吴建福：做科研的境界 “大道至简，大美天成”

张楠

2011年06月02日   来源：《科学时报》 

　　作为统计学者终身成就的最高荣誉，2011年度COPSS Fisher奖由美国工程院院士、乔治亚理工学院工业及系统工程系讲座教授吴建福获得。而早在1987年，他就获得40岁以下统计学者的最高奖励COPSS会长奖。迄今仅有4位学者同时囊括这两项殊荣。

　吴建福在台湾成长、在美国治学，作为最早与中国内地统计学界建立联系的海外学者之一，他对内地有着相当的了解。回顾多年的科研历程，在专业之外，他对于学科发展和学风培养同样颇有见地。

　　日前，在中科院数学院，正式受聘为中科院“爱因斯坦讲席教授”的当天，吴建福接受了《科学时报》记者专访。

　　中国应加快品质科技的发展

　　在吴建福倡议下，中科院数学院质量科学研究中心于2007年成立，这是中国第一个质量科学研究中心。

　　吴建福介绍，在国际上，美国于1927年成立了后来被称为“食品药品监督管理局”（FDA）的专门机构，也是为应对当时市场上充斥随意更改食品和药品成分的现象。直到1938年，《联邦食品、药品和化妆品法案》终于构成了FDA监管权限的核心基础。

　　而上世纪50年代，日本也曾面临过混乱的市场环境，政府决心狠抓企业的产品质量。品质科技应运而生。当时，美国学者戴明提出了以统计学原理改善品质的理论，通过统计学和管理学等手段，改善制造业中合格品率不高的问题。

　　经过近20年的努力，日本产品，不论电器还是汽车，都成为“高品质”的代名词。全面质量管理、品管七大手法都是在那个时代诞生的。并且，得益于品质科技的发展，日本经济迅速完成了对美国的赶超。

　　21世纪又被称作“质量的世纪”，吴建福认为，内地制造业面临加速发展的时机。

　　当前，我国经济发展战略和经济增长方式正从劳动密集型向知识密集型转变，从高能耗技术向低耗能技术转变。实现上述转变所必需的重要科学基础之一，就是质量科学。

　　以汽车工业为例，吴建福介绍道，在汽车装配过程中，容易产生很多废品，因此成本很高。而以统计学手段，建模、设计实验，能够很快找到出现问题的环节：炉温太高，还是操作方式不当，或是其他原因。

　　“假设问题解决，废品率从8%降低到4%，那么相应降低的成本可能就是几千万美元了。”吴建福说，汽车、家电、电子业目前在经济总值中的比例最大，因此这些行业通过品质科技的管理，改变可能最明显，其行业自身的技术也将获得很大的提升空间。

　　“FDA如今聘有超过1000名统计学家。”在目前国内备受关注的食品安全领域，吴建福认为统计学和品质科技都大有发挥拳脚的空间。他表示，在食品生产过程中，如果能进行合理有效的抽样检验和数据收集，通过分析，在相应问题环节加以严格的质量监管，或许能有效减少毒食品“门”。

　　学科发展离不开人才梯队。质量科学研究中心的成立，正是为应对国内迫切需要大批从事基础性、高水平的质量科研人员来支撑和延续这种转变。

　　吴建福表示：“对内地的工业发展，我还是很乐观。西方发达国家在步入发展正轨之前，也曾经把自己国家的工业破坏得很严重，无论FDA还是1970年成立的EPA（美国环境保护署），也是因为发生了影响很大的负面事件才建立起来。当然，对于品质监管，我们也应该建立起一套科学的体制，并加快品质科技的发展。”

　　“四大天王”太狭隘

　　学术界对吴建福的评价是：“他的贡献始终是专业严格性与实际重要性的理想结合”；“创建了一套现代实验设计体系，培养了一代质量科学专业工作者”；“改变了用于优化产品和生产过程的统计学研究的面貌”。

　　吴建福认为，我国内地统计学早年发展有限。那时，统计学作为数学的二级学科，研究力量较弱，在这个幅员辽阔的国家，对如何判断统计学的实际应用和价值，几乎没有共识。近几年整体的科研环境中，又存在一些不健康因素。

　　近20年来，这个学科随着国情发展有了长足进步，但“矫枉必须过正。要鼓励国内统计学发展，对应用工作应该给予更多照顾。应用统计学者在实际工作中有很多贡献，当然也有做方法的，可是很少能将这两方面结合在一起、成为一个体系”。

　　吴建福很推崇严加安院士巧妙合并起来的两个成语“大道至简，大美天成”。他认为，在科学工作中，有三个“并重”，除了理论与应用并重，国内（中文）与国外（英文）、成就与风范也都应该并重。

　　“一位知名教授曾跟我说，在内地举办的国际会议里，尤其是应用统计领域，一场会可能有2/3的人跟不上发言者英语语速。学者听不懂，何谈交流？因此，有些资源是不是应该放到国内的中文会议及杂志上？”

　　但英文是同等重要的，尤其是对发表应用统计学论文的门槛比较高。“应用统计的英文文章比较难写。某个文章内容可能不错，但研究人员如果英文不好，有可能在第一关就被退稿了——审稿人看不懂就把你‘宰’掉了。”

　　要本质，不要标签，这是吴建福所强调的。

　　“据说有个统计学‘四大天王’的期刊榜单，包括Annals、Biometrika等。但是针对在某个领域，比如工业统计，大部分突破都是在Technometrics发表的。Annals刊载的成果，都是已经看到突破后再进行的一些构造。”

　　年轻人喜欢看标签：访问学者的排名高低、头衔多少，等等。当吴建福向学生介绍有学者要来实验室访问，他们最了解的，可能是这位知名学者去年拿到了美国科学院院士等等，可他究竟做什么研究，学生们不知道。

　　“假如你自己没有能力判断，使用一个指标最容易。但这不符合科学大国的形象。”

　　“要质，不要量”是吴建福强调的另一个重点。

　　对于以SCI作为评审指标的现象，吴建福认为：“这个可以用，但不要用得太多。”如果不能客观对待SCI，有可能使科研人员在学术道路上“走火入魔”。毕竟SCI包括很多领域，不同领域引用率因性质而异。

　　“我们应该做的，是厚积薄发。”

　　在他提出的三个“要与不要”中，吴建福认为最难做到的是要“有所为，有所不为”。他说：“这才是一个科学大国的境界。”

　　灵感＋抱负－野心

　　“1985年5月我第一次到中国来，到现在已经26年过去了。假如20年前的中国像个穷人，现在的中国就像个富人，或者快变成富人。”吴建福说，“从历史上看，要成为真正受人尊敬的科学大国，其中一个很重要的衡量标准，是这个国家及其科学界怎么对待科研成就和学术风范。”对科学工作者来说，就是要有所为，有所不为。

　　吴建福认为，这个问题可以从3个境界来看待：Inspiration，灵感；Aspiration，抱负；Ambition，野心，或者企图。他以统计学界“大家”的经历对此进行解读。

　　1919年，历史上最伟大的统计学家R.A.Fisher从剑桥毕业，他的第一份工作是在一个农业试验站开始的。Fisher本科读数学，也读生物，但对农业没有任何接触。然而试验站有很多农业育种栽培的实验，产生很多数据，Fisher在几年内发明了两个大成果——方差分析和试验设计，当然，还有后来的似然函数。

　　吴建福心目中有两位统计学天才，另一位是John W.Tukey。“他博士论文研究的是拓扑学，但他对统计学以及信号处理、电机、计算机科学等领域都有基本贡献。”Tukey有个对统计学发展影响至深至远的成果从未发表，只是在一本期刊上做过摘要，仅一页。吴建福笑称：“他这个文章的影响力页数比（impact pages ratio）太大了。”

　　“要能成为大家，首先要有灵感。但要把一个领域做大，还一定要有志向、有抱负，要有能力把它做到底：有体力，能说能写，有门生，能够推广，能够应用。这不只是一两把刷子了。”吴建福说。

　　统计学应用于农业和生物学的奠基者Karl Pearson，是Fisher出现之前最重要的统计学家。在学术地位受到Fisher挑战后，Pearson“暴怒”了，他甚至放言：“Fisher就像堂吉诃德拿着长矛要去打风车一样，他会把自己毁掉，或者他的整个理论会被毁掉。”

　　对声望过于渴求的Pearson几乎成了“学霸”代言人，此后却在Fisher、Neyman等人的映衬下日渐狭隘了。

　　吴建福认为：“中国人很有学习的劲头，两岸的华人学子都很勤奋。但是我总觉得Ambition稍多些，Inspiration比较少，这是一种感触。”

　　“我的建议是，多点灵感、抱负，少点野心、企图，学术与风范并重。”这也正是吴建福历来倡导的：学者应该有所为有所不为。在学术灵感与远大志向中，科学家要追求成就，这是“为”；而“有所不为”的勇气与智慧，体现的正是科学工作者的大家风范。