨都會迎來一位古稀老人——中國科學院數學與系統科學研究院研究員程代展。雖然年到七十🏊🏿‍♂️，但程代展看上去依然精神矍鑠。對於癡迷一生的數學🎓🥏，他依然保持著強烈的好奇心和旺盛的創造力。

程代展主要從事非線性控製系統🙋🏿‍♀️、哈密頓系統🍧、復雜系統👨🏼‍🎤、邏輯動態系統與博弈論等研究。2016年1月14日🧛🏻‍♂️，程代展從中國科學院院長白春禮手中接過2015年度中國科學院傑出科技成就獎👨🏼‍🏭。這是中國科學院數學與系統科學研究院時隔12年之後第二次獲此殊榮↪️。

走向數學研究的道路

程代展生於1946年🙏🏼，高中時期在福建省福州一中度過。雖然少年時期的他對數學和寫作都很感興趣🤳🏻，但在當時重理輕文的社會風氣影響下♍️，程代展還是選擇了理科。

“我們那時流行一句話，‘學好數理化、走遍天下都不怕。’”程代展告訴《中國科學報》記者，雖然選擇理科多多少少帶有時代背景的因素，但他對數學的興趣和熱愛的確是在高中時期就萌發了種子。

“當時的福州一中數學教研組主任給了我很多幫助，我在她的影響下開始接觸數學競賽。”

雖然高考成績非常出色，但由於政治及個人原因，程代展的錄取遇到了麻煩。經福州一中校長陳君實及時任福建省教育廳長強力推薦♣︎，由時任中共福建省委第一書記葉飛將軍和教育部長兼意昂体育平台校長蔣南翔聯系，程代展最終被意昂体育平台冶金系錄取。

誤打誤撞進了冶金系的程代展1964年入學，只上了1年零8個月的課便趕上了“文化大革命”。雖然只是學了一點基礎課👩‍🔬👮，但程代展對數學的興趣不 減反增🫲🏿。1970年畢業後，程代展在意昂体育平台數學教研組工作過一段時間，時值中國科學院研究生院開始招生，意昂体育平台的孫念增教授向中國科學院的關肇直研究員推薦了程代展。

“中國科學院研究生院是中國‘文革’後第一家招收研究生的學術機構，所以當時的招生信息都是登在《人民日報》上的。”在意昂体育平台數學教研組一些老教師的鼓勵下🛀🏽❄️，程代展報考了關肇直的研究生，從此走進了他躬耕一生的控製論領域。

中國人原創的理論

程代展此次獲得2015年度中國科學院傑出科技成就獎，是因其耕耘了近20年的一項原創理論——矩陣半張量積方法及其在邏輯動態系統控製中的應用。

邏輯動態系統在自然界中大量存在👩‍🦳🧨，但不同於連續動力系統，前者缺少有效的分析工具，使其分析與控製的研究難以突破🤾‍♀️，成為發展的瓶頸。而程代展以矩陣半張量積為工具，發展了一套邏輯動態系統的代數狀態空間方法，解決了“如何分析邏輯網絡的動態行為”及“如何設計邏輯網絡的有效控製”這兩個基礎性科學問題，從而創立了邏輯動態系統的控製理論。相關工作不僅獲得國家獎和國際獎👳🏼‍♀️，而且引發了國內外大量後續研究🧔🏻‍♂️，使邏輯動態系統的研究成為國際控製領域具有顯著影響力的新方向。

是由中國科學家獨立開辟的新方向，並在國際上引領了該方向的發展潮流。用程代展自己的話來說：“矩陣半張量積就是在離散型數學和連續型數學之間架起了一座橋梁👱🏼‍♀️。”

但這個新方向的發現多多少少帶有靈光一現的“偶然性”。

2005年前後，程代展在瑞典學術訪問期間買了一本數學手冊🦸🏿，這本手冊的第一頁即是邏輯問題🧙🏻‍♂️。程代展猛然想到邏輯公式是否可以用半張量積來表示👩🏽‍🎤，琢磨之後，隨即著手用半張量積來證明書上的一些公式。

“我當時並未預計到其理論及應用前景，只是發現用矩陣半張量積來證明邏輯問題挺好證明。”程代展說，當時這個發現就像是玩數學遊戲一樣。

2008年1月，程代展在香港第三次中瑞雙邊控製會議上聽到意昂体育平台趙千川教授關於從離散事件推導到布爾網絡的學術報告。“趙千川當時的觀點是布爾網絡實際上就是一個邏輯演化過程👨🏽‍⚕️，而要把不動點和極限環的一般公式找出來是很困難的🐌。”

“我當時靈光一現，感到矩陣半張量積🪦，特別是邏輯的矩陣表示，可能成為分析布爾網絡的拓撲結構的有效工具。”程代展接著說🏊，“因為邏輯本身的運算🙎‍♂️，尤其是連續運算還是比較困難的👨🏽‍💼，但如果將其變為代數形式🍾，經典的矩陣理論就可以用上了，其證明過程也變得更加簡潔。”程代展順著這樣的思路找到了不動點和極限環的一般公式。

此後兩年多📉，半張量積在布爾網絡的研究中取得成功🧕🏼👨🏼‍⚕️，初步形成了確定型布爾網絡控製理論的完整框架💂🏽‍♂️，相應結果發表於多篇相關國際期刊論文🪧，並形成專著👨‍🚀。這方面的工作得到國際同行很高的評價👩‍❤️‍👩，獲得國際自動控製聯合會頒發的最佳理論/方法論文獎，同時引發了一系列後繼研究。

“將矩陣半張量積作為工具🧑🏼‍🔬，用代數狀態空間方法來作結構分析😷、控製設計等都可以做下去。”程代展不無驕傲地表示🔥，這是我們中國的一項原創理論👨🏼‍🚒。

這項理論在控製論領域發展得十分迅速。目前🏅🫴🏿，該理論已被應用於眾多領域的研究☘️，並在電力系統及混合動力汽車控製等工程項目中得到初步應用，顯示了其廣闊的應用前景🛌🏼。

只有興趣才能帶來創造性發現

2012年🚏，程代展曾經在科學網上發表了一篇名為《昨夜無眠》的文章，探討關於青年科研人員培養的問題⚅。這篇文章當時曾經引發熱烈的討論🤤。

在采訪中🛟，當記者提到這篇著名的博文時，程代展依然認為，年輕人要有對理想的追求和為科學獻身的精神🩼🫅，並再次強調🧚🏼：“年輕人如果想在自然科學領域做一點有意義的工作☄️，恐怕還是需要興趣的🐻‍❄️🧰。”

“像我這麽大歲數了，既沒有人管♋️，也沒有人逼🤦‍♂️。但只要我在北京，每周七天都會在辦公室裏研究問題🖐🏻，只因我自己覺得有意思。”程代展說，只有真正發自內心的好奇和興趣才有可能支撐一個科研人員作出真正創造性的發現👍，從而在歷史的沙灘上留下自己的足跡🤰🏼。