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我博士科研經(jīng)歷中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
（圖片來(lái)源：千圖網(wǎng)）
自從2006年12月博士畢業(yè)至今，一直沒(méi)有停止和年輕的工程師以及在校學(xué)生的交流往來(lái)，有時(shí)候還會(huì)指導(dǎo)他們的科研和學(xué)習(xí)，分享一些自己的心得和經(jīng)歷。
我常常發(fā)現(xiàn)很多的年輕朋友，雖然都經(jīng)過(guò)本科、碩士甚至博士的多年培養(yǎng)，但都未能找到、更未形成一套適合自己的研究和學(xué)習(xí)方法。加之缺乏足夠的主動(dòng)性，因而在提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題方面能力欠缺。對(duì)于這種情況，我經(jīng)常會(huì)把自己博士期間留心收集到的科研方法、科研經(jīng)驗(yàn)，分享給這些朋友。
一個(gè)偶然的觸動(dòng)，引發(fā)我反思自己博士期間的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。我想鄭重的聲明：寫此博文，只是希望和朋友一起分享一下我的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，而不是想吹噓自己。因?yàn)?，我覺(jué)得只有自己的切身體會(huì)，才最深刻，才最有發(fā)言權(quán)。
我是從2001年9月至2006年12月，在南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，完成碩博連讀，取得了工學(xué)博士學(xué)位。2001年9月至2003年3月是我的碩士階段，這段時(shí)間我的主要任務(wù)就是上課，修學(xué)分，具體不去說(shuō)它了。
自2003年3月開(kāi)始，我進(jìn)入博士階段，當(dāng)時(shí)我的導(dǎo)師指派給我的項(xiàng)目是國(guó)家自然基金《空天飛行器飛控系統(tǒng)的強(qiáng)穩(wěn)定、強(qiáng)魯棒自適應(yīng)的全自主智能控制研究》。我可能不是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最早從事空天飛行器控制問(wèn)題研究的人員，但也是相當(dāng)早的研究人員，而在我的實(shí)驗(yàn)室，我則絕對(duì)是最早進(jìn)入這個(gè)研究領(lǐng)域的。
對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我主要做了三方面的工作：
第一，全自主智能控制系統(tǒng)研究。我做這個(gè)研究不是因?yàn)樽栽?，而是因?yàn)檎n題申報(bào)中就有相關(guān)的研究?jī)?nèi)容，我當(dāng)時(shí)花了相當(dāng)多的精力去研究了所謂的基于Agent的自主控制，但事實(shí)上這部分研究對(duì)于我來(lái)說(shuō)是走了彎路的，因?yàn)樗炔皇俏覍?shí)驗(yàn)室的強(qiáng)項(xiàng)，也不是整個(gè)項(xiàng)目的研究重點(diǎn)，所以詳情不去多說(shuō)；
第二，建立空天飛行器的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)進(jìn)行空天飛行器（后來(lái)稱高超聲速飛行器）控制理論和方法研究這塊兒，一個(gè)重要的瓶頸是沒(méi)有被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型，特別是沒(méi)有6自由度、非線性、能夠反映高超聲速飛行器氣動(dòng)特征的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型。
搞控制理論研究或者搞實(shí)際控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的朋友都知道，沒(méi)有被控對(duì)象，是根本無(wú)法談控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。于是，我在南航大的圖書館中，一篇一篇的翻閱AIAA的論文，期望找到一個(gè)合適的被控對(duì)象模型。終于功夫不負(fù)有心人，我終于發(fā)現(xiàn)Journalof Dynamics, Guidance and Control雜志1998年和2000年發(fā)表的兩篇論文的引用文獻(xiàn)清單中，都提及美國(guó)國(guó)家空天飛行器計(jì)劃（NationalAerospace Plan，NASP）期間NASALangley研究中心曾經(jīng)對(duì)外發(fā)布過(guò)一個(gè)完整的高超聲速飛行器Winged-Cone模型，于是我順藤摸瓜找到南航大圖書館的影像室，看到了縮微平片，又根據(jù)縮微平片找到了完整的PDF格式的報(bào)告。
在這份報(bào)告中，一共存在143張氣動(dòng)參數(shù)圖，每張圖65個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，我和我的師弟方煒博士一起，采用逐點(diǎn)采樣的方式，將所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)信息取出。然后再利用插值擬合，并結(jié)合其它文獻(xiàn)中對(duì)于空天飛行器、高超聲速飛行器、可重復(fù)使用飛行器等共同特點(diǎn)和假設(shè)，總算弄出一個(gè)還算湊合的數(shù)學(xué)模型，能夠滿足飛行控制系統(tǒng)理論研究的基本需要。
上面的這兩件事情一共花了我差不多兩年時(shí)間，此時(shí)日歷已經(jīng)翻到了2005年。那年春節(jié)期間，我仔細(xì)回顧了過(guò)去兩年的工作，認(rèn)為如果再沿著自主控制、再沿著數(shù)學(xué)建模進(jìn)行下去，我博士畢業(yè)遙遙無(wú)期，原因很簡(jiǎn)單：難寫論文。不是我不想寫，而是本身這兩件事就不適合出高質(zhì)量的論文，要知道當(dāng)時(shí)南航對(duì)博士的要求是至少發(fā)表三篇EI論文。
隨著時(shí)間的推移，我的壓力越來(lái)越大，誰(shuí)不想早日畢業(yè)，養(yǎng)家糊口吶。2005年3月，我果斷的進(jìn)入主業(yè)，進(jìn)入非線性系統(tǒng)控制理論的研究。這就是我做的第三件事。
我當(dāng)時(shí)主要選擇研究的理論方法叫：軌跡線性化控制方法（Trajectory Linearization Control）。這個(gè)方法是一位美籍華裔教授朱建潮（Jim J. Zhu）在1998年至2000年前后最先提出來(lái)的。直到2005年我第一次接觸時(shí)，軌跡線性化控制方法都算是很新穎的一種非線性控制方法，在國(guó)際上少有論文發(fā)表，而在國(guó)內(nèi)則無(wú)人從事過(guò)這方面的研究工作。
我當(dāng)時(shí)面臨一個(gè)選擇：即選擇圍繞軌跡線性化控制方法為主開(kāi)展研究，還是選擇以動(dòng)態(tài)逆控制或者滑?？刂七@類較為成熟的方法為主開(kāi)展研究。
如果選擇軌跡線性化控制方法，由于這個(gè)方法比較新穎，那么假如我能掌握并形成理論突破，則很容易做出更多的成果。但做出這個(gè)選擇的風(fēng)險(xiǎn)也是巨大的：
我將不得不補(bǔ)充非常多的新知識(shí)。軌跡線性化控制方法的理論基礎(chǔ)之一是朱建朝教授在1998年之前研究的線性時(shí)變系統(tǒng)（LTV）微分代數(shù)譜理論，而我之前無(wú)論學(xué)習(xí)的經(jīng)典控制論還是現(xiàn)代控制論，都很少涉及線性時(shí)變系統(tǒng)控制論。朱教授本身數(shù)學(xué)出身，理論功底非常扎實(shí)，選擇軌跡線性化控制方法將是對(duì)我自學(xué)能力和領(lǐng)悟能力的一個(gè)挑戰(zhàn)；
在研究的道路上，我將成為一個(gè)孤獨(dú)者。假如在研究的過(guò)程中遇到困難，我連找個(gè)交流討論的人都沒(méi)有。
反之，如果不選擇軌跡線性化控制方法，而是選擇動(dòng)態(tài)逆控制或者滑?？刂七@類較為成熟的方法，一是這些方法在國(guó)內(nèi)已經(jīng)很流行，二是我所在的實(shí)驗(yàn)室也已經(jīng)有了多年的積累。那么，這意味著研究的難度降低、風(fēng)險(xiǎn)降低，但是也意味著我選擇跟在別人的身后，放棄了可能的開(kāi)創(chuàng)性成果。
我為做出這個(gè)選擇，猶豫了很久，最后還是決定沿著軌跡線性化控制方向上走，只能說(shuō)當(dāng)時(shí)我隱隱約約覺(jué)得我可以做出成績(jī)，博士畢業(yè)應(yīng)當(dāng)不成問(wèn)題。所以，選擇，既需要智慧，更多的是勇氣、甚至傻氣?，F(xiàn)在想想，倒是有點(diǎn)后怕。
做出選擇后，我當(dāng)時(shí)面臨的第一個(gè)困難：說(shuō)服我的導(dǎo)師。
（圖片來(lái)源：pixabay）
當(dāng)我告訴我的導(dǎo)師想做軌跡線性化控制方法方面的理論研究時(shí)，我的導(dǎo)師問(wèn)我：別的博士都研究非線性控制方法，你為什么要研究線性方法？
我知道這是軌跡線性化控制方法中的“線性”兩個(gè)字給我的導(dǎo)師造成了誤解，我完全理解他的擔(dān)憂。我沒(méi)有立刻反駁我的導(dǎo)師，而是回去找到充分的證據(jù)，然后耐心的、以導(dǎo)師能夠理解的方式告訴他：這是一個(gè)最新的非線性控制方法，而不是一個(gè)線性控制方法。
我的導(dǎo)師聽(tīng)完我的匯報(bào)之后，不僅沒(méi)有阻攔我，而且給了我一些支持和鼓勵(lì)。多年之后，當(dāng)我看到李開(kāi)復(fù)博士的自傳《世界因你而不同》一書提及他的博士經(jīng)歷，我感觸頗深。我和李開(kāi)復(fù)博士一樣，在博士期間能夠有比較自由的探索空間，這是非常幸運(yùn)的一件事情。我也因此非常感謝我的導(dǎo)師。
從另外一個(gè)側(cè)面，我也想與年輕朋友分享一個(gè)我的經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)我們?cè)谙蛩?，特別是領(lǐng)導(dǎo)、導(dǎo)師匯報(bào)時(shí)，絕不要打無(wú)準(zhǔn)備之仗。中國(guó)人往往會(huì)將得不到支持的原因歸結(jié)為別人不理解自己的想法，而不去檢討自己是否準(zhǔn)備充分，是否以他人可以接受的方式、可以理解的方式闡述自己的觀點(diǎn)。在我看來(lái)，因?yàn)樽约簺](méi)有把工作做實(shí)而喪失發(fā)展的機(jī)會(huì)，也是一大缺憾。
我當(dāng)時(shí)面臨的第二個(gè)困難：補(bǔ)充大量的新知識(shí)。
為了理解軌跡線性化控制方法，我不得不從它的理論基礎(chǔ)開(kāi)始補(bǔ)起，主要包括兩大部分：線性時(shí)變系統(tǒng)理論和非線性控制理論。特別是線性時(shí)變理論，我找了所有能夠找到的朱建潮教授和他導(dǎo)師發(fā)表的論文，從頭讀起。只能說(shuō)，朱建潮教授的數(shù)學(xué)功底著實(shí)厲害。
也是在這段時(shí)間里，我慢慢養(yǎng)成了整理好每個(gè)論文、整理好讀書筆記的習(xí)慣。因?yàn)橄螺d的論文很多，有些論文也不是一遍就能夠理解的，可能需要讀很多遍。所以，為了在最短的時(shí)間找到最需要讀的資料，為了將我不同時(shí)期撰寫的注釋都能夠在一個(gè)論文之上，我不斷強(qiáng)化自己的資料管理。下圖是我讀朱建潮教授的一篇經(jīng)典綜述性論文時(shí)，不同時(shí)期寫下的注釋。
時(shí)至今日，盡管我已經(jīng)遠(yuǎn)離理論研究，但我能夠理解民機(jī)開(kāi)發(fā)規(guī)范性的重要性、文件體系架構(gòu)的重要性、數(shù)據(jù)管理的重要性，都得益于當(dāng)時(shí)自己再研讀論文時(shí)養(yǎng)成的好習(xí)慣。我也很懷念那段心無(wú)旁騖，一心讀書的美好時(shí)光。
我當(dāng)時(shí)面臨的第三個(gè)困難：如何創(chuàng)新？
軌跡線性化控制方法不是我的原創(chuàng)，對(duì)于朱建潮教授來(lái)說(shuō)，他可以用同樣的方法，針對(duì)不同的被控對(duì)象開(kāi)展研究，驗(yàn)證其方法有效性的同時(shí)，不斷的發(fā)表論文。而我，則不能只停留在這個(gè)層次之上，原因：一是從科學(xué)進(jìn)步的角度，這種重復(fù)性的工作毫無(wú)意義；二是我很難發(fā)表文章，沒(méi)有文章也就無(wú)法畢業(yè)。于是，一個(gè)艱巨的任務(wù)擺在我的面前：找出軌跡線性化的弱點(diǎn)，然后想辦法改進(jìn)。
通過(guò)理論分析和仿真試驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)軌跡線性化控制方法盡管有效，但是當(dāng)實(shí)際的被控對(duì)象與用于控制器設(shè)計(jì)的對(duì)象模型存在差異時(shí)，利用軌跡線性化控制方法實(shí)現(xiàn)的控制律，穩(wěn)定性會(huì)越來(lái)越差，直至差別足夠大時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)從穩(wěn)定系統(tǒng)變成不穩(wěn)定的系統(tǒng)。這個(gè)所謂的“差別”就是控制理論專業(yè)所說(shuō)的“不確定性”。找到問(wèn)題的根源，也就奠定了我解決問(wèn)題的基礎(chǔ)。此時(shí)，整個(gè)理論研究就很自然的轉(zhuǎn)化為：如何消除不確定性對(duì)原有控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，改善整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。于是乎，我又再一次踏上不斷學(xué)習(xí)，不斷尋找的道路。
在整個(gè)控制理論發(fā)展的許多年來(lái)，一個(gè)重要的消除不確定性思想和方法就是自適應(yīng)控制方法，也即設(shè)計(jì)一個(gè)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的機(jī)制，其產(chǎn)生一個(gè)與系統(tǒng)不確定相反的值，該值可與不確定兩兩抵消，從而達(dá)到改善原有控制系統(tǒng)在不確定存在情況下的性能。就這樣一個(gè)思想，演化出很多具體的技術(shù)，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，模糊自適應(yīng)技術(shù)，干擾觀測(cè)器技術(shù)等等。經(jīng)過(guò)研究后，我準(zhǔn)備采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，即將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)與軌跡線性化控制方法相結(jié)合，產(chǎn)生新的、穩(wěn)定性能更好的魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制方法。第三個(gè)困難看似得到有效的解決。
至此，我的研究一切都看似非常的順利，當(dāng)時(shí)的時(shí)間大約已經(jīng)到了2005年九月份，沒(méi)有想到我真正的挑戰(zhàn)便從此開(kāi)始。
（圖片來(lái)源：pixabay）
我面臨的第四個(gè)困難是：當(dāng)我經(jīng)過(guò)一系列的公式推導(dǎo)得到完整的魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制算法，并利用該算法針對(duì)空天飛行器這一被控對(duì)象搭建起完整的仿真系統(tǒng)，一經(jīng)運(yùn)行時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，整個(gè)控制系統(tǒng)是發(fā)散的！
我做了無(wú)數(shù)次的仿真，修改了無(wú)數(shù)次的參數(shù)，整個(gè)控制系統(tǒng)仍然是發(fā)散的，我?guī)缀醣罎ⅰ＿@篇博文寫到這里才是我最想與大家分享的，我想知道大家在遇到類似的情況時(shí)，你們會(huì)怎么做？
我當(dāng)時(shí)確實(shí)動(dòng)搖過(guò)信心，想放棄軌跡線性化控制方法，這是因?yàn)橛捎谌狈ψ銐蛐畔?，研究?jīng)驗(yàn)也不足，我無(wú)法定位造成控制系統(tǒng)發(fā)散的準(zhǔn)確原因：
我用來(lái)控制器設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，并不是一個(gè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證的模型，我無(wú)法肯定是不是數(shù)學(xué)模型本身出的問(wèn)題，我當(dāng)時(shí)的想法是：假如我采用成熟的自適應(yīng)控制理論和方法，至少可以降低因?yàn)閯?chuàng)新帶來(lái)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；
我確實(shí)對(duì)我的思路產(chǎn)生懷疑，因?yàn)閷⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)與軌跡線性化控制方法相結(jié)合，誰(shuí)都沒(méi)有做過(guò)，包括朱建潮教授和他的團(tuán)隊(duì)也沒(méi)有做過(guò)；
我給自己定的博士畢業(yè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)是2006年年底，而當(dāng)時(shí)已經(jīng)是2005年9月，時(shí)間相當(dāng)、相當(dāng)緊迫。
對(duì)于我來(lái)說(shuō)：假如我放棄軌跡線性化控制方法，重新改其它的控制理論方法，不是不可以，但帶來(lái)的后果是博士畢業(yè)時(shí)間拉長(zhǎng)。同時(shí)，從研究思路上講，我覺(jué)得整個(gè)思路是沒(méi)有錯(cuò)誤的，因此把眼看到手的成功輕易放棄，確實(shí)不甘心。
當(dāng)時(shí)為了突破這個(gè)難題，我做了如下幾件事：
1
我將相關(guān)的非線性控制理論、軌跡線性化理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制理論教材和論文，重新閱讀了一遍。
我做此事的目的，是確認(rèn)我的思路和我的方向是正確的。我想強(qiáng)調(diào)的是：現(xiàn)在中國(guó)人一聽(tīng)到“方法論”這個(gè)詞就有些頭疼，就有些排斥，可能和我們整個(gè)國(guó)家、整個(gè)民族習(xí)慣只講理念、不重視實(shí)際操作有很大的關(guān)系，最終造成的后果就是大家排斥理論、排斥方法論。但以我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，我非常重視理論研究，因?yàn)槔碚撗芯靠梢蕴峁┖暧^的方向，保證不會(huì)出現(xiàn)方向性的錯(cuò)誤。所以我當(dāng)時(shí)重讀論文，就為證明我的思路是正確的。
2
我開(kāi)始和國(guó)內(nèi)國(guó)外的很多專家討論。
包括朱建潮教授在內(nèi)，我給國(guó)內(nèi)外眾多研究非線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制的專家寫過(guò)信。我這么干，完全是被逼的，因?yàn)槲覒?yīng)當(dāng)在軌跡線性化控制方法上算是“全世界第二，全中國(guó)第一”，但在魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制方法上算是“全世界第一”，所以在身邊周圍找不到可以討論的人。
但現(xiàn)在回想起來(lái)，我想和大家分享的經(jīng)驗(yàn)是：
提問(wèn)的勇氣。很多年輕的朋友遇到問(wèn)題時(shí)，總喜歡自己埋頭苦干，這當(dāng)然并不錯(cuò)誤，但我分析中國(guó)人不愿意與專家交流、向?qū)＜易稍兊囊粋€(gè)重要原因是勇氣不足。我建議年輕人不要怕給專家寫信，我可以很負(fù)責(zé)的對(duì)大家說(shuō)：越是國(guó)外的專家，越是大的教授，越是非常樂(lè)意討論技術(shù)問(wèn)題，他們的很多建議都是非常具有建設(shè)性的。我本著臉皮厚的心態(tài)給這些專家學(xué)者交流，他們給我回信，我就賺了；他們不回，我也不會(huì)去找他們算賬；
提問(wèn)的方法。當(dāng)我們給別人闡述問(wèn)題的時(shí)候，一定要闡述清楚問(wèn)題的背景和遇到的情況，這樣才能讓專家?guī)椭闳ヅ袛?。我們提?wèn)的越簡(jiǎn)單，得到的回答也越簡(jiǎn)單！所以，我現(xiàn)在不贊同某些公司習(xí)慣性的想法和做法，即什么事情都指望供應(yīng)商、什么事情都推給咨詢公司，認(rèn)為只要花錢就能解決問(wèn)題。要知道，即便面對(duì)的是真有水平的專家，如果我們自己無(wú)法描述清楚問(wèn)題的背景和狀況，專家是不可能對(duì)癥下藥幫助我們找到答案的。
3
我還是會(huì)和實(shí)驗(yàn)室的兄弟姐們不斷的討論。
在討論的過(guò)程中，我得到很多精神上的安慰，我與同門的深厚友誼就是這樣建立的。他們也會(huì)把他們的研究心得貢獻(xiàn)出來(lái)，給我很多專業(yè)上的建議。這里我想強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：中國(guó)人一直說(shuō)不恥下問(wèn)，但并不是所有人都能夠真正做到。比如，作為博士，大家是否會(huì)拉下面子向碩士生、甚至本科生求教？
事實(shí)上當(dāng)時(shí)給我啟發(fā)最大的是我的一個(gè)碩士師弟，此人叫陳海通。盡管他是碩士，但此人的學(xué)術(shù)造詣極高，畢業(yè)后沒(méi)能出國(guó)繼續(xù)深造，確實(shí)一大遺憾。他點(diǎn)撥我的幾句話，讓我有很大的收獲，堅(jiān)定了我解決難題的決心。所以，真正想解決技術(shù)問(wèn)題，一定要有顆平常心：對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)，院士，教授，不要過(guò)分自卑，盲從盲信；對(duì)于學(xué)歷低，經(jīng)驗(yàn)少的，也不要過(guò)分自傲，而要不恥下問(wèn)。
（圖片來(lái)源：pixabay）
4
我暫時(shí)放棄了空天飛行器模型，而轉(zhuǎn)用簡(jiǎn)單可靠的數(shù)學(xué)模型作為研究對(duì)象。
這樣做的好處是可以避免因空天飛行器數(shù)學(xué)模型本身帶來(lái)的研究不確定。
5
我用同樣的研究思路，采用不同的不確定消除技術(shù)。
即非線性干擾觀測(cè)器技術(shù)，重新進(jìn)行理論推導(dǎo)、重新進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。我驚奇的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于非線性干擾觀測(cè)器技術(shù)，由于干擾觀測(cè)器構(gòu)造簡(jiǎn)單，不僅理論證明很容易，仿真實(shí)現(xiàn)也很容易，整個(gè)仿真過(guò)程不僅很容易通過(guò)，而且性能表現(xiàn)非常優(yōu)異！所以，這大大增加了我最終解決自適應(yīng)控制難題的信心，同時(shí)，無(wú)意中，我又多發(fā)明了一項(xiàng)新的非線性控制技術(shù)。
6
我說(shuō)服自己的師弟和師妹，為自己建立一個(gè)小的研究團(tuán)隊(duì)。
這個(gè)事情可能是我干的最經(jīng)典的一件事情，我從實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)的人中，挑選了三個(gè)人：一個(gè)博士，兩個(gè)碩士。我向他們充分闡明了當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，請(qǐng)他們考慮幫助我一起攻克難題。我對(duì)他們說(shuō)的是：這是一個(gè)新的方向，只要問(wèn)題解決，形成理論突破，他們畢業(yè)是非常簡(jiǎn)單的事情。
也許是我的真誠(chéng)感動(dòng)了他們，他們自愿加入我的研究團(tuán)隊(duì)。在這三個(gè)人中，對(duì)我?guī)椭畲蟮氖敲袕埓河甑拇T士生，這個(gè)小伙子的領(lǐng)悟能力極強(qiáng)、動(dòng)手能力極高。他聽(tīng)明白我的研究思路后自主的使用模糊自適應(yīng)技術(shù)，形成了模糊自適應(yīng)魯棒軌跡線性化控制，并且仿真一下子就獲得成功。事實(shí)上，他做的模糊方法，先于我做干擾觀測(cè)器的方法，也正是因?yàn)樗某晒o了我很大的啟示，我才暫時(shí)放下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)的道路，轉(zhuǎn)向用干擾觀測(cè)器來(lái)驗(yàn)證我的思路。
同時(shí)，張春雨在仿真中獲得的數(shù)據(jù)，成為我分析的依據(jù)，對(duì)于我最終解決問(wèn)題起到很大作用。最后，我的這個(gè)團(tuán)隊(duì)都正如我預(yù)想的那樣，不僅順利畢業(yè)，而且在形成理論突破之后，張春雨奇跡般的在碩士期間發(fā)表了7、8篇EI檢索論文，也就是按照南航博士的標(biāo)準(zhǔn)，他完全可以申請(qǐng)博士論文答辯。我從此也在實(shí)驗(yàn)室落得“博導(dǎo)”的外號(hào)。
做完上述這些事情，我真正的回頭收拾我的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軌跡線性化控制。我重新推導(dǎo)了所有公式，而且不再用紙和筆推導(dǎo)公式，改用word里面的公式編輯器。利用word，我可以把所有的推導(dǎo)過(guò)程保留，并且可以用不同的顏色表明因式分解，合并同類項(xiàng)等等，使得整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程非常清晰，避免人為差錯(cuò)。也正因?yàn)槿绱耍嗄曛蟮慕裉?，我的這些推導(dǎo)過(guò)程和結(jié)果仍然得以保留。我也重新編寫了程序，并苛求程序干凈、規(guī)范。下面兩幅圖是我當(dāng)時(shí)推導(dǎo)公式的示例，和我編程的示例。
最終，我發(fā)現(xiàn)我的錯(cuò)誤：真讓我哭笑不得，就僅僅錯(cuò)了一個(gè)正負(fù)號(hào)！我在引入別人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制思想的同時(shí)，想當(dāng)然的也將別人的自適應(yīng)調(diào)節(jié)律也引用過(guò)來(lái)。也就是，我做了大量的公式推演，但在最后一步上，我放松了警惕。而恰恰在自適應(yīng)調(diào)節(jié)律問(wèn)題上，我的自適應(yīng)調(diào)節(jié)律剛剛和別人符號(hào)相反。所以，別人是收斂的，我是發(fā)散的。
邁過(guò)最后這個(gè)坎，我在2006年的5月基本達(dá)到南航博士畢業(yè)的要求，進(jìn)入最后的博士論文撰寫，2006年7月份完成初稿，9月份完成修改稿并送外審，12月7日正式答辯并順利通過(guò)。
（圖片來(lái)源：千圖網(wǎng)）
后 記
至此，我整個(gè)博士經(jīng)歷算是基本介紹完畢了。有時(shí)候想想，我是不是很悲催？如果一開(kāi)始就把公式推導(dǎo)正確，我也不會(huì)繞如此之大的一個(gè)彎兒，也許能夠更快、更輕松、更順利的畢業(yè)。我是不是運(yùn)氣差了一點(diǎn)？時(shí)隔八年之久，我仍然對(duì)當(dāng)時(shí)的情形歷歷在目，確實(shí)印象太過(guò)深刻。
教 訓(xùn)
第一，我本人確實(shí)有粗心大意和急躁的不足。這是打小兒就存在毛病。2005年9月份至2006年5月，是我備受煎熬的9個(gè)月，這樣的一個(gè)教訓(xùn)對(duì)于我來(lái)說(shuō)，足夠的慘痛。但是，這樣一個(gè)教訓(xùn)的背后，我理解了這樣一個(gè)道理：人，是不可避免會(huì)犯錯(cuò)誤的。
第二，我在破解難題的思路一開(kāi)始就存在問(wèn)題。其實(shí)最簡(jiǎn)單和最直接的解決方案是請(qǐng)一個(gè)足夠細(xì)心的師妹，請(qǐng)她幫我把公式重新推導(dǎo)一遍，我只需付出半天時(shí)間外加請(qǐng)吃一頓飯，就可以把問(wèn)題輕松搞定。由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，我當(dāng)時(shí)想當(dāng)然的分析可能是模型導(dǎo)致的錯(cuò)誤、可能是創(chuàng)新帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，這些思路都不對(duì)路。
經(jīng) 驗(yàn)
古人云：失之東隅，收之桑榆。真的是這樣。我經(jīng)歷了這樣的慘痛教訓(xùn)，也收獲了意想不到的東西：
1
沒(méi)有這個(gè)慘痛教訓(xùn)，我不會(huì)去訓(xùn)練自己用word推導(dǎo)公式，當(dāng)前我對(duì)設(shè)計(jì)文檔規(guī)范性的理解、對(duì)駕駛艙設(shè)計(jì)的理解、對(duì)人為差錯(cuò)的理解、對(duì)軟件編程規(guī)范性的理解、對(duì)民機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)強(qiáng)調(diào)過(guò)程保證的理解，等等，等等，都得益于這樣的教訓(xùn)；
2
我比較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，得益于當(dāng)時(shí)反復(fù)的理論學(xué)習(xí)和理論推導(dǎo)。而且我的切身體會(huì)也令我重視理論、相信理論，我認(rèn)為理論的重要性就在于它能夠在宏觀層面指引正確的方向；
3
盡管我是被逼的，但是我的主觀能動(dòng)性被充分的調(diào)動(dòng)起來(lái)，為了能夠按照預(yù)想的時(shí)間達(dá)到畢業(yè)的目標(biāo)，我盡力把我當(dāng)時(shí)能想到的和能做的事情都做到極致；
4
我也在解決問(wèn)題的過(guò)程中，結(jié)識(shí)了一大批的專家教授，并和實(shí)驗(yàn)室的師弟師妹結(jié)下深厚的友情，我想這是比我取得博士學(xué)位更寶貴的東西；
5
我認(rèn)為最重要的是博士經(jīng)歷對(duì)我的性格也有極大的改變。初中和高中，性格內(nèi)向、老實(shí)穩(wěn)重是大多數(shù)人對(duì)我的評(píng)價(jià)。然而，因?yàn)樽x博士，因?yàn)橛龅降睦щy，我不得不變得更加主動(dòng)。從博士畢業(yè)至今，我逐漸習(xí)慣于建設(shè)性的思維和積極的行動(dòng)，而不是無(wú)休止的抱怨或者停滯不前。所以，當(dāng)人生第一次給學(xué)生講座，分享我的求學(xué)經(jīng)歷之時(shí)，我仔細(xì)的想了想，寫下三句話：思路決定出路，細(xì)節(jié)決定成敗，狹路相逢勇者勝！
6
我深深體會(huì)，能力提升是以解決問(wèn)題為導(dǎo)向的。當(dāng)前中國(guó)的教育是填鴨式的功利性教育，大家一方面在抱怨教育體制存在的問(wèn)題，一方面又在給自己的孩子施加巨大的壓力。填鴨式的教育將孩子自主思考的時(shí)間全部占據(jù)，沒(méi)有教會(huì)孩子分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
其實(shí)讀博士并沒(méi)有想象的困難，我認(rèn)為一般智力的人，只要掌握合適的方法，然后舍得花上數(shù)年的時(shí)間，持之以恒，都可以拿到博士學(xué)位。因?yàn)樽x博士，無(wú)非就是給一個(gè)題目，或者一個(gè)方向，并且不告訴他正確答案，然后讓這個(gè)人自主去尋找答案。對(duì)于這樣一件事情，在美國(guó)，從幼年起便開(kāi)始訓(xùn)練，而在中國(guó)至少在碩士畢業(yè)之前，少有人完成。
所以，我呼吁那些天天逼著孩子學(xué)這學(xué)那的父親母親，給孩子充分自主思考的時(shí)間，哪怕孩子只是在玩兒，只要他專心致志，就不要去過(guò)多的干擾，陪著就好。
總之，無(wú)論教訓(xùn)也罷，經(jīng)驗(yàn)也好，人真的只有經(jīng)歷過(guò)才能變得成熟，而經(jīng)歷往往都是要付出慘痛的代價(jià)的。所以，不必抱怨太多，靜待時(shí)光就好。
再后記
總結(jié)到這里，我對(duì)當(dāng)前從事的民用航空適航審定工作，對(duì)當(dāng)前關(guān)注的系統(tǒng)工程研究和應(yīng)用問(wèn)題，又增添一份信心。當(dāng)前形勢(shì)并不比我在讀博士的時(shí)候更加兇險(xiǎn)，那個(gè)時(shí)候面臨的是未知的難題，盡管最后查下來(lái)只是正負(fù)號(hào)的問(wèn)題，但在沒(méi)有找到病因之前，我不敢有半點(diǎn)懈怠。當(dāng)前推行系統(tǒng)工程的難點(diǎn)在于如何從中國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，并與中國(guó)的實(shí)際相結(jié)合，但這就像控制理論中的李雅普諾夫穩(wěn)定性原理，只要方向正確，并不斷的實(shí)踐，系統(tǒng)收斂是遲早的事情。
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天中午和朋友去玉林吃了串串，辣得我肚子痛，不得不感嘆自己吃辣跟不上時(shí)代了
馬上就有朋友問(wèn)，吃辣是不是會(huì)增加胃癌幾率？
實(shí)際上吃辣不僅和胃病/胃癌沒(méi)有聯(lián)系，吃辣也不會(huì)導(dǎo)致青春痘。（相關(guān)閱讀：《你一直都誤會(huì)了火鍋，真正讓你冒痘的食物是...》）
之前英國(guó)人做過(guò)一個(gè)研究，發(fā)現(xiàn)吃辣還可以降低血壓，有利于心血管健康。還有在中國(guó)做的大型隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，吃辣多的人壽命更長(zhǎng)，如果吃辣不喝酒，效果就更好了。
來(lái)源：Lv Jun, Qi Lu, Yu Canqing, Yang Ling, Guo Yu, ChenYiping et al. Consumption of spicy foods and total and cause specific mortality: population based cohort study BMJ 2015; 351 :h3942
如果吃辣和胃病無(wú)關(guān)，那是什么原因?qū)е挛秆孜笣?，甚至胃癌呢?/strong>罪魁禍?zhǔn)拙褪墙裉煲f(shuō)的幽門螺旋桿菌了。
之前寫抗糖化科普的時(shí)候，也有讀者想要了解幽門螺旋桿菌，今天就交作業(yè)咯！
幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori）發(fā)現(xiàn)的歷史尚不到40年， 但它和人類共同進(jìn)化已經(jīng)超過(guò)5萬(wàn)年了，甚至可能比人類的存在時(shí)間還要長(zhǎng)。
幽門螺旋桿菌在中國(guó)的感染率非常高，達(dá)到60%到70%，說(shuō)不定你我都有感染呢。
5年前，我懷著妞妞的時(shí)候，我婆婆體檢診斷出有幽門螺旋桿菌感染。還記得當(dāng)時(shí)她說(shuō)，一定要治好了再來(lái)照顧寶寶，免得傳染給寶寶了。
幽門螺旋桿菌的確是具有傳染性的，并且很多人都是在幼年就感染了（曾在廣州的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示兒童感染率高達(dá)52.4%）。幽門螺旋是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能夠在胃里面生存的細(xì)菌，它的感染與胃炎、胃潰瘍和胃癌等疾病有關(guān)。
不過(guò)也不用感到太害怕，很多時(shí)候，感染并不會(huì)給我們帶來(lái)明顯的影響，甚至還有研究發(fā)現(xiàn)，這種病菌如果在人體內(nèi)沒(méi)有“作怪”，說(shuō)不定還能降低過(guò)敏的概率呢（還只是猜想，未被證實(shí)）。
因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)的歷史不長(zhǎng)，我們對(duì)幽門螺旋桿菌的了解還不夠全面和深入，這篇文章就來(lái)介紹一下我們目前對(duì)幽門螺旋桿菌的一些了解吧。
本文內(nèi)容包括：
* 幽門螺旋桿菌發(fā)現(xiàn)的歷史
* 幽門螺旋桿菌感染和其他疾病的關(guān)系
* 幽門螺旋桿菌在兒童中的感染
兒童的感染癥狀
幽門螺旋桿菌的傳染性和在兒童中的患病率
需要給孩子做幽門螺旋桿菌篩查嗎？
幽門螺桿菌感染的治療
幽門螺桿菌感染能預(yù)防嗎？
幽門螺桿菌發(fā)現(xiàn)的歷史
幽門螺桿菌（又名幽門螺旋桿菌）自石器時(shí)代早期就已在非洲出現(xiàn)。二十世紀(jì)以前，全世界大多數(shù)人口都感染了這種病菌。目前，世界上也有近半數(shù)人口都正在經(jīng)受這種病菌的困擾。中國(guó)的感染率是60%-70%。
發(fā)現(xiàn)這種致病菌之前，醫(yī)生普遍認(rèn)為胃潰瘍是由壓力和辛辣飲食引起的。
許多研究人員都離發(fā)現(xiàn)這種病菌及其致病原理只差一步之遙，如日本的Kasai和Kobayashi對(duì)哺乳動(dòng)物胃中“螺旋體”的研究和Kimura和Takemoto關(guān)于胃粘膜組織學(xué)的研究；中國(guó)的相關(guān)研究人員雖然未發(fā)現(xiàn)特異性病原體，但成功驗(yàn)證了抗生素呋喃唑酮對(duì)胃潰瘍的治療效果；上海的姚石博士也幾乎通過(guò)電子顯微鏡研究發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌……
20世紀(jì)80年代，Perth西澳大學(xué)的Barry Marshall和Robin Warren在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)健康和不健康的胃進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明幾乎所有胃炎、腸潰瘍和胃潰瘍的患者胃部都存在一種未知的細(xì)菌（后來(lái)被命名為幽門螺旋桿菌）。結(jié)果顯示幽門螺旋桿菌是導(dǎo)致腸道問(wèn)題的根源，并且抗生素很可能是有效的治療方法。
病理學(xué)家Robin Warren博士
和Barry Marshall 教授（左圖）
2005年因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)幽門螺旋桿菌（右圖）
而獲得諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
Warren和Marshall得出這一研究結(jié)論并未立即被醫(yī)學(xué)界人士接受。
當(dāng)時(shí)，大多數(shù)科研人員認(rèn)為細(xì)菌無(wú)法在人體胃部存活。此外，醫(yī)學(xué)研究人員普遍認(rèn)為生活方式因素（如飲食和壓力）才是潰瘍的主要原因，而不是細(xì)菌感染。
為了證明自己的理論，Barry Marshall喝下了患者的胃部培養(yǎng)液+肉湯。之后，Marshall出現(xiàn)了惡心，嘔吐，口臭和疲勞等腸道癥狀。胃活組織檢查證實(shí)他的胃中已經(jīng)出現(xiàn)了幽門螺旋桿菌，也就是說(shuō)的確是這種細(xì)菌引起了他的癥狀。
Marshall和Robin Warre終于驗(yàn)證了幽門螺桿菌和胃炎之間的的假設(shè)。
這一重大發(fā)現(xiàn)將幽門螺桿菌感染與胃炎、胃潰瘍和胃癌等疾病聯(lián)系起來(lái)，也為胃潰瘍治療的研究方向指明了道路。
圖片來(lái)源：Pixabay
2005年，Marshall和Warren榮獲得諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
潰瘍是由細(xì)菌而不是生活方式因素引起的，這一發(fā)現(xiàn)徹底改變了很多胃部疾病的治療方案。
潰瘍不再被認(rèn)為是一種無(wú)法治愈的慢性疾病?，F(xiàn)在，簡(jiǎn)單的抗生素和減酸藥物配合治療就可以減輕患者的痛苦，甚至根除由幽門螺桿菌引起的腸胃疾病。
諾貝爾獎(jiǎng)基金會(huì)評(píng)價(jià)這一突破性發(fā)現(xiàn)：
“Marshall和Warren的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)使消化性潰瘍病不再是一種慢性、致殘的疾病，而是一種可通過(guò)短期抗生素和酸抑制劑治愈的疾病?！?/strong>
這一發(fā)現(xiàn)同時(shí)還帶動(dòng)了細(xì)菌是否可能導(dǎo)致其他疾?。ㄈ缈肆_恩病、潰瘍性結(jié)腸炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和動(dòng)脈粥樣硬化）的研究。
不過(guò)，如今快40年已經(jīng)過(guò)去了，我們依然沒(méi)有完全了解這種神秘的細(xì)菌。
幽門螺旋桿菌感染
和其他疾病的關(guān)系
圖片來(lái)源：Pixabay
如今，世界各地的研究人員普遍認(rèn)為幽門螺旋桿菌是許多胃病的主要致病原因。
研究表明細(xì)菌感染是導(dǎo)致超過(guò)90％的腸潰瘍和高達(dá)80％的胃潰瘍的主要原因。其余的潰瘍病例主要是由于使用止痛藥（如非甾體類抗炎藥NSAIDs）引起。
盡管相關(guān)研究已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但仍有很多領(lǐng)域尚未被攻破。目前的研究方向主要包括：幽門螺旋桿菌是如何傳播的，為什么某些人會(huì)被感染，以及如何預(yù)防感染。
還有的研究方式是，幽門螺桿菌與其他疾病的關(guān)系，比如對(duì)哮喘和過(guò)敏的影響。
圖片來(lái)源：shutterstock
有研究人員認(rèn)為，徹底消除這種長(zhǎng)期（超過(guò)5萬(wàn)年）與人類共生共存的古老生物成員也可能會(huì)帶來(lái)不良后果。研究發(fā)現(xiàn)，這種細(xì)菌不僅會(huì)影響人類的胃腸道健康，還與一些其他疾病具有某些復(fù)雜關(guān)系。比如有一些證據(jù)表明，幽門螺桿菌能夠降低某些疾病的發(fā)病率，包括兒童哮喘、變應(yīng)性鼻炎、過(guò)敏性鼻炎等。
這可能是由于幽門螺桿菌感染產(chǎn)生的免疫細(xì)胞Th-1抑制了特異性Th-2反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也在一定程度上反應(yīng)了西方國(guó)家哮喘和過(guò)敏的患病率增加可能與幽門螺桿菌感染率下降有關(guān)（也還只是猜想）。幽門螺桿菌可誘發(fā)Th-1細(xì)胞增殖，而螺桿菌化合物（如中性粒細(xì)胞激活蛋白HP-NAP）很有可能成為未來(lái)防治哮喘和過(guò)敏性疾病的新型藥物。
這些研究方向目前都還處于探索階段，對(duì)于幽門螺旋桿菌我們還知之甚少。
可能作為父母，我們還是更關(guān)心孩子會(huì)不會(huì)感染了幽門螺桿菌，如果沒(méi)有癥狀，是不是需要做篩查，什么情況下需要進(jìn)行治療。
幽門螺旋桿菌在兒童中的感染
圖片來(lái)源：shutterstock
幽門螺旋桿菌通常在幼年時(shí)期進(jìn)入人體內(nèi)部，它的傳播與生活條件相關(guān)（過(guò)于擁擠的環(huán)境會(huì)促進(jìn)細(xì)菌傳染），中國(guó)人共餐的生活習(xí)慣也可能促進(jìn)幽門螺旋桿菌的傳播。
目前，兒童感染幽門螺桿菌的臨床表現(xiàn)尚不明確，但幽門螺桿菌在成人群體中已被歸為I級(jí)致癌物。
No.1
兒童的感染癥狀
兒童胃炎的癥狀可能有惡心、嘔吐和腹痛，但這些癥狀是許多兒童疾病的共同表現(xiàn)。但幽門螺桿菌感染在許多兒童患者身上并無(wú)明顯癥狀，并且現(xiàn)在還不清楚幽門螺旋桿菌是否會(huì)引起單純腹痛。
有研究發(fā)現(xiàn)，幽門螺旋桿菌與兒童復(fù)發(fā)性腹痛并無(wú)相關(guān)性聯(lián)系，但這個(gè)研究結(jié)論尚不足以說(shuō)明幽門螺桿菌與上腹痛之間的聯(lián)系。也有一些證據(jù)表明這種病菌會(huì)引起短期（<3個(gè)月）復(fù)發(fā)性腹痛。
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幽門螺旋桿菌可能會(huì)引起消化性潰瘍（通常稱為胃潰瘍）。在年齡較大的兒童和成人群體中，消化性潰瘍病最常見(jiàn)癥狀是肋骨下方和肚臍上方疼痛并伴有灼燒感，這種疼痛通常在空腹時(shí)會(huì)更明顯，吃東西、喝牛奶或服用抗酸藥物能夠改善癥狀。
患有消化性潰瘍病的孩子可能伴有潰瘍出血，導(dǎo)致嘔血（或嘔吐物看起來(lái)像咖啡渣）或黑便（糞便是黑色、帶血或焦油色）。
患有消化性潰瘍的幼兒可能不會(huì)表現(xiàn)出明顯癥狀，因此往往更難以診斷病情。
No.2
幽門螺旋桿菌的傳染性
和兒童中的患病率
研究表明，感染是在人與人之間傳播的，但目前尚不清楚傳染究竟是如何發(fā)生的。
發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的幽門螺桿菌患病率有很大差距，低的40%左右，高的國(guó)家和地區(qū)90%左右。
歐洲/北美兒童和青少年幽門螺桿菌的患病率<10％，而Perth地區(qū)80％以上的非洲難民兒童患有幽門螺桿菌。
中國(guó)兒童的患病數(shù)據(jù)比較缺乏。有數(shù)據(jù)顯示，廣州兒童的感染率是52.4%，廣州農(nóng)村是38.6%。
No.3
需要給孩子做幽門螺旋桿菌篩查嗎
如果直系親友中沒(méi)有胃癌/嚴(yán)重缺鐵患者，不建議篩查無(wú)明顯癥狀的兒童。
僅建議對(duì)出現(xiàn)非寄生蟲引起的胃腸道癥狀（如腹部疼痛）或親屬中有多個(gè)幽門螺桿菌患者的兒童進(jìn)行疾病檢測(cè)。
檢測(cè)條件為停用抗生素治療4周以上/停用質(zhì)子泵抑制劑2周以上。
內(nèi)窺鏡（胃鏡）檢查
內(nèi)窺鏡（胃鏡）檢查是幽門螺旋桿菌診斷的最準(zhǔn)確方式（包括胃活檢，尿素酶試驗(yàn)（CLO蛋白測(cè)試），組織培養(yǎng)檢測(cè)，組織病理學(xué)），但多數(shù)診所可能不具備胃鏡檢測(cè)的條件。如果檢查中發(fā)現(xiàn)了幽門螺旋桿菌，建議立即展開(kāi)相關(guān)治療。在疾病感染率較高的群體中，及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)非常有必要。
糞便抗原檢測(cè)
糞便抗原檢測(cè)相對(duì)而言方便進(jìn)行并且準(zhǔn)確度較高（> 95％的靈敏度）。即使在室溫下儲(chǔ)存5天或冷凍條件下數(shù)月/年，樣品的測(cè)試精度仍保持不變?？焖偌S便測(cè)試的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度稍差。
幽門螺桿菌血清蛋白檢測(cè)
不建議對(duì)兒童進(jìn)行幽門螺桿菌血清蛋白檢測(cè)。感染消退后，免疫蛋白可能會(huì)在人體內(nèi)存在數(shù)年。一項(xiàng)針對(duì)非洲難民兒童群體的研究發(fā)現(xiàn)，這種方式（與糞便抗原檢測(cè)相比），敏感性/準(zhǔn)確度較低（58%v.s.77％）
13C-尿素呼氣測(cè)試
滿6歲的兒童可以進(jìn)行13C-尿素呼氣測(cè)試（準(zhǔn)確度> 75％），但不是所有兒童醫(yī)院都具有測(cè)試條件，并且測(cè)試膠囊中含有明膠，因此不適用于某些患者。
No.4
幽門螺桿菌感染的治療
圖片來(lái)源：shutterstock
抗生素可被用于治療幽門螺桿菌感染。單一抗生素可能無(wú)法完全殺死細(xì)菌，因此孩子通常會(huì)接受多種抗生素治療。醫(yī)生可能還會(huì)開(kāi)抗酸/抑酸劑來(lái)中和胃酸分泌過(guò)多。
如果孩子出現(xiàn)胃腸出血，請(qǐng)引起重視并及時(shí)就醫(yī)。
抗生素治療已被證實(shí)能夠治愈幽門螺旋桿菌感染。
過(guò)去，使用抗生素和減酸藥物配合治療通常能夠有效消除地治療80％至90％由幽門螺旋桿菌引起的潰瘍。但如今，幽門螺旋桿菌對(duì)常用抗生素的耐藥率越來(lái)越高，致使目前推薦的HP主流治療方案“PPI三聯(lián)療法”的根除率下降在70%左右。
對(duì)于父母而言，最重要的是按醫(yī)囑按時(shí)讓孩子服用處方。
此外，幫助緩解腹痛的有效方法是有計(jì)劃、按時(shí)用餐，避免孩子長(zhǎng)時(shí)間餓肚子。建議每天準(zhǔn)備五、六頓小餐并在每餐后休息一段時(shí)間。
避免服用含有阿司匹林的藥物、布洛芬或抗炎藥物，因?yàn)檫@些藥物可能會(huì)刺激胃部或引起胃部出血。
堅(jiān)持抗生素治療通?？梢灾斡拈T螺桿菌引起的胃炎和消化性潰瘍?。ㄌ貏e是十二指腸潰瘍）。
如果有超過(guò)一名家庭成員感染了幽門螺桿菌，建議所有患者同時(shí)接受治療，避免重復(fù)感染，同時(shí)還建議對(duì)家庭中的其他兒童進(jìn)行篩查或治療。
在治療結(jié)束后，仍需要一段時(shí)間的臨床隨訪，檢查癥狀緩解情況。
治療結(jié)束4周后復(fù)查，以確認(rèn)根除病菌。
No.5
幽門螺旋桿菌感染能預(yù)防嗎？
目前還沒(méi)有針對(duì)幽門螺桿菌的疫苗。由于傳播原理不清晰，所以也沒(méi)有有效的預(yù)防措施，請(qǐng)確保你和家人:
徹底洗手
吃干凈的食物
飲用安全水源
如果孩子出現(xiàn)以下癥狀，請(qǐng)立即打電話咨詢醫(yī)生:
嚴(yán)重腹痛
嘔吐物帶血或看起來(lái)像咖啡渣
大便帶血的，呈黑色或焦油色
肋骨下方持續(xù)灼痛，吃東西、喝牛奶或服用抗酸劑后得到改善
要記住導(dǎo)致孩子胃痛的原因可能有很多——如消化不良、病毒、緊張、擔(dān)憂及闌尾炎，多數(shù)胃痛并不是幽門螺桿菌感染引起的。
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參考文獻(xiàn)：
【1】Amedei A, Codolo G, Del Prete G, de Bernard M, D'Elios MM. The effect of Helicobacter pylori on asthma and allergy. J Asthma Allergy. 2010;3:139–147. Published 2010 Sep 29. doi:10.2147/JAA.S8971
【2】The Royal Children's Hospital Melbourne. Helicobacter pylori. https://www.rch.org.au/immigranthealth/clinical/Helicobacter_pylori/）
【3】Shi R, Xu S, Zhang H, Ding Y, Sun G, et al., Prevalence and Risk Factors for Helicobacter pylori Infection in Chinese Populations. Helicobacter, April 2008, Vol.13(2), pp.157-165
【4】Bornschein J, Rokkas T, Selgrad M, Malfertheiner P. Gastric cancer: clinical aspects, epidemiology and molecular background. Helicobacter 2011;16 Suppl 1:45-52.
【5】Spee LAA, Madderom MB, Pijpers M, van Leeuwen Y, Berger MY. Association between helicobacter pylori and gastrointestinal symptoms in children. Pediatrics 2010;125:e651-69.
【6】De Francesco V, Giorgio F, Hassan C, et al. Worldwide H. pylori antibiotic resistance: a systematic review. J Gastrointestin Liver Dis 2010;19:409-14.
【7】Koletzko S, Jones NL, Goodman KJ, et al. Evidence-based guidelines from ESPGHAN and NASPGHAN for Helicobacter pylori infection in children. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2011;53:230-43.
【8】Julie Marks. History of H. Pylori: What We Do and Don’t Know. https://www.everydayhealth.com/h-pylori/history-what-we-dont-know/
【9】J. Fernando del Rosario, Helicobacter pylori. https://kidshealth.org/en/parents/h-pylori.html
【10】Lv Jun, Qi Lu, Yu Canqing, Yang Ling, Guo Yu, ChenYiping et al. Consumption of spicy foods and total and cause specific mortality: population based cohort study BMJ 2015; 351 :h3942
【11】H. M. Mitchell, Y.Y. Li, P.J. Hu, et al., Epidemiology of Helicobacter pylori in Southern China: Identification of Early Childhood as the Critical Period for Acquisition. The Journal of Infectious Diseases, Volume 166, Issue 1, July 1992, Pages 149–153
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我博士科研經(jīng)歷中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)
（圖片來(lái)源：千圖網(wǎng)）
自從2006年12月博士畢業(yè)至今，一直沒(méi)有停止和年輕的工程師以及在校學(xué)生的交流往來(lái)，有時(shí)候還會(huì)指導(dǎo)他們的科研和學(xué)習(xí)，分享一些自己的心得和經(jīng)歷。
我常常發(fā)現(xiàn)很多的年輕朋友，雖然都經(jīng)過(guò)本科、碩士甚至博士的多年培養(yǎng)，但都未能找到、更未形成一套適合自己的研究和學(xué)習(xí)方法。加之缺乏足夠的主動(dòng)性，因而在提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題方面能力欠缺。對(duì)于這種情況，我經(jīng)常會(huì)把自己博士期間留心收集到的科研方法、科研經(jīng)驗(yàn)，分享給這些朋友。
一個(gè)偶然的觸動(dòng)，引發(fā)我反思自己博士期間的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。我想鄭重的聲明：寫此博文，只是希望和朋友一起分享一下我的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，而不是想吹噓自己。因?yàn)?，我覺(jué)得只有自己的切身體會(huì)，才最深刻，才最有發(fā)言權(quán)。
我是從2001年9月至2006年12月，在南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，完成碩博連讀，取得了工學(xué)博士學(xué)位。2001年9月至2003年3月是我的碩士階段，這段時(shí)間我的主要任務(wù)就是上課，修學(xué)分，具體不去說(shuō)它了。
自2003年3月開(kāi)始，我進(jìn)入博士階段，當(dāng)時(shí)我的導(dǎo)師指派給我的項(xiàng)目是國(guó)家自然基金《空天飛行器飛控系統(tǒng)的強(qiáng)穩(wěn)定、強(qiáng)魯棒自適應(yīng)的全自主智能控制研究》。我可能不是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最早從事空天飛行器控制問(wèn)題研究的人員，但也是相當(dāng)早的研究人員，而在我的實(shí)驗(yàn)室，我則絕對(duì)是最早進(jìn)入這個(gè)研究領(lǐng)域的。
對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我主要做了三方面的工作：
第一，全自主智能控制系統(tǒng)研究。我做這個(gè)研究不是因?yàn)樽栽?，而是因?yàn)檎n題申報(bào)中就有相關(guān)的研究?jī)?nèi)容，我當(dāng)時(shí)花了相當(dāng)多的精力去研究了所謂的基于Agent的自主控制，但事實(shí)上這部分研究對(duì)于我來(lái)說(shuō)是走了彎路的，因?yàn)樗炔皇俏覍?shí)驗(yàn)室的強(qiáng)項(xiàng)，也不是整個(gè)項(xiàng)目的研究重點(diǎn)，所以詳情不去多說(shuō)；
第二，建立空天飛行器的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)進(jìn)行空天飛行器（后來(lái)稱高超聲速飛行器）控制理論和方法研究這塊兒，一個(gè)重要的瓶頸是沒(méi)有被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型，特別是沒(méi)有6自由度、非線性、能夠反映高超聲速飛行器氣動(dòng)特征的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型。
搞控制理論研究或者搞實(shí)際控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的朋友都知道，沒(méi)有被控對(duì)象，是根本無(wú)法談控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。于是，我在南航大的圖書館中，一篇一篇的翻閱AIAA的論文，期望找到一個(gè)合適的被控對(duì)象模型。終于功夫不負(fù)有心人，我終于發(fā)現(xiàn)Journalof Dynamics, Guidance and Control雜志1998年和2000年發(fā)表的兩篇論文的引用文獻(xiàn)清單中，都提及美國(guó)國(guó)家空天飛行器計(jì)劃（NationalAerospace Plan，NASP）期間NASALangley研究中心曾經(jīng)對(duì)外發(fā)布過(guò)一個(gè)完整的高超聲速飛行器Winged-Cone模型，于是我順藤摸瓜找到南航大圖書館的影像室，看到了縮微平片，又根據(jù)縮微平片找到了完整的PDF格式的報(bào)告。
在這份報(bào)告中，一共存在143張氣動(dòng)參數(shù)圖，每張圖65個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，我和我的師弟方煒博士一起，采用逐點(diǎn)采樣的方式，將所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)信息取出。然后再利用插值擬合，并結(jié)合其它文獻(xiàn)中對(duì)于空天飛行器、高超聲速飛行器、可重復(fù)使用飛行器等共同特點(diǎn)和假設(shè)，總算弄出一個(gè)還算湊合的數(shù)學(xué)模型，能夠滿足飛行控制系統(tǒng)理論研究的基本需要。
上面的這兩件事情一共花了我差不多兩年時(shí)間，此時(shí)日歷已經(jīng)翻到了2005年。那年春節(jié)期間，我仔細(xì)回顧了過(guò)去兩年的工作，認(rèn)為如果再沿著自主控制、再沿著數(shù)學(xué)建模進(jìn)行下去，我博士畢業(yè)遙遙無(wú)期，原因很簡(jiǎn)單：難寫論文。不是我不想寫，而是本身這兩件事就不適合出高質(zhì)量的論文，要知道當(dāng)時(shí)南航對(duì)博士的要求是至少發(fā)表三篇EI論文。
隨著時(shí)間的推移，我的壓力越來(lái)越大，誰(shuí)不想早日畢業(yè)，養(yǎng)家糊口吶。2005年3月，我果斷的進(jìn)入主業(yè)，進(jìn)入非線性系統(tǒng)控制理論的研究。這就是我做的第三件事。
我當(dāng)時(shí)主要選擇研究的理論方法叫：軌跡線性化控制方法（Trajectory Linearization Control）。這個(gè)方法是一位美籍華裔教授朱建潮（Jim J. Zhu）在1998年至2000年前后最先提出來(lái)的。直到2005年我第一次接觸時(shí)，軌跡線性化控制方法都算是很新穎的一種非線性控制方法，在國(guó)際上少有論文發(fā)表，而在國(guó)內(nèi)則無(wú)人從事過(guò)這方面的研究工作。
我當(dāng)時(shí)面臨一個(gè)選擇：即選擇圍繞軌跡線性化控制方法為主開(kāi)展研究，還是選擇以動(dòng)態(tài)逆控制或者滑?？刂七@類較為成熟的方法為主開(kāi)展研究。
如果選擇軌跡線性化控制方法，由于這個(gè)方法比較新穎，那么假如我能掌握并形成理論突破，則很容易做出更多的成果。但做出這個(gè)選擇的風(fēng)險(xiǎn)也是巨大的：
我將不得不補(bǔ)充非常多的新知識(shí)。軌跡線性化控制方法的理論基礎(chǔ)之一是朱建朝教授在1998年之前研究的線性時(shí)變系統(tǒng)（LTV）微分代數(shù)譜理論，而我之前無(wú)論學(xué)習(xí)的經(jīng)典控制論還是現(xiàn)代控制論，都很少涉及線性時(shí)變系統(tǒng)控制論。朱教授本身數(shù)學(xué)出身，理論功底非常扎實(shí)，選擇軌跡線性化控制方法將是對(duì)我自學(xué)能力和領(lǐng)悟能力的一個(gè)挑戰(zhàn)；
在研究的道路上，我將成為一個(gè)孤獨(dú)者。假如在研究的過(guò)程中遇到困難，我連找個(gè)交流討論的人都沒(méi)有。
反之，如果不選擇軌跡線性化控制方法，而是選擇動(dòng)態(tài)逆控制或者滑模控制這類較為成熟的方法，一是這些方法在國(guó)內(nèi)已經(jīng)很流行，二是我所在的實(shí)驗(yàn)室也已經(jīng)有了多年的積累。那么，這意味著研究的難度降低、風(fēng)險(xiǎn)降低，但是也意味著我選擇跟在別人的身后，放棄了可能的開(kāi)創(chuàng)性成果。
我為做出這個(gè)選擇，猶豫了很久，最后還是決定沿著軌跡線性化控制方向上走，只能說(shuō)當(dāng)時(shí)我隱隱約約覺(jué)得我可以做出成績(jī)，博士畢業(yè)應(yīng)當(dāng)不成問(wèn)題。所以，選擇，既需要智慧，更多的是勇氣、甚至傻氣?，F(xiàn)在想想，倒是有點(diǎn)后怕。
做出選擇后，我當(dāng)時(shí)面臨的第一個(gè)困難：說(shuō)服我的導(dǎo)師。
（圖片來(lái)源：pixabay）
當(dāng)我告訴我的導(dǎo)師想做軌跡線性化控制方法方面的理論研究時(shí)，我的導(dǎo)師問(wèn)我：別的博士都研究非線性控制方法，你為什么要研究線性方法？
我知道這是軌跡線性化控制方法中的“線性”兩個(gè)字給我的導(dǎo)師造成了誤解，我完全理解他的擔(dān)憂。我沒(méi)有立刻反駁我的導(dǎo)師，而是回去找到充分的證據(jù)，然后耐心的、以導(dǎo)師能夠理解的方式告訴他：這是一個(gè)最新的非線性控制方法，而不是一個(gè)線性控制方法。
我的導(dǎo)師聽(tīng)完我的匯報(bào)之后，不僅沒(méi)有阻攔我，而且給了我一些支持和鼓勵(lì)。多年之后，當(dāng)我看到李開(kāi)復(fù)博士的自傳《世界因你而不同》一書提及他的博士經(jīng)歷，我感觸頗深。我和李開(kāi)復(fù)博士一樣，在博士期間能夠有比較自由的探索空間，這是非常幸運(yùn)的一件事情。我也因此非常感謝我的導(dǎo)師。
從另外一個(gè)側(cè)面，我也想與年輕朋友分享一個(gè)我的經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)我們?cè)谙蛩?，特別是領(lǐng)導(dǎo)、導(dǎo)師匯報(bào)時(shí)，絕不要打無(wú)準(zhǔn)備之仗。中國(guó)人往往會(huì)將得不到支持的原因歸結(jié)為別人不理解自己的想法，而不去檢討自己是否準(zhǔn)備充分，是否以他人可以接受的方式、可以理解的方式闡述自己的觀點(diǎn)。在我看來(lái)，因?yàn)樽约簺](méi)有把工作做實(shí)而喪失發(fā)展的機(jī)會(huì)，也是一大缺憾。
我當(dāng)時(shí)面臨的第二個(gè)困難：補(bǔ)充大量的新知識(shí)。
為了理解軌跡線性化控制方法，我不得不從它的理論基礎(chǔ)開(kāi)始補(bǔ)起，主要包括兩大部分：線性時(shí)變系統(tǒng)理論和非線性控制理論。特別是線性時(shí)變理論，我找了所有能夠找到的朱建潮教授和他導(dǎo)師發(fā)表的論文，從頭讀起。只能說(shuō)，朱建潮教授的數(shù)學(xué)功底著實(shí)厲害。
也是在這段時(shí)間里，我慢慢養(yǎng)成了整理好每個(gè)論文、整理好讀書筆記的習(xí)慣。因?yàn)橄螺d的論文很多，有些論文也不是一遍就能夠理解的，可能需要讀很多遍。所以，為了在最短的時(shí)間找到最需要讀的資料，為了將我不同時(shí)期撰寫的注釋都能夠在一個(gè)論文之上，我不斷強(qiáng)化自己的資料管理。下圖是我讀朱建潮教授的一篇經(jīng)典綜述性論文時(shí)，不同時(shí)期寫下的注釋。
時(shí)至今日，盡管我已經(jīng)遠(yuǎn)離理論研究，但我能夠理解民機(jī)開(kāi)發(fā)規(guī)范性的重要性、文件體系架構(gòu)的重要性、數(shù)據(jù)管理的重要性，都得益于當(dāng)時(shí)自己再研讀論文時(shí)養(yǎng)成的好習(xí)慣。我也很懷念那段心無(wú)旁騖，一心讀書的美好時(shí)光。
我當(dāng)時(shí)面臨的第三個(gè)困難：如何創(chuàng)新？
軌跡線性化控制方法不是我的原創(chuàng)，對(duì)于朱建潮教授來(lái)說(shuō)，他可以用同樣的方法，針對(duì)不同的被控對(duì)象開(kāi)展研究，驗(yàn)證其方法有效性的同時(shí)，不斷的發(fā)表論文。而我，則不能只停留在這個(gè)層次之上，原因：一是從科學(xué)進(jìn)步的角度，這種重復(fù)性的工作毫無(wú)意義；二是我很難發(fā)表文章，沒(méi)有文章也就無(wú)法畢業(yè)。于是，一個(gè)艱巨的任務(wù)擺在我的面前：找出軌跡線性化的弱點(diǎn)，然后想辦法改進(jìn)。
通過(guò)理論分析和仿真試驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)軌跡線性化控制方法盡管有效，但是當(dāng)實(shí)際的被控對(duì)象與用于控制器設(shè)計(jì)的對(duì)象模型存在差異時(shí)，利用軌跡線性化控制方法實(shí)現(xiàn)的控制律，穩(wěn)定性會(huì)越來(lái)越差，直至差別足夠大時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)從穩(wěn)定系統(tǒng)變成不穩(wěn)定的系統(tǒng)。這個(gè)所謂的“差別”就是控制理論專業(yè)所說(shuō)的“不確定性”。找到問(wèn)題的根源，也就奠定了我解決問(wèn)題的基礎(chǔ)。此時(shí)，整個(gè)理論研究就很自然的轉(zhuǎn)化為：如何消除不確定性對(duì)原有控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，改善整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。于是乎，我又再一次踏上不斷學(xué)習(xí)，不斷尋找的道路。
在整個(gè)控制理論發(fā)展的許多年來(lái)，一個(gè)重要的消除不確定性思想和方法就是自適應(yīng)控制方法，也即設(shè)計(jì)一個(gè)自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的機(jī)制，其產(chǎn)生一個(gè)與系統(tǒng)不確定相反的值，該值可與不確定兩兩抵消，從而達(dá)到改善原有控制系統(tǒng)在不確定存在情況下的性能。就這樣一個(gè)思想，演化出很多具體的技術(shù)，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，模糊自適應(yīng)技術(shù)，干擾觀測(cè)器技術(shù)等等。經(jīng)過(guò)研究后，我準(zhǔn)備采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，即將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)與軌跡線性化控制方法相結(jié)合，產(chǎn)生新的、穩(wěn)定性能更好的魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制方法。第三個(gè)困難看似得到有效的解決。
至此，我的研究一切都看似非常的順利，當(dāng)時(shí)的時(shí)間大約已經(jīng)到了2005年九月份，沒(méi)有想到我真正的挑戰(zhàn)便從此開(kāi)始。
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我面臨的第四個(gè)困難是：當(dāng)我經(jīng)過(guò)一系列的公式推導(dǎo)得到完整的魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制算法，并利用該算法針對(duì)空天飛行器這一被控對(duì)象搭建起完整的仿真系統(tǒng)，一經(jīng)運(yùn)行時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，整個(gè)控制系統(tǒng)是發(fā)散的！
我做了無(wú)數(shù)次的仿真，修改了無(wú)數(shù)次的參數(shù)，整個(gè)控制系統(tǒng)仍然是發(fā)散的，我?guī)缀醣罎?。這篇博文寫到這里才是我最想與大家分享的，我想知道大家在遇到類似的情況時(shí)，你們會(huì)怎么做？
我當(dāng)時(shí)確實(shí)動(dòng)搖過(guò)信心，想放棄軌跡線性化控制方法，這是因?yàn)橛捎谌狈ψ銐蛐畔?，研究?jīng)驗(yàn)也不足，我無(wú)法定位造成控制系統(tǒng)發(fā)散的準(zhǔn)確原因：
我用來(lái)控制器設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，并不是一個(gè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證的模型，我無(wú)法肯定是不是數(shù)學(xué)模型本身出的問(wèn)題，我當(dāng)時(shí)的想法是：假如我采用成熟的自適應(yīng)控制理論和方法，至少可以降低因?yàn)閯?chuàng)新帶來(lái)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；
我確實(shí)對(duì)我的思路產(chǎn)生懷疑，因?yàn)閷⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)與軌跡線性化控制方法相結(jié)合，誰(shuí)都沒(méi)有做過(guò)，包括朱建潮教授和他的團(tuán)隊(duì)也沒(méi)有做過(guò)；
我給自己定的博士畢業(yè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)是2006年年底，而當(dāng)時(shí)已經(jīng)是2005年9月，時(shí)間相當(dāng)、相當(dāng)緊迫。
對(duì)于我來(lái)說(shuō)：假如我放棄軌跡線性化控制方法，重新改其它的控制理論方法，不是不可以，但帶來(lái)的后果是博士畢業(yè)時(shí)間拉長(zhǎng)。同時(shí)，從研究思路上講，我覺(jué)得整個(gè)思路是沒(méi)有錯(cuò)誤的，因此把眼看到手的成功輕易放棄，確實(shí)不甘心。
當(dāng)時(shí)為了突破這個(gè)難題，我做了如下幾件事：
1
我將相關(guān)的非線性控制理論、軌跡線性化理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制理論教材和論文，重新閱讀了一遍。
我做此事的目的，是確認(rèn)我的思路和我的方向是正確的。我想強(qiáng)調(diào)的是：現(xiàn)在中國(guó)人一聽(tīng)到“方法論”這個(gè)詞就有些頭疼，就有些排斥，可能和我們整個(gè)國(guó)家、整個(gè)民族習(xí)慣只講理念、不重視實(shí)際操作有很大的關(guān)系，最終造成的后果就是大家排斥理論、排斥方法論。但以我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，我非常重視理論研究，因?yàn)槔碚撗芯靠梢蕴峁┖暧^的方向，保證不會(huì)出現(xiàn)方向性的錯(cuò)誤。所以我當(dāng)時(shí)重讀論文，就為證明我的思路是正確的。
2
我開(kāi)始和國(guó)內(nèi)國(guó)外的很多專家討論。
包括朱建潮教授在內(nèi)，我給國(guó)內(nèi)外眾多研究非線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制的專家寫過(guò)信。我這么干，完全是被逼的，因?yàn)槲覒?yīng)當(dāng)在軌跡線性化控制方法上算是“全世界第二，全中國(guó)第一”，但在魯棒自適應(yīng)軌跡線性化控制方法上算是“全世界第一”，所以在身邊周圍找不到可以討論的人。
但現(xiàn)在回想起來(lái)，我想和大家分享的經(jīng)驗(yàn)是：
提問(wèn)的勇氣。很多年輕的朋友遇到問(wèn)題時(shí)，總喜歡自己埋頭苦干，這當(dāng)然并不錯(cuò)誤，但我分析中國(guó)人不愿意與專家交流、向?qū)＜易稍兊囊粋€(gè)重要原因是勇氣不足。我建議年輕人不要怕給專家寫信，我可以很負(fù)責(zé)的對(duì)大家說(shuō)：越是國(guó)外的專家，越是大的教授，越是非常樂(lè)意討論技術(shù)問(wèn)題，他們的很多建議都是非常具有建設(shè)性的。我本著臉皮厚的心態(tài)給這些專家學(xué)者交流，他們給我回信，我就賺了；他們不回，我也不會(huì)去找他們算賬；
提問(wèn)的方法。當(dāng)我們給別人闡述問(wèn)題的時(shí)候，一定要闡述清楚問(wèn)題的背景和遇到的情況，這樣才能讓專家?guī)椭闳ヅ袛?。我們提?wèn)的越簡(jiǎn)單，得到的回答也越簡(jiǎn)單！所以，我現(xiàn)在不贊同某些公司習(xí)慣性的想法和做法，即什么事情都指望供應(yīng)商、什么事情都推給咨詢公司，認(rèn)為只要花錢就能解決問(wèn)題。要知道，即便面對(duì)的是真有水平的專家，如果我們自己無(wú)法描述清楚問(wèn)題的背景和狀況，專家是不可能對(duì)癥下藥幫助我們找到答案的。
3
我還是會(huì)和實(shí)驗(yàn)室的兄弟姐們不斷的討論。
在討論的過(guò)程中，我得到很多精神上的安慰，我與同門的深厚友誼就是這樣建立的。他們也會(huì)把他們的研究心得貢獻(xiàn)出來(lái)，給我很多專業(yè)上的建議。這里我想強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：中國(guó)人一直說(shuō)不恥下問(wèn)，但并不是所有人都能夠真正做到。比如，作為博士，大家是否會(huì)拉下面子向碩士生、甚至本科生求教？
事實(shí)上當(dāng)時(shí)給我啟發(fā)最大的是我的一個(gè)碩士師弟，此人叫陳海通。盡管他是碩士，但此人的學(xué)術(shù)造詣極高，畢業(yè)后沒(méi)能出國(guó)繼續(xù)深造，確實(shí)一大遺憾。他點(diǎn)撥我的幾句話，讓我有很大的收獲，堅(jiān)定了我解決難題的決心。所以，真正想解決技術(shù)問(wèn)題，一定要有顆平常心：對(duì)于領(lǐng)導(dǎo)，院士，教授，不要過(guò)分自卑，盲從盲信；對(duì)于學(xué)歷低，經(jīng)驗(yàn)少的，也不要過(guò)分自傲，而要不恥下問(wèn)。
（圖片來(lái)源：pixabay）
4
我暫時(shí)放棄了空天飛行器模型，而轉(zhuǎn)用簡(jiǎn)單可靠的數(shù)學(xué)模型作為研究對(duì)象。
這樣做的好處是可以避免因空天飛行器數(shù)學(xué)模型本身帶來(lái)的研究不確定。
5
我用同樣的研究思路，采用不同的不確定消除技術(shù)。
即非線性干擾觀測(cè)器技術(shù)，重新進(jìn)行理論推導(dǎo)、重新進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。我驚奇的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于非線性干擾觀測(cè)器技術(shù)，由于干擾觀測(cè)器構(gòu)造簡(jiǎn)單，不僅理論證明很容易，仿真實(shí)現(xiàn)也很容易，整個(gè)仿真過(guò)程不僅很容易通過(guò)，而且性能表現(xiàn)非常優(yōu)異！所以，這大大增加了我最終解決自適應(yīng)控制難題的信心，同時(shí)，無(wú)意中，我又多發(fā)明了一項(xiàng)新的非線性控制技術(shù)。
6
我說(shuō)服自己的師弟和師妹，為自己建立一個(gè)小的研究團(tuán)隊(duì)。
這個(gè)事情可能是我干的最經(jīng)典的一件事情，我從實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)的人中，挑選了三個(gè)人：一個(gè)博士，兩個(gè)碩士。我向他們充分闡明了當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，請(qǐng)他們考慮幫助我一起攻克難題。我對(duì)他們說(shuō)的是：這是一個(gè)新的方向，只要問(wèn)題解決，形成理論突破，他們畢業(yè)是非常簡(jiǎn)單的事情。
也許是我的真誠(chéng)感動(dòng)了他們，他們自愿加入我的研究團(tuán)隊(duì)。在這三個(gè)人中，對(duì)我?guī)椭畲蟮氖敲袕埓河甑拇T士生，這個(gè)小伙子的領(lǐng)悟能力極強(qiáng)、動(dòng)手能力極高。他聽(tīng)明白我的研究思路后自主的使用模糊自適應(yīng)技術(shù)，形成了模糊自適應(yīng)魯棒軌跡線性化控制，并且仿真一下子就獲得成功。事實(shí)上，他做的模糊方法，先于我做干擾觀測(cè)器的方法，也正是因?yàn)樗某晒o了我很大的啟示，我才暫時(shí)放下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)的道路，轉(zhuǎn)向用干擾觀測(cè)器來(lái)驗(yàn)證我的思路。
同時(shí)，張春雨在仿真中獲得的數(shù)據(jù)，成為我分析的依據(jù)，對(duì)于我最終解決問(wèn)題起到很大作用。最后，我的這個(gè)團(tuán)隊(duì)都正如我預(yù)想的那樣，不僅順利畢業(yè)，而且在形成理論突破之后，張春雨奇跡般的在碩士期間發(fā)表了7、8篇EI檢索論文，也就是按照南航博士的標(biāo)準(zhǔn)，他完全可以申請(qǐng)博士論文答辯。我從此也在實(shí)驗(yàn)室落得“博導(dǎo)”的外號(hào)。
做完上述這些事情，我真正的回頭收拾我的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軌跡線性化控制。我重新推導(dǎo)了所有公式，而且不再用紙和筆推導(dǎo)公式，改用word里面的公式編輯器。利用word，我可以把所有的推導(dǎo)過(guò)程保留，并且可以用不同的顏色表明因式分解，合并同類項(xiàng)等等，使得整個(gè)推導(dǎo)過(guò)程非常清晰，避免人為差錯(cuò)。也正因?yàn)槿绱?，多年之后的今天，我的這些推導(dǎo)過(guò)程和結(jié)果仍然得以保留。我也重新編寫了程序，并苛求程序干凈、規(guī)范。下面兩幅圖是我當(dāng)時(shí)推導(dǎo)公式的示例，和我編程的示例。
最終，我發(fā)現(xiàn)我的錯(cuò)誤：真讓我哭笑不得，就僅僅錯(cuò)了一個(gè)正負(fù)號(hào)！我在引入別人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制思想的同時(shí)，想當(dāng)然的也將別人的自適應(yīng)調(diào)節(jié)律也引用過(guò)來(lái)。也就是，我做了大量的公式推演，但在最后一步上，我放松了警惕。而恰恰在自適應(yīng)調(diào)節(jié)律問(wèn)題上，我的自適應(yīng)調(diào)節(jié)律剛剛和別人符號(hào)相反。所以，別人是收斂的，我是發(fā)散的。
邁過(guò)最后這個(gè)坎，我在2006年的5月基本達(dá)到南航博士畢業(yè)的要求，進(jìn)入最后的博士論文撰寫，2006年7月份完成初稿，9月份完成修改稿并送外審，12月7日正式答辯并順利通過(guò)。
（圖片來(lái)源：千圖網(wǎng)）
后 記
至此，我整個(gè)博士經(jīng)歷算是基本介紹完畢了。有時(shí)候想想，我是不是很悲催？如果一開(kāi)始就把公式推導(dǎo)正確，我也不會(huì)繞如此之大的一個(gè)彎兒，也許能夠更快、更輕松、更順利的畢業(yè)。我是不是運(yùn)氣差了一點(diǎn)？時(shí)隔八年之久，我仍然對(duì)當(dāng)時(shí)的情形歷歷在目，確實(shí)印象太過(guò)深刻。
教 訓(xùn)
第一，我本人確實(shí)有粗心大意和急躁的不足。這是打小兒就存在毛病。2005年9月份至2006年5月，是我備受煎熬的9個(gè)月，這樣的一個(gè)教訓(xùn)對(duì)于我來(lái)說(shuō)，足夠的慘痛。但是，這樣一個(gè)教訓(xùn)的背后，我理解了這樣一個(gè)道理：人，是不可避免會(huì)犯錯(cuò)誤的。
第二，我在破解難題的思路一開(kāi)始就存在問(wèn)題。其實(shí)最簡(jiǎn)單和最直接的解決方案是請(qǐng)一個(gè)足夠細(xì)心的師妹，請(qǐng)她幫我把公式重新推導(dǎo)一遍，我只需付出半天時(shí)間外加請(qǐng)吃一頓飯，就可以把問(wèn)題輕松搞定。由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，我當(dāng)時(shí)想當(dāng)然的分析可能是模型導(dǎo)致的錯(cuò)誤、可能是創(chuàng)新帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，這些思路都不對(duì)路。
經(jīng) 驗(yàn)
古人云：失之東隅，收之桑榆。真的是這樣。我經(jīng)歷了這樣的慘痛教訓(xùn)，也收獲了意想不到的東西：
1
沒(méi)有這個(gè)慘痛教訓(xùn)，我不會(huì)去訓(xùn)練自己用word推導(dǎo)公式，當(dāng)前我對(duì)設(shè)計(jì)文檔規(guī)范性的理解、對(duì)駕駛艙設(shè)計(jì)的理解、對(duì)人為差錯(cuò)的理解、對(duì)軟件編程規(guī)范性的理解、對(duì)民機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)強(qiáng)調(diào)過(guò)程保證的理解，等等，等等，都得益于這樣的教訓(xùn)；
2
我比較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，得益于當(dāng)時(shí)反復(fù)的理論學(xué)習(xí)和理論推導(dǎo)。而且我的切身體會(huì)也令我重視理論、相信理論，我認(rèn)為理論的重要性就在于它能夠在宏觀層面指引正確的方向；
3
盡管我是被逼的，但是我的主觀能動(dòng)性被充分的調(diào)動(dòng)起來(lái)，為了能夠按照預(yù)想的時(shí)間達(dá)到畢業(yè)的目標(biāo)，我盡力把我當(dāng)時(shí)能想到的和能做的事情都做到極致；
4
我也在解決問(wèn)題的過(guò)程中，結(jié)識(shí)了一大批的專家教授，并和實(shí)驗(yàn)室的師弟師妹結(jié)下深厚的友情，我想這是比我取得博士學(xué)位更寶貴的東西；
5
我認(rèn)為最重要的是博士經(jīng)歷對(duì)我的性格也有極大的改變。初中和高中，性格內(nèi)向、老實(shí)穩(wěn)重是大多數(shù)人對(duì)我的評(píng)價(jià)。然而，因?yàn)樽x博士，因?yàn)橛龅降睦щy，我不得不變得更加主動(dòng)。從博士畢業(yè)至今，我逐漸習(xí)慣于建設(shè)性的思維和積極的行動(dòng)，而不是無(wú)休止的抱怨或者停滯不前。所以，當(dāng)人生第一次給學(xué)生講座，分享我的求學(xué)經(jīng)歷之時(shí)，我仔細(xì)的想了想，寫下三句話：思路決定出路，細(xì)節(jié)決定成敗，狹路相逢勇者勝！
6
我深深體會(huì)，能力提升是以解決問(wèn)題為導(dǎo)向的。當(dāng)前中國(guó)的教育是填鴨式的功利性教育，大家一方面在抱怨教育體制存在的問(wèn)題，一方面又在給自己的孩子施加巨大的壓力。填鴨式的教育將孩子自主思考的時(shí)間全部占據(jù)，沒(méi)有教會(huì)孩子分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
其實(shí)讀博士并沒(méi)有想象的困難，我認(rèn)為一般智力的人，只要掌握合適的方法，然后舍得花上數(shù)年的時(shí)間，持之以恒，都可以拿到博士學(xué)位。因?yàn)樽x博士，無(wú)非就是給一個(gè)題目，或者一個(gè)方向，并且不告訴他正確答案，然后讓這個(gè)人自主去尋找答案。對(duì)于這樣一件事情，在美國(guó)，從幼年起便開(kāi)始訓(xùn)練，而在中國(guó)至少在碩士畢業(yè)之前，少有人完成。
所以，我呼吁那些天天逼著孩子學(xué)這學(xué)那的父親母親，給孩子充分自主思考的時(shí)間，哪怕孩子只是在玩兒，只要他專心致志，就不要去過(guò)多的干擾，陪著就好。
總之，無(wú)論教訓(xùn)也罷，經(jīng)驗(yàn)也好，人真的只有經(jīng)歷過(guò)才能變得成熟，而經(jīng)歷往往都是要付出慘痛的代價(jià)的。所以，不必抱怨太多，靜待時(shí)光就好。
再后記
總結(jié)到這里，我對(duì)當(dāng)前從事的民用航空適航審定工作，對(duì)當(dāng)前關(guān)注的系統(tǒng)工程研究和應(yīng)用問(wèn)題，又增添一份信心。當(dāng)前形勢(shì)并不比我在讀博士的時(shí)候更加兇險(xiǎn)，那個(gè)時(shí)候面臨的是未知的難題，盡管最后查下來(lái)只是正負(fù)號(hào)的問(wèn)題，但在沒(méi)有找到病因之前，我不敢有半點(diǎn)懈怠。當(dāng)前推行系統(tǒng)工程的難點(diǎn)在于如何從中國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，并與中國(guó)的實(shí)際相結(jié)合，但這就像控制理論中的李雅普諾夫穩(wěn)定性原理，只要方向正確，并不斷的實(shí)踐，系統(tǒng)收斂是遲早的事情。
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