科学家精神大家谈（二十九） | 熊有伦——守正创新攀制造珠峰，潜心治学育一流英才

为深入贯彻落实党的二十届三中全会和全国教育大会精神，喜迎新中国成立75周年，传承红色基因、学思践悟中国共产党人精神谱系，大力弘扬以爱国、创新、求实、奉献、协同、育人为核心的科学家精神，引导广大研究生在践行社会主义核心价值观中走在前列，做重大科研成果的创造者、建设科技强国的奉献者、崇高思想品德的践行者、良好社会风尚的引领者，在中国学位与研究生教育学会德育委员会的指导下，由四川大学、中国人民大学、东北大学、浙江大学、武汉大学、湖南大学、兰州大学七所高校研究生会发起，联合全国百所高校研究生会共同主办“科学家精神大家谈”全国研究生网络接力弘扬科学家精神主题展示活动。

 活动旨在构建全国高校以弘扬科学家精神为核心的特色思想政治工作体系，推动“科学家精神大家谈”青年研究生宣讲平台建设，继承和弘扬各学科领域学术大师的科学家精神，积极引导青年研究生接力精神火炬，以更加昂扬的精神状态和奋斗姿态，把个人成长成才融入国家及区域战略发展大局，肩负起时代赋予的科技创新重任。

 “科学家精神大家谈”活动将围绕科学家精神的形成过程、丰富内涵与时代价值这一核心命题，联合100余所高校研究生媒体共同参与活动，持续100余天网络接力，面向全国高校研究生讲述一个或多个本校本地的科学家事迹，通过讲述科学家胸怀祖国、勇攀高峰、团结协作、奖掖后学的动人故事，凝聚科技强国的思想共识。

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。历史与实践表明，没有强大的制造业，就没有强盛的国家和民族。我国要建成制造强国，离不开一代代科研人才的创造奉献，华中科技大学熊有伦院士就是其中之一。

57年来，熊有伦长期活跃在科研教学一线，勇闯科研“无人区”，攀登制造领域珠峰，在精密测量、数字制造、机器人技术等多个领域取得了一系列令人瞩目的成就：他构建了全球首个精密测量的评定判别理论；在国际上实现了换刀机械手的首创突破；创造机器人离线编程系统填补国内机器人研发空白；更在发动机零部件的快速测量、数字建模及面向制造的设计方面取得了突破性进展，为我国汽车发动机类零件制造技术带来了质的飞跃……

熊有伦在长期科研教学工作中，服务国家重大战略需求，扎根祖国大地，助力“中国制造”从自动化、数字化向智能化、高端化的未来迈进。同时，他坚持立德树人的教育初心，以高尚的人格品德守护学生心灵，以深厚的学术造诣启迪学生智慧，成功培育了众多杰出创新型人才，为国家的科技进步与人才培养贡献了巨大力量。

1966年，熊有伦从西安交通大学研究生毕业，来到华中工学院（现华中科技大学）任教。改革开放初期，他作为学校第一批公派出国的青年学者，以领队的身份踏上前往英国的路途。优异的学术能力让他在谢菲尔德大学备受青睐，有人劝他“留下来”,但熊有伦毫不犹豫地选择回国。“我在改革开放初期得到出国交流的机会，与过去留学海外的钱学森等人相比，我们的心境是一样的。”熊有伦能够体会到国家对他们这一批青年学者的期待，“矢志报国”是他从未改变的选择。

上世纪70年代，国内还没有工业母机（机床），而机床是制造业的核心基石。为了解决这一难题，熊有伦与同事一起摩拳擦掌向自动换刀数控铣镗床发起“进攻”。其中难点是换刀机械手运动规划问题，为此，熊有伦整天泡在图书馆，翻遍了几乎国内外所有相关书籍。当时书里鲜有关于微分几何理论的介绍，更别说将微分几何理论应用于机器人系统的内容。熊有伦凭借深厚的数学功底和机械设计基础，开创性地将微分几何理论应用于解决换刀机械手高效运动规划问题，巧妙地实现了单机械手一次换刀到位，大大提升了换刀数控铣镗床的自动化水平，填补了国内空白，达到国际领先水平。8年后，国外大学教授才在论文里提出类似的机械臂运动学建模方法。

如今，基于熊有伦所提出的理论，关节型机器人已经广泛地应用于智能制造、航空航天和军事国防领域。正是这种服务祖国需求，把论文写在车间里的精神，时刻指引着熊有伦前进的航程。

时间来到上世纪80年代，中国制造业蓬勃发展逐步形成了“以市场换技术”的发展模式。因为没有精密测量技术的支撑，高端器件和国之重器难以自行生产。正是认识到这一点，熊有伦潜心精密测量理论和算法研究。他时常将问题装在脑子里，吃饭的时候想，走路的时候想，甚至在洗衣服的时候突然来了灵感，会用手沾肥皂水在水泥池子上推算。在计算机还未普及的年代，他敏锐地意识到精密测量需要从理论模型拓展到计算机数据分析。

经过多年努力，熊有伦系统地建立了精密测量极差极小化理论，出版了我国精密测量领域前瞻性经典著作《精密测量的数学方法》，成为我国制造业中不可或缺的一部分。建立了集成快速测量、数字建模及面向制造设计于一体的系统平台，为提高我国汽车发动机类产品自主快速开发能力和国际竞争力作出了重要贡献，获2004年国家科技进步二等奖。

世纪之交，世界经济结构发生着重大而深刻的变革，美国、欧盟多个国家地区先后推出并实施了多个与机器人技术相关的研究计划。中国也在“十五”863计划中对其予以重点支持。熊有伦主持开发了基于微机的机器人离线编程系统，为机器人应用技术提供了有力支撑。在他的带领下，数字制造装备与技术国家重点实验室成立，并在国家重点实验室评估中连续被评为优秀。实验室取得了一批标志性成果，为我国高端制造装备研发作出了重要贡献。

2007年，熊有伦在国际上发起了“智能机器人与应用国际会议( ICIRA )”，除了在我国本土之外，还在英国、日本、加拿大、澳大利亚、新加坡等地召开，成为机器人领域的重要会议之一，产生了广泛的国际影响力。依托 ICIRA 会议创立了“智能机器人与应用”国际期刊，提高了我国在机器人领域的影响力。2021年，在熊有伦的指导下，国家自然科学基金委“机器人化智能制造”基础科学中心落地华中科技大学，这是制造领域的第一个科学中心，也是国家自然科学基金委迄今为止资助基础研究的“高峰”。

数十年来，熊有伦笔耕不辍，编写了大量专著和教材。其编著的《机器人操作》是我国该方向第一本专著；1996年编著的《机器人技术基础》系统介绍了机器人的基础理论和关键技术，被许多同仁评价为难得的机器人行业入门好书，此书重印多达23次，畅销近20年，被众多学子熟读，成为不朽的经典：2019年编著的《机器人学：建模、控制与视觉》获全国优秀教材一等奖和中国出版政府奖，被誉为“当前机器人学科领域具有开创性的集大成之作”，被全国20多所高校作为教材使用，在机器人学术界和教育界引发了强烈反响，推动了机器人学科发展和机器人高精尖人才培养，为机器人技术发展和产业集群形成提供了理论创新源头。

在长期的教学实践中，熊有伦也形成了独特的授课方式和技巧。有些课程相对枯燥，但他具有强大的科研基础和深厚的数学功底，往往能用最简洁明了的话语表达复杂逻辑和深刻含义，深入剖析间，意犹未尽时，一节课不知不觉就结束了。据他的学生回忆，早在上世纪80年代，熊有伦课程的考核标准就创国内先河：不完全看考试成绩，而是要求学生结合自己的研究方向，查阅资料形成研究报告。熊有伦在考核时侧重看学生是否消化吸收，形成自己的知识体系。2001年，熊有伦被评为“全国模范教师”和“全国劳动模范”。

在五十七载的科教生涯中，熊有伦教育和影响了一大批优秀的科技人才，也激励着年轻后学奋发有为。他的学生中，既有打硬仗的“科研国家队”，还有把学问写在祖国大地上的“创业先锋队”，新时代的“大先生”精神代代相传，2022年熊有伦获评全国“最美教师”“荆楚好老师”特别奖。

熊有伦注重提携后学，甘为人梯。在争取项目的时候，他事必躬亲，和大家在实验室熬到深夜。等到项目审批下来了，他就退居幕后，让年轻一代的学者站出来，做首席专家、项目负责人。在中国科协成立30周年纪念大会上，机械工程学会推荐了唯一一篇论文作大会报告，这篇论文由熊有伦和丁汉共同完成。在选择报告人时，熊有伦推荐当时年仅25岁的博士生丁汉作大会报告。在熊有伦看来，“学术不论头衔，应该让年轻人多锻炼，多挑挑担子”。熊有伦还捐资设立了熊有伦智湖奖励基金，以此鼓励和培养思想政治素质好、立志投身机器人前沿领域研究的优秀学生和青年学者。