文/吕浩然

近日，第十四届中国青年科技奖获得者揭晓，来自北京航空航天大学陶飞的名字赫然在列。而当第一眼见到陶飞时，如果不是听辨出之前与北京科技报记者通话时的声音，可能会将眼前这个“年轻人”归到学生的行列，而不会将他和“国家自然科学基金优秀青年基金”“教育部青年长江学者”“北京市科技新星”“北京市青年英才”等联系在一起。

做研究、带学生、写论著

2003年7月，从武汉理工大学毕业的陶飞选择了留在本校面试直接攻读博士学位，读博期间，陶飞被派往美国密歇根大学从事博士后的研究工作。

正好2009年有个机会，陶飞回国后被直评为副教授，进入北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院。在随后的研究过程中，陶飞凭借扎实的教学和科研工作一路晋升：2011年破格评为博士生导师、2013年直评为教授、2015年起被任命为北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院副院长。

“做研究、带学生、写论著”当被问到一路晋级的原因，陶飞的回答似乎同他的性格一样，含蓄、随和又不出格。

制造领域的“万物中转站”

谈到自己所从事的研究，陶飞像是换了一个人，不再含蓄，却多了一份锐利。

一直以来，陶飞围绕智能制造服务管理与优化理论这一制造、信息和管理等多学科交叉方向开展基础研究工作，目标是构建一套系统的制造服务管理基础理论，以服务的形式来实现制造的物理世界与信息世界的互联互通、融合和智能化操作，听上去有些冗长。“其实不难理解，我们的研究可以想象成一个制造领域的‘万物中转站’的样子。”陶飞说。

在现今互联网和信息技术已经发展到一定阶段的背景下，人们已开始去将物理世界与信息世界的互联互通和智能化操作进行有机的结合，“物联网”的概念随即应运而生，即通过网络(云)和服务将物理世界和信息世界进行联合，创造一个“万物互联”的环境。

“在这样一个愿景下，研究者开始思考这其中所需要解决的科学问题，”陶飞为记者描绘了一幅景象，“以制造业为例，人们希望通过先进传感技术和信息手段实现制造物理世界的‘人-机-物-环境’的智能互联和融合，并在智能终端上对其进行智能化的操控与管理。比如在远处使用部署在智能手机上的APP去管控某个物理制造设备进行生产活动，那么其中所涉及的科学问题有哪些?”陶飞将万物互联的整个过程分成了三个部分：物理世界、信息世界以及中间的制造服务。

在物理世界一端，异构制造资源的智能感知与接入、服务化封装，人-机-物-环境的融合等都存在很多科学问题，需要很多解决方案。首先需要实现异构物理制造资源的智能感知和接入，才能实现制造设备的各项性能、参数、状态的实时数据采集;之后对采集到的数据进行处理与融合、形式化/数字化描述、虚拟化建模等，实现从物理资源到信息资源的转化和镜像，再经过随后的多维建模和服务化封装，从而实现制造物理世界的各项信息的数字化和服务化。

而在以管控为主的信息世界一端，人们希望实现的是对物理世界的可视化展现，智能化的操作，以及按需使用、付费和协作，“如我们用手机去控制物理端的设备，首先要了解的是设备的实时状况，可不可以使用、能不能良好的控制，甚至还希望‘看’见生产的过程、情况，这就需要物理端感知并提供的数据要尽可能完备和可靠”。

一方面，物理端通过感知接入使得信息能够提取出来，另一方面，信息端要获取到物理端提取的信息，并对物理端加以反馈。两者之间的桥梁就是制造服务，“研究人员思考的是如何互联互通，从而实现远端的智能化操作”，就好像两个不认识的人，要通过中间人介绍一样，“这其中就会出现两个制造与信息之间的交叉难题：制造能力服务化封装与接入，以及制造服务可靠协作与智能管理”。

前途光明但是道路曲折

作为“万物中转站”的逐梦者，陶飞所带领的团队一直在向构建一套“智能制造服务全生命周期管理基础理论和方法”的目标而不断前进着。

“我们要构建的一套理论和解决方案，可能适应‘万物’有一些困难，但起码在一个产业和方向是可以通用的”，然而陶飞也承认，所面临的情况很复杂。

来自不同厂商的同一类型的制造设备具有异构性，那么在物理端的感知接入方面，就需要不同且大量的感知器，这就迫使在物理设备的感知方面所需的工作量直线上升。“例如，不同厂家所生产的数控车床，所提供的各项参数指标不同，技术资源的依靠也不同，那么如何整合，或者说研制出可以适应所有数控车床的智能感知接入装置，是我们一直研究的方向”。

不同类型和功能的设备以及其他制造资源所需要的感知接入设备也有非常大的差异，举个简单的例子，数控车床所需要的智能感知接入装置与雕刻机、送料小车所需要的可能会截然不同，在同一产业中就会出现异构性，而不同的产业又需要另一套装置，这也增加了研究的难度，因为我们要面对的是整个制造业。

“不仅如此，在整个理论和方法的建立过程中，管理方面也是必须要纳入考虑的重要环节”，用户管理、需求管理、交易管理……差异性带来的挑战是巨大的，“用户的建模，需求的描述与建模、解析与分解，交易过程的监控等，这些都是整个理论中需要我们团队去一项一项解决的”。

回归个人：褪尽浮华的师者本质

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学生对陶飞的评价是年轻、随和、敏锐又富有朝气，就好像陶飞同他的博士生站在一起，你可能分不出哪位是老师，哪位是学生一样，这也正应了学生私下对于陶飞的称谓——“小鲜肉”一样。

可是在接触了陶飞、听他讲解智能制造服务之后，你会慢慢地在他的身上感受到一种如老先生一般的坚定、严谨、沉稳和细腻。

一位博士生说，陶飞总是劝导他们，要不断地构筑和完善自己的研究体系，不要仅仅是为了发表一篇论文而开展研究，更不要简单地为了完成任务或获取经费而做研究，尽管陶飞可谓是一个论文“大户”：在国际期刊上发表SCI论文46篇，其中9篇入选ESI高被引论文。

对于从教不到7年的陶飞来说，似乎距离学生时代并不算远，所以他清楚，在学生眼中的老师应是一扇窗，而不是作为一扇顶着光辉荣誉却让学生仰视甚至够不到的远方之门;你选择什么样的高度和宽度，为学生凿开怎样的风景，可能会影响学生一生。

“我并不知道怎样成为一名好的教师，我只知道我的导师曾经这样对我，所以我也是这样对待我的学生。”陶飞说。 ■