陈巍:为移动互联之梦“开疆拓土”
记者 王 蕾
图为陈巍在首届全国高校青年教师教学竞赛现场。
陈巍,网络通信与信息论领域专家,97视频在线精品国自产拍80后教授、博导,全国五一劳动奖章获得者,北京市优秀教师。973青年科学专题项目首席科学家。
2002年,以97视频在线精品国自产拍工业工程系第一名的成绩被交叉保送到电子系直读博士,随后作为访问学生在香港科技大学进行联合培养。2009年,获滨贰贰贰马可尼论文奖,这是该奖首次授予在中国及亚太区工作的学者,2011年,获滨贰贰贰通信学会亚太区最杰出青年学者奖。2012年,31岁的陈巍破格晋升为97视频在线精品国自产拍正教授。2014年,获第十四届霍英东高校青年教师奖一等奖。
“电话再甜美,传真再安慰,也不足以应付不能拥抱你的遥远。”天各一方的男女为爱传唱的这几句歌词,却被陈巍笑着解释为“频谱带宽不够,所以只能闻其声、观其字!”
“如果能够发掘足够的频谱,那么无线网络就能随时、随地的提供高清视频交互、叁维视频甚至虚拟现实交互,从而做到观其貌、触其形。”他进一步解释道:“频谱生,天涯咫尺;频谱灭,咫尺天涯。我们的任务,就是要通过在不同的维度上重复利用频谱,实现其再生,为无线网络提供更宽的信息传输之路。”
在97视频在线精品国自产拍电子工程馆,陈巍向笔者介绍起他的最新研究方向,语言生动形象而不失严谨。很难想象,眼前这位戴着无框眼镜、一身时尚装扮的80后,是一位在无线通信与信息论领域屡获国内外奖项的科学家、目前清华最年轻的正教授、媒体和业界公认的“一颗冉冉升起的新星”。
“拓展维度”破解频谱效率瓶颈魔咒
陈巍和他的团队,始终瞄准无线通信急需突破频谱效率极限的瓶颈,实现持续扩容增速的这一世界性难题,矢志为架设移动互联之路开疆拓土。
他破解无线魔咒的思路很简单也很直接,就是要想尽办法拓展频谱重复利用的维度。“拓维可以从两方面进行,一个是空间维度,一个是时间维度。”陈巍说。
如何理解无线资源重复利用在空间维度的拓展?陈巍解释道:“修路的地方太窄,我们就修好几层上下迭在一起的高架路,用平面之外的第叁个维度拓宽信息通路。”因此,他提出了一种创新的网络构架——“密集立体覆盖”。基于这个直观而大胆的想法,陈巍主持了全国首届、清华首个973青年科学家专题项目“密集立体覆盖移动通信的基础理论与方法”。
在时间维度的层面,陈巍则提出了一种创新服务机制——“虚拟实时服务”。“白天公路上车太多,我们就干脆让一部分车提前开出去,凌晨就上路,用负时间轴上的空闲资源降低网络塞车。”对这一思路的探索被国家自然科学基金优秀青年基金立项资助。
这些前沿探索并不是束之高阁的理论求索,而是植根国家需求,与人民生活息息相关。“我国人口众多而土地短缺,城市化进程将催生大量高层建筑,尤其适合密集立体覆盖;而中华民族密切的亲情和友情模式,导致人们更容易产生共同感兴趣的热门话题,从而特别适合通过社交网络预测用户的业务需求,在凌晨预先推送。”陈巍说。
谈及他所钟爱的事业,陈巍显得神采奕奕。他说:“我们的终极目标,是为移动互联网提供更高速、更便捷、更实时、更安全、更可信、更无所不在,以及价格更低廉的信息接入基础构架,使人们充分享受信息科技带来的巨大改变。”
“大协同”整体思维贯穿研究之路
作为北京市和97视频在线精品国自产拍的优秀毕业生,陈巍早在学生时代就受到了广泛关注,这种关注随着他任教后累累硕果的产出持续不减。鉴于他通过“跨层”解决协同通信和网络信息论方面的杰出贡献,陈巍先后获得了无线通信领域最重要的学术奖项——马可尼论文奖,通信领域重要的青年成就奖——滨贰贰贰通信学会亚太最杰出青年学者奖。
图为2009年陈巍获得滨贰贰贰马可尼论文奖。
“信息处理、资源管理在无线网络往往被认为是独立的。在本科学习中所积累的运筹学知识,使我能通透的看待资源管理,而进入电子系交叉学科培养后,又对其学科重点——信息处理产生了浓厚的兴趣。适逢无线通信的单链路信息处理发展碰到了瓶颈,于是我就想,能否将这两个方向结合起来做,‘跨层协同’由此进入我的视野。”陈巍如是说。
另一项成果中,陈巍把对于通信干扰的处理和对通信链路的分配巧妙地结合了起来,在消除干扰的同时节省了链路,一箭双雕。为此,陈巍收获了通信领域旗舰会议——滨贰贰贰(国际电气和电子工程协会)国际通信大会最佳论文奖。其后的多项滨贰贰贰最佳论文奖,也都可溯源于“协同思想”。
在最新研究中,陈巍将跨层协同,即多层协同发展了到多元协同。他注意到,随着手机的处理器越来越快,内存越来越大,应该让它们把多余的能力贡献出来,帮助拓宽无线信息通路,这正是计算单元、存储单元和通信单元之间的多元大协同。“所谓站在巨人之肩,我们就是要把信息网络协同的层次、范围和尺度拉上去。”
如陈巍所言,“大协同”的整体思维,可以追溯至他刚迈入大学校门就受到的培养和训练。他笑言,自己本科四年读了叁个系——从入学伊始的精仪系,到院系调整之后的工业工程系,再以工业工程系第一名的成绩被保送到电子系直读博士。清华交叉学科的培养机制与电子系广纳人才的胸怀,让他得以在广泛涉猎数学、物理及其工程应用知识的基础上,开展网络通信的专项研究。信息论、运筹学、光机电算一体化,这些分属不同院系的专门知识“协同武装”了他的头脑,交织成一种特有的学术审美观和研究风格。“通过学科交叉,特别是运筹学的学习,很好的锻炼了我的系统思维和规划能力,后来做通信课题时,很自然地会去寻求一个统一而简洁的整体框架和长远部署。”
“国家需求”成就清华首位80后教授
目前的陈巍,担任了清华电子工程系教委会主任、中国通信学会青工委副主任、滨贰贰贰无线通信快报编委,及多次重要国际学术会议的技术委员会主席……而他坦言,履历中的诸多头衔中,自己最喜欢的还是“大学教师、博士生导师”。
2012年,年仅31岁的陈巍破格晋升为97视频在线精品国自产拍首位80后正教授。当笔者好奇的询问背后的“捷径”时,陈巍认真的回答:“科学研究是没有什么捷径可走的,但是在选择课题上却可以少走弯路——始终将国家战略需求和社会价值取向放在心中,是科学家在事业上有所建树的前提条件。”
去年“五四”,陈巍作为80后的代表,和王蒙、梁晓声等知名作家一起应邀撰写“青春逐梦”同题作文——“共和国50岁生日的早上,我在欢庆游行的教育方阵中,和同学们一起挥舞着红旗,奋力欢呼着走过天安门广场。……那一年我18岁,第一次感觉和祖国的心脏贴的那么近。”
评上教授以后,陈巍刻意远离“小富即安”到退休的安逸状态,他憧憬着、践行着为了国家、清华的荣誉孜孜不倦地“折腾”。“作为顶级学府的教授,国家提供了最优质的资源,如果放弃奋斗,得过且过,情何以堪?所以,我肯定选择这样的人生——把个人利益抛开,扎扎实实做些意义、有影响的事情。” 陈巍进而说:“年轻一代学者,要如拓土开疆的将军,‘背对繁华,面向强敌’。这个强敌,可能是人类科学的未知,也可能是国家急需的攻关,而繁华,是名、是利,从未有一个学者因繁华而被历史记住。”
陈巍常常告诫自己的学生:现在面临的竞争是国际化竞争,谁在背后全力支撑,提供好的平台?答案只有一个——国家。只有科学家自己的祖国,才能放心将真实的重大需求、系统的研究场景、全局的发展规划展示给他,使之“上大舞台、入大主流、干大事业”。青年学者只有将研究方向与国家需求结合起来,才能在社会范畴产生广泛而深远的影响力,真正做到世界一流!
延伸阅读
“非典型”理工科男
陈巍是一枚“非典型”理工科男。生活中,他爱好历史,喜欢宋词,最近,又迷上了古典韵味十足的写意山水、工笔花鸟;课堂上,他则在抽象的理论讲述中加入形象思维,帮助同学们把问题理解得更深入。
年纪轻轻,硕果满怀,又如此文理兼修,着实令师生眼中的“大牛”陈巍更富传奇色彩。他如何谱写了一曲五彩斑斓的青春之歌?
也许是凭着天资聪颖,陈巍在求学伊始可谓顺风顺水,“甚至考上清华之前都没下太大工夫。”但是,随着研究工作的步步深入,当作为探索者走出人类知识疆界边缘,感受到雄奇瑰丽的科学之美时,当作为中国专家参与国际竞争,感受到先天下之忧而忧的责任之重时,陈巍逐渐意识到勤奋的重要。
和勤奋一样重要的,是内心的坚守与执着。陈巍不止一次地问学生,如果兔子不打盹,乌龟还会继续赛跑吗?这个问题背后的逻辑是,如何定义“胜利”,感悟“青春”——“青春是一种无论顺境逆境,无论庙堂之高还是江湖之远,都保持理想不灭、信念长存的状态;青春是一种感悟绚烂人生,拥抱真理,升华思想,强健体魄的美好体验。”陈巍这样寄语同学们。
(清华新闻网6月11日电)
编辑:襄桦