西安电子科技大学高新波教授访谈

2019年3月12日，专委秘书处采访了西安电子科技大学副校长，国家万人计划科技创新领军人才，新世纪百千万人才工程国家级人选，国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者特聘教授高新波教授。下面是采访实录。

高教授，您在视觉计算和协同认知领域取得了杰出的成就，获得国家“万人计划”，新世纪百千万人才工程国家级人选，长江学者和国家杰青等人才项目，在自己的研究领域里，请问您是如何做出自己的特色和成就的？

视觉计算和协同认知领域发展非常快，研究热点层出不穷，新的成果不断涌现，没有哪个研究者能够在某个方向上一直保持领先，可以说“江山代有人才出，各领风骚三五年”。即便如此，要做出自己的特色和成就，首先需要拥有自己稳定的研究方向，切不可做跟风的研究。当然，稳定的研究方向也并不是一成不变的，还是要根据问题导向和需求牵引做到与时俱进才行。同时，在选定的研究方向上，必须要勇于解决难题。正如丘成桐先生说的“只有选择一流的问题去研究，才可能取得一流的成果”。其次，需要有“十年磨一剑”的定力和耐力，要像历史学家范文澜先生说的那样“板凳要坐十年冷，文章不写一句空”才行。否则，急于求成往往是欲速则不达。第三，还要依靠团队的力量，今天的世界已不再是牛顿时代，靠单枪匹马很难解决大的问题。尤其是涉及到工程应用或者大系统工程的科研攻关，需要发挥团队的优势。因为没有完美的个人，但可以有完美的团队。这时，团队建设就变得尤为重要，团队成员必须拥有共同的理想和价值观，只有如此大家才能心往一处使，劲往一处用，才能咬定青山不放松。如果说我在过去几年取得了一点成果的话，首先，应该感谢我的三个导师。谢维信教授把我带入无监督机器学习这个领域，饭田弘之教授教给了博弈论和搜索策略，汤晓鸥教授帮我确立异质图像合成及其质量评价这个具体的研究方向。其次，要感谢我的团队，他们与我一起二十几年如一日，做出了系统深入的工作，取得较好的应用效果。

作为一个科研工作者，既要从事基础研究，又要从事工程技术应用，请问您在这个方面是如何考虑的？特别是在指导研究生时，您是如何给学生选择课题的，是纯科学还是纯应用？

做研究既要有长远目标，也要有近期目标，两者兼顾，才能保持一个人的研究定力和研究热情。基础研究很难，但是会有长久的生命力，如果能取得突破会对科学进步作出积极贡献，但是必须要有坚定信念、坚强意志和毅力。工程技术研究相对而言短平快，而且容易产生成就感和满足感，但是应用技术发展很快，必须不断创新才能保持领先。因此，在选择科研方向时，我喜欢选择理论和实践相结合的方向。在给学生选题时，我总是根据学生的基础和个人天赋来选择课题，但基本上都是基础研究与应用研究相结合的问题，只不过根据不同人的特点会有所侧重。希望先让学生在应用上取得一点成就感后，增强科研攻关的动力和热情，这样就可以做到“无需扬鞭自奋蹄”了。内生动力是学生取得无论是基础研究还是应用研究成果的核心和关键。

十五年磨一剑，您和团队一起用胸中的“执着”与手中的“极致”，诠释了千锤百炼之钢背后的科研初心，获得了国家自然科学奖二等奖，分享一下您的成功经验？

2016年我团队的研究成果“图像结构建模与视觉表观重构理论方法研究”获得了国家自然科学二等奖。该成果提出了对图像结构基本规律的描述和建模表示方法，以及人眼对图像结构的感知特性和基于该特性的图像重建方法。如果存在所谓经验的话，我想主要有如下三点：一是发扬团队合作精神，十年磨一剑；二是重视规律的发现和形式化的描述；三是成果的凝练和提升具有画龙点睛的作用。我们这项成果通过国际合作从2001年开始历时15年，揭示了图像结构在时空与尺度变化上的一致性规律、图像结构显著度与视觉感知灵敏度之间存在同向激励关系，以及图像结构统计分布与视觉感知之间的内在规律。基于这些规律，分别提出了图像全局-局部结构一体化建模方法，建立了局部-非局部结构感知的表观重构模型，设计了视觉感知融合滤波的质量评价框架。最后，将这三方面的成果凝练为基于三元空间融合的视觉计算理论与方法这一框架，使成果更为系统，而且上升到了一定的理论高度。

您治学严谨，主张打破“天花板效应”，将一件事做到极致，请问您是如何坚持的？当您处于科研瓶颈期的时候，您是如何渡过难关，最后取得成功的？

从事科学研究与工人做工和农民种地是一样的道理，都得摸索规律、积累经验、不断实践。更重要的是热爱自己的工作，因为只有热爱，才能坚持；只有热爱，在遇到困难的时候才不会退缩和逃避；只有热爱，才会“为伊消得人憔悴，衣带渐宽终不悔”。在研究过程中，感到最艰难和最痛苦的是由于能力不足而使研究陷入困境，且经过长时间攻关而毫无进展的时候。在这个过程中，时而信心丧失，准备放弃；时而灵光闪现，兴奋激动；时而试验败北，倔强坚持。研究的过程就是各种情感遍历的过程，在这个过程中磨砺了自己，提升了境界，虽未必成功却一定有所成长。因此，要想坚持初心攻克难关，就必须培养自己宁静的心态和坚忍不拔的意志、毅力和信念。要具备这些品质，除了拥有良好的专业素质以外，还必须努力提高自己的人文素养和人文精神。

您入选教育部教学创新团队，并荣获陕西省优秀青年教师标兵、校内教学名师和“师德标兵”称号，为高校教师竖立了一个典范。分享一下您在教学研究方面的心得？

作为高校教师，立德树人是最根本的任务。因此，从参加工作以来，我坚持为本科生上课。在课堂上除讲授教学大纲内容外，我喜欢跟大家分享课本上每个知识点背后的故事。这往往能让同学们了解每个理论的形成过程，了解每位学者的成长经历，提高学习兴趣，并树立自己的学习榜样和奋斗目标。这就要求我们每位教师加强教学研究，一方面扩大自己的知识面，对每个知识点做到“知其然”，“知其所以然”，能告诉学生这个知识点的推广应用情况；另一方面，要研究教育学、心理学，设计教学环节加强互动以激发大家的学习热情。之所以说，教学是一门艺术，就是因为教学有法，但无定法，必须根据不同的场景、不同的学生，因材施教才行；第三，教学和科研必须相互融合才能具有生命力，科研反哺教学，就会为教学提供鲜活的案例，将最新研究成果作为教学内容能激发学生的学习和研究热情。教学不仅仅是传授知识，更重要的是“唤醒”。正如德国著名教育学家斯普朗格所说：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力诱导出来，将生命感、价值感唤醒”。因此，教师是一个伟大的职业，我们必须尽职尽责。

十多年来，您和团队成员都取得了特别优秀的成绩，能否介绍一下您的科研团队？

2001年我从香港中文大学多媒体实验室博士后出站回到西电，在学校和学院的大力支持下组建了“影像处理系统留学归国人员实验室”，并与香港中文大学多媒体实验室走出的很多学者保持科研上的密切合作关系。在这十余年中，我们研究团队坚持异质图像合成和质量评价这一研究方向，先后获得陕西省重点科技创新团队、教育部长江学者创新团队，以及科技部重点领域创新团队支持。我们团队的主要特点有三：一是坚持应用基础研究，十几年如一日，不因理论研究枯燥而放弃。坚持探索图像结构建模与视觉表观重构中蕴含的规律，并对这些规律建模、设计新算法，进而研究模型的复杂性、算法的收敛性等基础问题。二是加强国际合作，团队成员均有海外留学经历，并与国际同行保持密切合作关系。通过海外留学和工作经历，一方面开阔了眼界，另一方面积累了丰富的学术资源，为科学研究的深入开展奠定了基础。三是团队成员年富力强正处于创新的旺盛期，目前我们团队的平均年龄不足四十岁，正处于人生的黄金期，还可以在本领域拼搏20年，希望还能创造出更多更好的成果。

全世界的高等学校都面对着同一个问题，到底是教学重要还是科研重要，请问您是如何看待这个问题的？您是如何将科研与教学进行完美结合的？

教学与科研之间的辩证关系是“只教不研，越教越死；只研不教，越研越窄”。因此，如果能正确处理好两者之间的关系就会使之相互促进，反之，则会相互制约。作为高等院校的老师，立德树人是第一位的，教学是我们的立身之本；而科研是为了发现和创造新知识，深化和推广知识的应用，从而提升教师的创造力和业务素质，更好的带领学生进入知识的海洋遨游。因此，我们决不能舍本逐末，重科研而轻教学。我本人在近二十年的从教生涯中，坚持教研相长。一方面，不断把最新的科研成果转化为结构化的知识融入课堂，使课堂教学的知识性、趣味性、时代性相结合。这一过程不是简单的引入，而是要将新成果与课本知识之间建立联系，保持知识结构的连贯性和可扩展性，这需要深入的思考和细致的工作。另一方面，吸引更多的同学参与到我的科研之中，发挥他们初生牛犊不怕虎的敢想敢干的优势，为科研团队增添活力，带来更多的新思维。多年的经验告诉我们，一个人接受教育的时间越长，知识积累越丰富，创造力和冒险精神就会有所下降。而对于我们的本科生，虽然科研积累不足，但是勇于尝试、敢于冒险，往往会取得意想不到的新发现。也正是基于以上认识，多年来我坚持教学科研并重，努力做到教研相长。

所指导的博士生三人获得陕西省优秀博士学位论文、四人获得一级学会优博论文奖，一人入选中国科协青年人才托举计划，一人获得2018年第五届“工程硕士实习实践优秀成果获得者”。能否分享一下您在研究生培养方面的经验？

近年来，我的研究生取得了较好的成绩，这首先是他们自己努力的结果。其次，我们实验室的学风比较好，在这样的氛围中，每位同学都争先恐后，形成一种良性循环。在研究生培养方面，我基本上是采取宽松平等的交流和指导方式。首先为每位同学指定研究的大方向，请学生在了解该方向的研究前沿基础上自行确定拟解决的问题。当然我会根据对学生的了解给出相应的建议，比如数学基础好的同学，可以偏重理论研究类的工作，动手能力强的，可以偏重工程应用型的工作。但是，不论哪一类型，均要求理论创新与工程应用相结合。在日常学习生活中，我注意加强学生的自我管理和相互学习能力。实践证明，在研究生学习阶段，同学们的基本技能有60%左右来自同学之间的相互学习。因此，导师需要做的是建立和维护一个良好的学习共同体。这就要求，一方面要有好的生源，让同学们与“高人”为伍；另一方面指定合适的研究方向，以保证学生的目标与能力相适应，让学生的成就感化作前进的动力；第三方面就是学习风气的养成和科研氛围的营造。做到这三点，学生们就会受到感染，学习有榜样，奋斗有目标，个人有追求。

您主持包括国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、面上项目、教育部重点项目、陕西省重点科技攻关项目在内的纵向研究课题20余项，能否分享一下您在科研项目的选题和申报方面的经验?

科研选题得结合自己的研究兴趣和研究积累。一个人要有自己稳定的研究方向，切忌经常更换方向的跟风式研究。在自己研究方向的基础上，要申报课题就得与学科前沿、国家需求和指南方向相结合。只做自己感兴趣的研究，不结合问题导向和需求牵引，很难获得立项支持。要使课题获得支持就必须能解决国家和社会面临的真问题，否则闭门造车式、修修补补的研究是没有前途的。近年来，我们团队在异质图像合成和质量评价基础理论研究的基础上，与公共安全相结合，在视频监控、画像追凶、消费电子等方面取得了多项课题的立项。一方面，我们通过国家自然科学基金的支持做自由研究，深化应用基础成果；另一方面不断创新应用领域，加强交叉研究，同时与实际应用结合，将理论成果进行推广应用，以提高研究成果的应用价值和社会效益。

您经常参加各类国际学术会议并多次担任大会程序委员会主席，能否结合您的经历，谈一下您认为做好学术报告中需要注意什么问题？

作为一名学者，首先要做好自己的研究，其次还要加强学术交流，这是学者的任务也是重要的使命。参加国际学术会议是加强学术交流的重要途径，一方面通过这样的平台可以与国际同行面对面同台交流；另一方面也是一个展示自我、宣讲自己科研成果的舞台。这样看来，在学术会议上做好学术报告就显得非常重要了。如何才能做好自己的学术报告呢？首先，需要准备一个图文并茂的演讲提纲，根据自己的学术成果设计一些直观新颖的示意图非常关键。这需要换位思考，要把自己置于听众的角度来看需要怎样的讲解；其次，要注意把演讲的重点放在创新大思路的讲解上，在学术会议上不宜把重点放在技术细节上，交流思想更为重要；第三，互动环节也非常重要，这个阶段的收获往往最大。通过听众的提问，既可以了解到自己在哪些方面没有阐述清楚，又可以通过这些问题找到自己研究的薄弱环节，而且可能有助于找到下一步改进的方向和创新的突破口。因此，参加学术会议千万不要只把重点放在社交上，还应该把学术报告做好，这是个人研究的二次提升。所以，每一位研究者在做好研究的同时还要做好学术报告才行。这既能扩大一个人的学术影响力，也能换一个角度审视自己的工作，找到提升和深化已有研究的新方向。

高新波

博士，教授，西安电子科技大学副校长，国家万人计划科技创新领军人才，新世纪百千万人才工程国家级人选，国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者特聘教授，科技部重点领域创新团队负责人、教育部创新团队负责人，教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会委员。IET Fellow、CIE Fellow、IEEE高级会员、中国图象图形学学会常务理事、中国计算机学会理事、中国电子学会理事。主要从事机器学习、计算机视觉、模式识别等领域的研究和教学工作，发表SCI论文200余篇，引用12000余次，获国家自然科学二等奖1项、省部级科学技术一等奖3项。

                                       （责任编辑：张汗灵 余烨 黄岩）