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我是教师
为网络插上“翅膀”的女科学家——记“长江学者” 通信工程学院盛敏教授

今年3月的最后一天,2016年度“长江学者奖励计划”入选名单公布,西安电子科技大学通信工程学院盛敏教授成为了女学者仅占3.9%的“长江学者”一员。4个多月后,盛敏的名字再次出现在2017年“国家杰青”的公示名单中。

这位几乎一路“保送”“破格”,既能带兵又能打仗,科研教学两手都抓的学术战将,是出色的信通领域科学家,亦是不少西电学子心中的“学术女神”。

夏日午后,西电老科技楼的一间办公室里,阳光透过玻璃融化在铺满窗台的一排绿植枝叶上,也镀亮了电脑旁显眼处错落摆放的几个相框——照片正中,被着学位服的研究生们簇拥着的导师,眼睛嘴角的弧度勾勒出一种为人师者的幸福。

正在电脑前查阅资料的盛敏,扎着马尾,背影纤瘦,轻转过身来,亲切的笑脸在墨蓝色上衣映衬下格外明媚,并不似想象中科学家惯有的模样。

倾吐间,这位快言快语、笑声爽朗的70后女科学家,向记者拉开了一张充满智慧与奇趣的“网”……

寻觅最优“织网”方案

作为我国经济社会发展战略性公共基础设施的重要组成部分,无线网络的发展对促进信息消费、推进移动互联网、物联网等重点领域的发展,以及为人们提供便捷的工作生活环境,具有重要支撑作用。

长期从事异构无线网络自组织理论与方法研究的盛敏,面对着无形无际的通信网络,与之进行着无声的交流。穿越网络空间,捕捉网中的蛛丝马迹,带着火一样的热情寻觅最优“织网”方案,盛敏热爱并演绎着自己独特的科研角色,留下一串精彩足迹——

2000年在西电硕士毕业留校任教,2004年博士毕业并晋升为副教授,2007年破格晋升为教授,2008年获评博导,2009年获聘西电通信与信息系统学术带头人。2006年入选教育部新世纪优秀人才支持计划,2008年获霍英东教育基金会高等院校青年教师奖,2010年获聘陕西省“三秦学者”,2016年获聘教育部长江学者特聘教授。先后主持国家自然科学基金项目、科技部863项目、国家科技重大专项课题及总装国防预先研究项目等。曾获包括国家技术发明二等奖、省科学技术一等奖在内的国家、省部级奖励9项;近5年,在IEEE重要期刊及Elsevier Ad Hoc Networks等期刊上发表论文63篇,获2013年IEEE ICCC的“Best Paper Award”奖……

“对待科研工作,倘若你坚持下去,就能够欣赏到那些只属于少数人的风景。无需多想结果,过程中的乐趣已经得到,因此,研究本身就是研究的回报。”

谈起漫漫科研路上的披荆斩棘,盛敏云淡风轻,但忆起途中帮助过自己的学校及前辈同事,她眼中却满溢深情——

“学校为我们搭建了广阔平台,允许我们去做一些‘顶天立地’的事情;前辈们身体力行,为我们铺就坚实地基;同事伙伴们同心协力,劲儿使一处,是这些,促成了今天我的一点点成绩。”

谈起半年内接连拿下“长江学者”和“杰青”,盛敏口中的高频词汇,便是“感恩”。

搜集“问号”的“别人家孩子”

1975年,盛敏出生于湖南长沙,因父亲工作关系,幼时便举家迁至西安。这个在部队大院里“疯”大的湘妹子,性格里有着女孩子少有的坚毅和闯劲儿,从小就展现出强烈的好奇心,喜欢搜集“问号”,攻克难题。

盛敏正是众多父母口中的“别人家孩子”,顶着“学霸”帽子从中学一路保送到研究生。

“长得跟砖头一样,这东西怎么能用来通话呢?”1993年,着迷于影视剧里“大哥大”的盛敏,为了把这个“问号”拉直,毫不犹豫选择了专业对“胃口”的西电一系,开始踏踏实实学习计算机通信理论。

“那时学习氛围特别好,每天占座上自习,风雨无阻。要是占不到西大楼和图书馆的‘雅座’,就在西大楼和校北门之间那片更‘接地气’的小石凳上学。我们宿舍7个姐妹,四六级都是一次过,5个读了研究生,那时算是挺猛的!”眼前的70后,笑起来率真得像个90后大学生。

盛敏科研工作的起航始于本科毕设。“当时导师给了我一本厚厚的他自己写的代码,让我看完之后转换成另外一种语言来实现,那其实就是我们团队最早的分组无线电网络实现的代码。”

本科毕业时,担任班上学习委员的盛敏因各方面表现出色而保送读研,硕士毕业后继续师从李建东教授读博,作为一名学术新兵,盛敏逐渐体会到了组网技术之美,并一发不可收拾,深陷其中20年。

为无线局域网插上“翅膀”

享受克服挑战带来的成就感,喜尝攻克课题酸甜苦辣的盛敏说:“这里有太多有趣的东西,从开始什么都不懂,到慢慢发现自己能解决问题了,从中获得的满足感无法用言语来描述。”

“早期一个网络就几个节点,随着需求发展,网络节点增长至几百上千个。打个比方,在操场上做广播操,在没有指挥的情况下,三五个人尚且能做整齐,可当人数达到成百上千时,达到整齐效果的管理难度呈指数型上升。如何在开销可控的情况下,让每个节点都良好运行,这就是组网资源管理要解决的问题。”

从路由闭环到冲突分解等,这支全国最早研究分组无线电网络的团队,将一道道难题攻破,用了10年时间研究如何保障网络的规模化发展,以专注为墨,书写出一项项科研成果的“出生证明”。

千禧年之后,包括蜂窝网和无线局域网在内的网络世界日新月异。面对各种制式的无线网络烟囱式发展、协同能力差,且单一无线网络承载能力有限的局面,如何有效获得多网络统一调度和业务统一管理的联合增益,实现有限网络资源能力的融合和精准管控,从而能够使无线网络承载海量业务,使效能倍增?

2008年,盛敏和团队开启了拉直“新问号”的征程。

针对异构融合无线网络资源利用率低的问题,团队建立了异构自组织资源管理架构,从空、时、频、网、业务5个维度实现了资源能力的融合和精准管控;设计了逼近理论时延界的无乱序多网分流并传结构和方法,从理论上揭示了业务特征、业务速率与并发传输网络数量、网络状态之间的关系;提出了无线局域网网络移动整体解决方案,实现了多种覆盖区域的无线局域接入,以及无线局域网与蜂窝网络的有机融合。

“这项研究无异于为无线局域网插上‘翅膀’,解决了无线局域网的网络移动性问题,满足了用户随时随地的接入需求,使网络可以随身而行。”谈起令自己醉心的研究,盛敏的语速不由又加快了一格。

“项目成果已应用于多款移动无线局域网接入点产品中,同时还应用到了智能安防、智能交通、智慧城市等国家重点行业,取得了良好的社会和经济效益。”2014年,作为项目第二完成人,在导师李建东教授带领下,团队的这项研究获得国家技术发明二等奖。

“进击”的密集无线网容量

眼下,盛敏和团队已将目光投向了密集网络、超密集网络研究。“团队取得的最新科研成果,还要归功于学校开展的一流项目建设,作为学校首批启动项目之一,团队赢来学校2000余万的资金投入,以及各职能部门管理服务上的全力保障。”提起项目的入选,盛敏直言自己十分幸运。

“立足自身优势,坚持问题导向、统筹校内资源、彰显‘不可替代’特色。”在党委书记、校长郑晓静院士推动下,学校自2016年起,连续3年每年统筹约2亿元左右开展一流项目建设,打破学院、学科等限制,号召“揭榜挂帅”,支持面向世界科技前沿、国家重大需求、国民经济主战场的具有战略性、前瞻性、潜在突破性的项目,旨在通过解决重大问题汇聚人才形成团队,潜心攻关;同时又以产出高显示度的标志性成果,锻炼和成长一批学术带头人,提升学科影响力,反哺本科专业建设和创新人才培养,推动教育教学改革,进而建成“电子信息学科特色鲜明的一流大学”。

有学校这样的一流建设理念“保驾护航”,盛敏团队的研究做的风生水起——

在学校一流项目的支持下,瞄准如何保障密集无线网络容量持续高增长的科学难题,盛敏团队突破了密集无线通信系统的网络化资源管控技术,提出了网络化资源管理架构,发明了多维网络资源主动认知分配方法、区域资源联动的高密集用户接入方法、跨域资源协同的网络化干扰转移方法,实现了密集无线通信系统资源的网络化有序流动,保证了网络容量持续增长。

团队已经开始在学校信远楼、图书馆、体育馆等地布置实验网络,展示系统正在制备中。

“我们联合中国移动、华为在第三届中国‘互联网+’大学生创新创业大赛主会场——西电远望谷体育馆,构建了全球首个‘繁星’超密无线通信系统,用户可以获得‘远望繁星’但却‘身临其境’的极速无线虚拟现实和增强现实业务体验。”

令盛敏开心的是,“繁星”系统网络能力开放、可实现业务闭环,是天然的新技术测试基地,也是通信工程专业的创新教学基地,为培养一流的专业人才提供了“练兵场”。

开启“移动互联网+”教学

正如党委书记、校长郑晓静院士的预想,科研反哺教学在盛敏团队的工作中得到了很好的印证。

今年6月,旨在为实现从“教学1.0”向“教学2.0”、“教学3.0”转轨提速,宣传推广教学改革发展成功做法,学校首次开展教育教学改革典型案例评选,盛敏团队“以学生为中心的《通信网络基础》课程全维度改革”项目获评一等奖。

“我们针对传统教学模式下教学深度和广度难以扩展、学生能力拓展受限、难以全面掌握学生个体的知识理解状态等问题,通过信息技术与教育教学深度融合,利用新媒体,开发了始终在线、随时学习的‘EduLink-爱通联’互动教学体系,开启了‘移动互联网+’教学,巧妙利用自身科研优势,实现了科研与教学的紧密结合,培养了学生独立思考、创新实践的能力。”盛敏口中的这项案例经验,可以应用于所有工科课程的教学过程中。

“在本科教育中,教师的任务不应再是‘灌输’知识,而是关注学生自主学习,让学生充分从学习者的角度来思考知识的形成和掌握,‘自我发展’‘自主发展’‘全面发展’是题中之义。”

盛敏认为,学生不能等着老师用知识来喂自己,老师要做学生的“领路人”,而非“陪读者”。“聚焦提升学生素养这个核心来不断提升本科教学水平,对于建设一流大学至关重要。”

跨越科研障碍的“撑杆”

在夜以继日的攻关过程中,加班加点到凌晨三四点从来不会让盛敏“长嘘短叹”,对她而言,基本没有节假日的概念,刷了朋友圈才知道原来这天是某个节日,就连自己的生日,也常常在写“本子”或者调试设备中度过。

“总有人问我苦不苦,但做自己着迷的事情,又怎会觉出苦?做科研让人内心纯粹,我乐在其中。”

谈及助力自己跨越每道科研障碍的“撑杆”是什么,盛敏将其归结为“五心”——

初心,既选定科研道路,就担当前行,择善而固执;用心,敏于发现细小疑点,不遗余力寻找答案;耐心,路漫漫而崎岖,欲成事则咬紧牙关,选择放弃必将无缘顶峰的“高山杜鹃”;强大内心,科研上的失败每日上演,非有强大之内心而无法振作;平常心,过程中勿念结果,顺其自然或许能结出最甜的果子。

个人的成长离不开团队。“团队不是人的简单组合,必须承载着共同的信念、价值观和标准。对一个团队来说,规则与温度缺一不可。”

目前,盛敏的团队成员共有16位,平均年龄35岁,有海外留学进修经历的教师超过90%。谈到这个年轻多元有活力的团队,盛敏说:“希望每位成员都有张属于自己的亮眼‘名片’,当所有‘名片’放在一起时,就是一幅团队的‘金字招牌’。”

面对很多女科学家无法回避的难题“如何平衡工作与生活”,盛敏略微思忖,“我还是相信会有一个‘最优解’,好的家庭氛围是工作的助力而不是牵绊。”家庭的温馨令盛敏热爱生活,并时常迸发出工作的灵感。

“儿子今年11岁,始终是‘放养’,‘放养’也有个明显的好处——什么时候看他,都是在进步。比如他的作文,由于并非时常关注,每每细读一番,都不由感叹‘厉害了’!”

盛敏笑道,这种方式令儿子变得更加坚强,自己的执着和努力也悄然投影在儿子身上。为了科研理想而付出,虽有遗憾,但她从不后悔。

在儿子眼中,盛敏更像一位能为网络插上隐形“翅膀”的“魔法师”,手舞执着勤勉制成的“魔杖”,在网络世界里不断探寻真理,制造奇迹。


(文/西电新闻中心·吴 华)

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