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　　“这些年来，我一直有个心愿，希望可以让我们制定的工业互联网相关标准得到国际认可。我们团队正在为之努力并取得了一些成绩，今年我们将推动团队研制的时间敏感网络（TSN）网关落地应用，TSN网关可以用于高速无人机、纯电载人飞机、eVTOL（电动垂直起降）飞行器等新型运载装备。”

　　日前，在香港城市大学举办的校友论坛期间，上海交通大学特聘教授陈彩莲接受了《中国科学报》的专访。她回顾了在香港城市大学学习和工作的经历，讲述了带领团队牵头制定相关标准，并积极争取国际话语权的故事。

　　“当时我们的自然课由校长授课，他给我们讲了很多天马行空的科学故事，尤其是外太空的那些故事给我留下了非常深刻的印象。”陈彩莲回忆说，“上了中学后，我开始好奇物理和工程的世界，对航空航天、自动化充满了幻想，并期待将来可以从事相关的科学研究。”

　　1996年，虽然陈彩莲的高考第一志愿浙江大学落榜，但她在燕山大学选到了心仪的自动化专业，距离成为科学家的梦想似乎又近了一步。

　　在燕山大学取得本科和硕士学历后，陈彩莲获得公派留学机会，前往香港城市大学攻读博士学位。

　　在陈彩莲做本科毕业设计的时候，从导师那里看到一本关于香港城市大学15周年校庆的手册，里面详细介绍了各个院系的研究内容，并看到跟自己研究方向非常对口的专业。2002年，陈彩莲到香港参加会议时，专程拜访了国际知名的模糊控制专家香港城市大学教授冯刚，并向他介绍了自己的研究。冯刚发现面前这个女生对当时的T-S模糊系统低复杂度稳定性分析这一热点问题的思考角度非常深入，便抛出“橄榄枝”，让其来香港城市大学读博。2003年，陈彩莲成为冯刚在香港招收的第一个博士生。

　　初到香港，陈彩莲感受到这里的节奏非常快。香港城市大学地处香港市中心，校园规模不大，但“五脏俱全”，对陈彩莲来说，她需要的平台和设施，这里都有。

　　不久后，受到SARS（严重急性呼吸综合征）的影响，陈彩莲只能待在宿舍里，不能再去实验室。“一开始，整个人感觉很不好，特别压抑，但后来想，自己可以利用这段时间潜心思考一些问题。”

　　“我在到香港的第一个月和第二个月连续写了两篇论文，后来均发表在美国电气电子工程师学会（IEEE）《模糊系统汇刊》上。”陈彩莲回忆说。在读博一年半的时候，导师冯刚告诉她已经达到博士学位论文的要求了。

　　“当时距离毕业还剩一半时间，我不想就这样毕业，决定继续拓展自己的研究领域。”陈彩莲还记得，香港城市大学的学术活动非常多，经常能见到文献中“有名”的“大师”，并聆听他们的学术报告。

　　2006年，陈彩莲获得香港城市大学控制与系统专业博士学位后，前往英国曼彻斯特大学从事博士后研究工作。两年后，她回国加入上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系，成为了一名工科女教授。

　　“我先前的研究以模糊控制为主，虽然归属智能控制领域，但更偏理论，而即将开启的工业物联网研究方向需要借助数字化、网络化和智能化等手段，把生产各环节的要素按需连接在一起协同工作。”陈彩莲指出，“这个研究链条上涵盖了很多交叉学科，很重要的一环就是通信学科和计算机学科，而通信原理、计算机网络这些基础内容，我之前没接触过，这意味着得从头开始。”

　　为此，陈彩莲花了近5年时间自学、参加各种国际会议、跟不同专业的研究人员互相交流，补齐了通信原理和计算机网络的短板。

　　“跨学科是一件很痛苦的事情，一旦跨过去再回头看的时候，你就会发现过去吃的那些苦都是值得的。”陈彩莲告诉《中国科学报》，“跨出的不仅是自己的舒适圈，还有科学探索的边界，是双重突破。”

　　与此同时，陈彩莲对自动化研究也有了更深刻的理解：“在整个自动化控制系统中，有一个非常核心的功能部件工业网关，可以确保生产各环节互联互通。”

　　陈彩莲的研究有很大一部分围绕工业网关展开。加入上海交通大学后，她先后主持了多个研究项目。让她印象最深刻的是作为项目负责人承担的国家重点研发计划“网络协同制造与智能工厂”重点专项“面向智能工厂的现场级工业物联网关键设备研发”。

　　2019年，陈彩莲带领9家单位的100多名研发人员开展联合攻关。他们攻克了现场级工业物联网架构与互联互通技术、低时延低抖动的TSN网关技术、支持异构数据高速传输与精确时钟同步的双线以太网技术、现场级工业物联网设备综合测试与分析4项关键技术，建成了当时国内规模最大的TSN测试床，并在多个行业实现示范应用。

　　最终，项目以“优秀”的成绩顺利通过考核。评审专家认为，“项目团队牵头制定的3项国际标准对我国工业互联网相关技术体系取得国际话语权作用大”。

　　回顾争取国际话语权的经历，陈彩莲感触颇深：“我曾带领中国团队向IEEE标准化委员会申报标准立项，其中TSN网关测试标准在立项申请过程中可谓经历了一场没有硝烟的战争。”

　　她回忆说：“TSN标准是由国际知名的IEEE 802.1标准化工作组制定的，而我们提出的TSN网关测试标准立项是支持该标准设备的相关测试标准。可能我们抢了他们计划中尚未开展的工作，所以申请过程中遇到了很大的阻力。”

　　双方经历一番唇枪舌战，陈彩莲据理力争、毫不退让，最后由评审委员会发起投票，中国团队的标准获得立项。

　　这件事也让陈彩莲意识到，一方面，应该鼓励更多中国的科研人员加入国际组织，并参与相关标准的制定工作；另一方面，中国的科研团队要重视并牵头制定一些标准，为下一轮或者再下一轮技术发展提供储备，也为争取国际话语权做好准备。当然，这需要一个长期积累，才可以构建一个生态圈，不是一蹴而就的。

　　如今，陈彩莲的学生们纷纷走上工作岗位。对于学生的培养，陈彩莲有“独门秘籍”。

　　“在博士生进入研究课题之前，我会让他们尝试画一张图，然后拿着这张图讲述要研究的问题，如果能够讲清楚，就可以开启正式研究。”陈彩莲解释道，只有深入了解要研究的方向，才可以沉下心来做出有创新的成果。

　　每当听到新生“雄心勃勃”地提及要如何准备论文、如何争取奖学金的时候，陈彩莲往往会打断并告知：“这些最好等一等，你应该先想清楚自己研究的问题到底是什么、有什么意义，再继续。”

　　陈彩莲还经常教育学生要学会发现并找准真问题。她认为，真问题分为理论问题和应用问题，后者更多来源于实际，所以她经常带着学生去工厂一线，找工人师傅聊天，了解他们的真实需求。

　　“我们与企业的合作非常多。”陈彩莲回忆曾带学生去一家钢铁厂开展产学研合作项目，其间发现钢铁厂遇到最棘手的难题就是底层的控制系统都是“黑箱”。这里的“黑箱”是指国外进口设备在通信协议、控制逻辑等核心技术方面的封锁。要破解工业自动化领域这些“黑箱”难题，如果不去现场很难对产线的实际情况进行分析或测试，也很难抓住真正核心的技术难题。

　　“我们在实验室会想到用物联网射频识别（RFID）技术识别钢铁厂料场的铁矿石批次，但到现场发现技术完全不可用。”陈彩莲举了一个例子，铁矿石本身存在的磁场会让RFID失效，根本探测不到信号，另外现场还有很多粉尘，在实验室调试好的设备放到现场没几天就失灵了。

　　这些问题都是在实验室里很难考虑到的，但又是钢铁厂真正需要解决的。“这就是实验室和工业现场的区别，很多实际问题我们至今还没有能够很好解决，每次去工厂一线，我们都会发现可以做的研究还非常多。”陈彩莲说。

　　如今，陈彩莲带领团队响应低空经济、卫星互联网等国家发展需求，将工业TSN技术进一步拓展到机载和星载设备的研发中，并推动制定相关行业的新标准，希望构建我国自主可控的新型工业通信协议和标准，并在国际上发出更多的中国声音。