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数学报国,一样天宽地阔
作者
刘涛
来源
新闻中心
点击数
更新时间
2021-09-17

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【教师名片】

卜长江,数学学院教授,2021年被评为学校模范教师标兵。1985年至今从事教学和科研工作。创立FIC教学方法,荣获第一、二、三届校示范主讲教师、国防科工委委属院校优秀教师称号;组合数学与图论团队负责人,多年来从事组合数学与图论的研究,主要包括图与超图谱理论、组合张量、广义逆理论、网络分析等。发表论文200余篇;获国家出版基金资助在中国和法国科学出版社出版专著2部。主持国家自然科学基金项目3项、省基金2项。获省高校科学技术奖二等奖2项;现任中国运筹学会图论组合分会副理事长,中国数学会组合数学与图论学会理事,中国线性代数学会理事,中国工业与应用数学学会图论组合及应用专业委员会委员,黑龙江省数学会常务理事。

18年,从一员单兵发展起一支队伍;从一个人的研究领域发展成一个学院的重要学科方向;他在面向国家重大需求中,潮头搏浪、奋楫争先;他用妙趣横生的课堂知识,开启学生智慧,点燃爱国之情。他就是数学科学学院卜长江教授。

在面向国家重大需求中成长壮大

2018年,数学学院博士点申报成功,卜长江团队研究的方向是重要支撑。团队攻克了组合张量、表示论、超图谱理论、网络分析等诸多数学领域的国际难题,是学界图论方向最具影响力的队伍之一。团队在世界顶级期刊Mem. Amer. Math. Soc、Int. Math. Res. Notices和Trans. Amer. Math. Soc发表多篇文章。多篇论文入选ESI高被引文章。

这样一支队伍却是卜长江用了18年时间一手培育起来的。

“要适应科研发展趋势和国家重大需求”,卜长江认为,以团队为单元快速分割学习、研究才能跟上发展。

2003年,卜长江开始组建图论方向的数学团队。基础薄、资金少、平台小,引不来高层次人才,他就从培养学生入手,带着兴趣浓厚的学生一起搞科研。大学同学几次请他吃饭,都是“还在研讨室呢,实在没时间”。他右腿半月板损伤,迈步吃力,为节省时间,就带饭到实验室。

卜长江边建团队边围绕图论方向谋划,从2003年矩阵广义逆理论,2009图谱与组合矩阵论,2013年张量与超图谱理论,再到研究张量与网络分析,团队均以原创性研究做到了极致,攻克多项国际数学难题,在国际上首次提出并研究了Drazin逆和群逆的符号模式,将广义逆符号模式的研究发展到了新阶段。一次学术会议后,数学知名学者高索刚夸赞,“你们的研究真是一步上一个台阶。

图论是以中的点、连线来描述事物之间的关系,它是网络技术、密码学等数学研究基础。当前热门的超图正属于图论的一个分支方向,它可以表示如传染病网络、作者合作网络、交通网络等诸多实际复杂网络中的多元关系,在网络的社团划分和中心性分析中有重要应用。目前,团队瞄准人工智能和大数据科学中的数学理论,发力超图的特征多项式和超图谱矩研究方向,已取得了多项开创性成就,并基于谱理论给出了网络划分和中心性研究更有效的新方法。现有超过一半的博士生自愿自主的选择了超图与张量理论、网络分析等新方向。

团队现发展为核心成员7名、研究生30多名,引进高端人才2名。团队常年活跃在学界,已组织国际会议10余次,在国内外重要学术会议上做大会报告和特邀报告40余次。

在严爱相济中育团队聚人心

卜长江眼里“不揉沙”,他要求数学论证必须严谨、简洁。陈利祥,从研究生一年级到博士一年级,用了四年时间,研究得出超路特征多项式的表达式,这是超图谱研究中的最新成果。他兴冲冲地跑去请卜长江审阅研究文章,结论是成果虽好,但过程不够简洁,建议从源头推导,用新方法重写。又经过40多次修改论证,研究结果从“超路的特征多项式”推广到“一般超树情形”,这项成果将数学最高奖阿贝尔奖获得者lovasz关于“离散数学和理论计算机科学”的理论发展到了超图,在学界引起巨大反响。陈利祥亦从修改过程中学会了数学科研的要点:溯源问题,论证过程简洁。

“今天有一位很重要的人没有到场,他对我来说亦父、亦师、亦友,我非常感谢我的老师卜长江”,这是2021年6月,王贵艳在博士答辩时的开场白,话语中的尊敬和温暖让在场的本科生张庆迎感同身受。就在之前的5月份,信心满满的张庆迎还拿着毕业论文请卜长江审阅,结论是论证不完整、方法不合理。张庆迎心凉了,四个多月的努力一朝成泡影。第二天一早,卜长江打来电话,他查阅了一晚资料,找到了解决问题的新方法“长方张量奇异值”。并分门别类拍摄整理出资料图片,做了批注说明。“卜老师心里装着我们。”张庆迎眼眶湿润。

卜长江做过两次心脏支架,得过两次心梗,为学生改论文却常忙碌到凌晨一两点钟,“收到卜老师的邮件,一看时间是凌晨给我们发的,我们既感动又心疼”学生周江说。学生有大小病症,卜长江和小礼物一定会出现。“我们能感觉到卜老师的温暖。”

近年来,卜长江先后指导团队的研究生获国家奖学金4次,省优秀硕士学位论文1人次、校优秀硕士学位论文3人才,指导学生发表SCI论文80余篇,愈来愈多的学生成长为栋梁之才。

在教学工作中为学生开启智慧之门打开报国之窗

高等数学课是学校的公共基础课,难学枯燥,但卜长江的高数课妙趣横生,场场爆满、一座难求,深受学生喜爱。他连续三届被评校示范主讲教师。

同一个知识点,不同课堂,卜长江会用不同的例子、不同顺序根据现场学生的接受程度,随时调整。卜长江的课,吸住学生的是生动的案例,大国重器、大国工匠统统搬上了课堂。最近他运用正在探究的“超图中心性”数学模型,把“新冠肺炎的精准防控”搬上了课堂,讲授从复杂的病毒传染网络中,准确锁定“传染源”的新方法,学生们大呼“神奇”,更增添了用数学服务社会的拳拳之心。

更让学生感到实用的是卜长江独创的高等数学学习方法“FIC”。FIC是指在一定的基础上,通过提升思想认知,提高思维能力,进而分类解决数学问题。这套方法的核心是提升思想认知,找到问题原点。2004年,卜长江为经管学院讲授高等数学,这个大半是文科生的班级,在使用FIC方法后,全班数学平均成绩在全校统一考试中排在前三;朱江在首届大学生数学竞赛中获得黑龙江省第一名、全国第十名,采访中曾直言该方法的实用。

“FIC”数学学习法已作为专著出版,每年卜长江要为全校本科生做12次该方法系列讲座,20余年来,讲座开展近300次,大量学生因此受益。

“数学实力影响着国家实力,在海洋、国防安全、人工智能、信息能源、先进制造等领域它都是不可或缺的重要支撑。”卜长江提醒同学们,“数学追求逻辑的严谨、论证过程的简洁,但请不要只把数学简单看成是工具,它更是提升国家实力,推动社会发展的重要学科。数学报国,一样天宽地阔!”

编辑:刘涛  审核:赵琳琳
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