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【在成电 创未来】Ludovico Minati:万里前行厚积淀,学科融合强科研
文:罗莎 学生记者团 董云鹏 图:罗莎 来源:新闻中心 时间:2024-09-09 1376

  【人物名片】Ludovico Minati,电子科大生命科学与技术学院生物医学工程系教授,波兰科学院核物理研究所理学博士、英国布莱顿和萨塞克斯医学院神经科学哲学博士。在神经科学、物理学和工程学领域的国际顶级期刊上发表了 160余篇论文。根据 Scopus 引文数据库,其 h 指数为 42,他引次数5000多次。同时在物理学、工程领域的多个高影响力期刊担任副编辑,包括《非线性动力学》《混沌孤子与分形》等。

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电子科大生命学院Ludovico Minati教授

  热情、真诚、开朗,这是来自意大利的Ludovico Minati教授给大家的印象。自意大利、英国、波兰、日本,直到中国,他的科研足迹遍布欧亚;计算机工程、物理学、再到神经科学,他的研究领域广泛而精深。

  2023年6月,在古巴Pedro教授的推荐下,Ludovico与中国结缘,来到电子科大生命学院工作。这一年的中国经历对他而言,挑战与机遇并存,成长与收获兼备:他获批了国家自然科学基金会资助项目,创立了自己的跨学科非线性动力学实验室;开设的本科课程《非线性动力学和先进信号处理技术》获得学子好评,并希望继续与他在未来再续师生缘分;同时新课程《大脑、身体、机器:人工智能和混合智能的基础》也将在新学期开课;招到了自己第一批博士生与博士后……在成电这片热土上,他正不断前行开拓,走上属于自己的科研奋进之路。

不远万里前行,寻科研“真经”

  从意大利东北部山区的一个小镇出发,途经英国、波兰,东行至日本,直到中国。在漫漫科研长途上,Ludovico一路探索着。

  Ludovico的故乡意大利使他具备开拓创新的品质,同时对他未来的卓越成就起到了奠基作用。“我特别喜欢跟人们去交流,在交流中不断获得新的灵感。”Ludovico说。在英国,Ludovico凭借不懈努力与探索精神,取得了跨学科领域的众多学位,“这个国家拥有世界上最古老、最成熟的工程和研究文化之一,让我对基本研究方法有了很多了解,尤其是注重严谨、道德、注重细节,还有包容性这些方面。”

  求学期间,他意识到英国对像他这样背景和职业轨迹非常多样化的人的接受度比较高,正是由于这种开放性,英国的制度让他能够比在意大利更早开始攻读第一个学位,并在工作的同时也继续攻读学位。这也给他后来对科研的追求带来了很大的启发,跨学科探索的种子也在这样的文化下生根发芽。

  Ludovico曾先后在波兰和日本进行过科研工作,这两个截然不同的国家,对于他整个科研生涯,个人性格,以及工作发展都起到了不可忽略的作用。波兰的科学发展在欧洲占有一席之地,特别是数学、理论物理、哲学和其他领域,做出了杰出的贡献。Ludovico称,无独有偶,他在波兰时研究的一个非常有趣的电子电路,其分形结构的灵感也正是来源于一些大教堂地板上的装饰图案。

  日本的工程特色特别注重细节,其中的“匠人精神”使Ludovico养成精益求精的习惯,这对于他后来对非线性动力学及电子电路设计等领域的深耕,具有深远的影响。

  2023年6月,Ludovico远渡重洋来到中国,来到了电子科技大学生命科学与技术学院。来到中国不过短短一年,这里给他留下了两个深刻的印象:一是从未在其他地方见到过的如此飞速发展,二是学院领导班子求真务实,工作高效,此外,相较于其他国家,中国对他的科研工作给予了充分的助力。

  “在来到中国的短短一年时间里,我获得了中国国家自然科学基金会项目的资助,这是在其他国家从未有过的礼遇,这恰恰能直接体现出中国理性、务实的文化。特别是中国科研项目的评估体系非常公平,没有受到学科等划分的影响,这令我深受感动。”Ludovico说。

  在深表感激的同时,Ludovico也表示将以满怀的热情与努力,不懈研究取得科研成果,履行着属于他的责任与约定,“作为国际科学家,愿意做宣传中国文化的大使,帮助他人真正了解中国的美丽和潜力。”

学科交叉融合,跨领域全面发展

  Ludovico对跨学科研究有着独到的见解。他提到,目前的基础学科,例如数学、物理学、化学、以及工程学等,有着较为久远的历史,已经发展得相当成熟。“我们想做的,就是考虑如何进一步发展这些已经成熟的学科,使他们和现在一些新兴的领域结合起来。”

  Ludovico说,在过去的一个世纪里,物理学为人类提供了一些令人难以置信的强大理论,如相对论和量子力学。然而,它仍有许多问题无法解决,比如:像大脑这样一个又小、又湿、又乱、又脆弱的物质块,怎么会产生我们如此丰富的主观经验和意识?它的物理学原理是否有什么独特之处,使得它与其他一切完全不同?归根结底,我们需要脑科学与工程学、数学和物理学相结合。

  因此,与五十年前相比,现在的情况确实不同了,因为今天,各学科确实需要携起手来,以达到新的发展水平。这既是机遇,也是巨大的文化挑战。

  而对于工商管理这一学科,Ludovico也给出了自己的解释。在他看来,管理并不仅仅和商业有关,而是更深层次地体现在生活及科学等所有方面。在科学领域,基础的研究就需要很多战略性的思考。比如说如何选择科研领域,如何深入研究,如何多领域研究,都需要管理学的战略思维。

  Ludovico认为,策略是成为一名成功科学家的核心所在。例如人文交往、商业规划等都需要管理。“但战略只是指导我们如何做事,而不是要做什么。那么,如何选择呢?他认为,古希腊人所认为的最抽象、最包罗万象的‘美’的概念才是真正的根本,作为科学家更应该去追求它。如从一个非常普遍适用的方程中产生的美,或者从一个非常小而基本的电子电路中产生的美,就能够产生非常复杂的行为,就如巴赫的赋格曲从几个音符开始编织出令人难以置信的复杂织锦一样。”Ludovico说。

深耕“非线性”,实现产学研结合

  Ludovico 从小就喜欢制作电子电路,10岁时收到的第一台示波器是他的礼物,12岁时他手工制作了自己的第一台计算机,并将所有集成电路连接在一起。16岁时,他开始研究昆虫机器人,使用了一种同时涉及多个处理器的复杂架构,这也是他在2002年发表的第一篇论文。在研究过程中,他遇到了他最早的导师之一,也是一家公司的负责人,这家公司正在制造世界上最早的神经启发集成电路,离他的家乡很近。他们给彼此留下了深刻的印象,Ludovico 决定立即开始为他的公司工作,为工业相机和图像传感器设计第一块电路板。这种通过亲身实践、通过工作现场学习知识的方式,深刻地影响了他后续的研究方法和求真务实的工作态度。

  Ludovico的实验室的名称为跨学科非线性动力学实验室,基于“跨学科”,研究“非线性”。不同于线性,非线性体现了时间的变革发展的情况,是不随着线性的系统去进行的。

  “世界上99%的内容都是非线性动力学相关的,小到心脏的跳动,大到气象的变化。”他说,线性系统几乎只存在于工程师的愿望中,因为我们有非常好的数学工具来设计和使用它们。但自然界的工作原理与此完全不同。当然,线性模型作为一种初始近似方法,对理解大脑功能很有帮助,例如在分析功能性核磁共振成像图像时,但它们只能是一种非常粗糙的初始近似方法,我们需要清楚地认识到这一点。

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Ludovico(前排右四)参加“跨越神经和非线性电子系统的混沌和复杂性”国际学术会议

  在科研领域中,很多学者认为发表学术论文是科研的关键所在。而在Ludovico看来,课本上以及考试中所涉及到的知识只是一小部分,更重要的是到现场体验,从工程之中获取解决实际问题的知识及方法。

  “我们不能够本末倒置。这些工程上的知识,以及工作的方法和思维,都是从工程现场中通过切身实践获得的。对一个真正的工程师来说,这些素养是必不可少的。而且,作为科学家和工程师,我们需要时刻牢记,生命是无常的,我们留给后人的不仅仅是一份论文清单。大部分遗产是我们留给他人的灵感和知识,而这些几乎总是无形的。”

遇良师益友,一路积淀成长

  吸引Ludovico来到电子科大的人,是古巴籍著名教授Pedro A. Valdes-Sosa。Ludovico和Pedro在一场期刊编辑委员会会议上相识并结交友谊。同为期刊副编辑的二人,有着丰富的共同话题,以及相似的成长背景和价值观。在科研看法上,他们都认为科学应该在世界各地均保持包容开放,而不应是某些阶级所固有的。在研究领域上,两人都是跨学科研究,这能够让他们在多个学科及角度可以共同合作和发展。同样重要的是,他们充满好奇心和积极主动的性格立刻让他们建立起了深厚的、兄弟般的关系,他们非常享受相互挑战的过程。

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Ludovico(左)与Pedro教授(右)在交流中

  “他的科学思维、个性与才华对学校的发展和国际化做出了非常重要的贡献。在我看来,他提出的电子电路的缺陷和非理想行为使它们更类似于生物系统的观点,对电子科大新的工程理念和跨学科研究新方式的发展起到有效的推动作用。”两位教授志同道合,在Pedro眼中,Ludovico是不可多得的科研人才。

  在电子科大这片充盈着科研与创新气息的热土,Ludovico快速融入并如鱼得水。生命学院的领导班子对实验室的建设以及他的工作安排提供了莫大的帮助,国际处不断的合作交流和开放包容的视野也让他印象深刻。

  在电子科大的短短一年,于Ludovico而言,是机会与挑战并存的时光。国家级、省级、校级的人才项目,推进了他的科研进程;和顶尖学者的交流合作,拓展了他的国际视野;《非线性动力学和先进信号处理技术》的课程讲授,以及新课程《大脑、身体、机器:人工智能和混合智能的基础》的设计和准备,施展了他的才华空间。“这一年是我建设发展的一年,非常感谢学校提供的机会与肯定。”Ludovico对学校人才办的惜才爱才心存感激。

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Ludovico在指导学生

  扎根成电后,Ludovico招募了六位来自喀麦隆的优秀博士后进入实验室,并在生命学院招到了第一位博士研究生扶龙香。六位博士后非常珍惜来华工作的机会,也荣幸于和Ludovico进行学术合作与交流,期待未来产出更多科研成果。 “Ludovico 教授在电子电路和脑动力学领域均持有众多独特的见解与构想,每当我提出问题,教授总能帮我剖析问题的根源并引导我找寻答案,这对加入实验室不久的我而言是一种极大的启发,很庆幸能够跟随教授学习。”扶龙香说。

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Ludovico接受新闻中心采访并与学生合影

  对于科研人所具备的素养,Ludovico坚持着自己的三条原则:一是不忘初心、保持真诚。不仅要坚持学术诚信,而且要真正理解在研究什么,研究成果是否是自己内心真正渴求的。二是勇于创新,坚持自我。不要惧怕与其他人不同而遭到批判,做科学家需要在一生中做好冒险的准备。三是终身学习、保持谦逊。一旦因为取得一点小成就而沾沾自喜,就离真正的科学家越来越远了。此外,他认为科学追求永远不会达到圆满,这就意味着作为一名科学家,获得真正的快乐确实是一件困难的事情,他笃定地表示,“科研之路不可能一蹴而就,要想成为真正优秀的科学家,努力和汗水是永远的主旋律。”


编辑:罗莎  / 审核:王晓刚  / 发布:陈伟