子非鱼，安知鱼之乐？

张嗣瀛优秀论文奖（谈任飞 2021） 

北京大学优秀博士论文（苏奇 2020）

北京市优秀博士论文（伏锋 2011）

PKU Future Research Star (Chen Baojun 2010)

PKU outstanding graduate (Sun Lijun, Sun Kai 2010)

北京大学挑战杯特等奖 (Zhu Jinying, Huang Yan 2010)

PKU outstanding graduate (Wang Qining 2009)

First prize in PKU Challenge Cup (Jia Yongnan, Sun Lijun, Jing Yuanliang 2009)

北京大学研究生“学术十杰” (Wang Qining 2009)

中国青年科技创新奖 (Wang Qining 2008)

北京大学研究生创新团队 (Hu Yonghui, Zhao Wei, Zhou Yingbo, Zou Kexu, Wang Chen 2008)

中国大学生年度人物 (Wang Qining 2008)

北京大学挑战杯特等奖 (Mai Jingeng, Huang Feifei, Zhou Yingbo, Wu Dongxin 2008)

PKU Future Research Star (Chen Wei 2008)

PKU outstanding graduate (Xiao Feng 2008)

PKU May4 Medal (Wang Qining 2008)

Top ten PKU outstanding graduate students in scientific research (Zhang Dandan 2007)

First prize in Beijing Challenge Cup (Zhao Wei, Hu Yonghui, Zhang Le 2007)

PKU Future Research Star (Huang Yan 2007)

PKU outstanding graduate (Liu Lizhong, Shao Jinyan 2007)

First prize in PKU Challenge Cup (Zhao Wei, Hu Yonghui, Zhang Le 2007)

First prize in PKU Challenge Cup (Shao Jinyan, Fang Yimin, Zhao Wei 2006)

PKU best PhD thesis award (Wang Yijing 2005)

PKU outstanding graduate (Wu Baoyu 2004)

First prize in PKU Challenge Cup (Yang Peng 2003)

PKU best PhD thesis award (Wang Zhizhen 2003)

学海无涯乐作舟，陶然曳尾自在游——记工学院04级直博生赵惟

赵惟，北京大学工学院04级直博生，已发表和录用学术论文18篇（其中SCI收录5篇，EI收录17篇）；申请国家发明专利4项（其中授权发明专利2项），包括具有两级自由度鳍肢机构的仿生机器海龟、模块化仿生机器鱼、多模态仿生机器鱼、水陆两栖仿生机器人等；曾获第10届韩国智能机器人大赛最高奖(Excellence Award)、第9届韩国智能机器人大赛金奖(Gold Prize)、2007年第四届“挑战杯”首都高校大学生课外学术科技作品竞赛一等奖、2007年Robocop中国公开赛水中机器人组冠军等多项荣誉奖励。

“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。”在许多人眼中，学术是门“苦差事”，研究是张“冷板凳”。然而有这样一位北大女生：对学术，她乐在其中，对研究，她热情投入。她是孔子形容的“乐知者”，她是庄子描绘的那条快乐的“鱼”，她就是工学院力学与空间技术系04级直博生——赵惟。

出游从容——选择的智慧

“林中两路分,可惜难兼行。游子久伫立,极目望一径。”人生的漫漫长路上，我们总在选择中前行。五年前，当赵惟即将结束本科学业时，她正在面对读研与直博之间艰难的权衡取舍——读研，能够早些毕业，获得稳定的工作与经济来源；直博，可以继续深造，但需付出更多的努力和艰辛。思之再三，她选择了后者，从事自己更加钟情的科研事业。从此，在科学研究这条通往光荣的荆棘路上，便多了一个坚定执着的身影。

谈起吸引自己在科研领域“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”的原动力，赵惟说是那份对科学的热爱。心之所向，惟爱而已。正是这种不掺杂丝毫杂念的纯净，才让赵惟能够“选我所爱，爱我所选”，在学习研究中始终保持着一份从容与淡定。

做科研的人都知道，对一个项目来说，最辛苦的不是这件事的本身，而在于前期的调研准备——“该不该做”往往比“怎么做”更重要。赵惟坦言：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅需要数学上或实验上的技能，而提出新的问题，却需要富有创造性的想象力，而后者才标志着科学的真正进步。”

曾经，赵惟为了找到一个兼具可行性与独创性的课题，埋头于图书馆查阅卷帙浩繁的文献资料。经过长时间的调查，她发现大多数的机器人视觉开发都是在陆地平台上完成的。水下平台由于环境的不确定性和复杂性，难以实现精确位置的控制，因此更具困难与挑战，而自主水下机器人的设计研发也将在水下资源探测、水下考古、打捞救助等领域具有广泛的应用前景。因此，赵惟和她的团队决定把课题定位在基于视觉的自主机器鱼的研制。2007年10月，他们设计的自主机器鱼作为参赛作品，赢得了在韩国浦项市举办的第9 届韩国智能机器人大赛金奖。

现在，即将毕业的赵惟已经与航天部下属的科技公司签约，在那里她将继续致力于自己喜爱的机器人研究事业。“我希望学以致用，”赵惟如是说，“因为仅仅停留于发明家臆想的创造不会实用，只有能满足社会需要的发明才真正具有价值。科学的意义就在于揭示大自然的奥秘，并以此为人类服务！”

溯洄从之——成功的努力

“天才就是1%的灵感加上99%的汗水。”的确，世间没有一种东西可以不经过艰苦辛勤的劳动而得到。更多的时候，即使是一瞬间擦出的灵感火花也源自长期持续的沉淀积累。赵惟一直信奉爱迪生的这句名言，她说：“我更看重那99%的汗水。我们取得的每一份荣誉的背后，都有着奋斗的艰辛。”

机器人研发工作是极其复杂繁琐的，从设计、加工到安装、调试，每一个环节都可能出现各种各样的问题，有时候一个很小的问题就需要花一周甚至更长的时间去解决。在机器人装配过程中，赵惟要经常跑到远在昌平的机械加工厂，而去一趟的时间就是好几个小时。防水部分的机械零件对精度要求很高，必须经过一次次配做、一次次修改，才能达到紧密连接。对于零件加工中的小误差，赵惟还要用工具一点点把零件搓到最适合的尺寸，有的金属零件搓上好几个小时才能搓掉少许，有时候一不小心就会把手弄伤。身体的伤痛尚在其次，思想的困顿最难克服。在设计机器人机构的时候，赵惟和她的团队经常遭遇一连串意想不到的问题。每一个不经意的疏忽都可能造成整体结构的缺陷。每一次克服问题的过程都是一次头脑风暴的碰撞。在设计机器龟鳍肢机构的时候，整个团队几乎每天晚上都在讨论，从实验室、路上到食堂、宿舍，甚至睡觉做梦时也在想到底怎样才能设计出更具机动性、自由度、创新意识的推进机构。然而，这些困难都没有阻挡赵惟在机器人研发道路上的不停探索。

“天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。”赵惟告诉记者，在备战机器人大赛的每一个夜晚，赵惟和她的团队都坚持工作到晚上12点以后。好几个晚上，他们由于耽搁了时间不幸被反锁在教学楼里。又冷又饿，反而打消了他们的困意，索性继续编写程序。结果，他们用一个通宵攻克了一个困扰良久的难题——程序的无线下载。从此，他们再也不用拆开机器人安装程序了，只要通过天线无线传输就可以完成更新。如此一来，在大大提高效率的同时，也减少了拆卸机器人带来的漏水等一系列问题。

探寻激励赵惟努力拼搏、不懈奋斗的原因，除了对成功的渴望外，还源自一份沉甸甸的责任。赵惟告诉记者，与世界领先技术相比，中国的机器人研究还存在较大的差距。在与国外机器人同行相互交流切磋的时候，她时刻提醒着自己：我代表的是中国，代表的是北大。一定要做到最好，一定要为祖国争得荣誉！

2008年9月，赵惟和她的团队代表北京大学参加了第10 届韩国智能机器人大赛。经过来自不同国家的60多支参赛队伍的两轮激烈角逐，他们研制的两栖机器人在智能性、可控性、机构、传感器等诸多方面都表现的尤为出色，拿到了累计总分的最高分，获得大赛最高奖(Excellence Award)，成为自这项极富盛名的赛事创办以来唯一获此殊荣的非韩国队伍。赵惟和她的团队顿时吸引了无数韩国观众的目光，接受了韩国最大的两家电视台KBS和MBC的拍摄采访，成为世界关注的焦点。

“笑揽风云动，睥睨大国轻。”那一刻，赵惟用自己的努力兑现了一名北大学子对国家、民族的庄严承诺——“要证明中国的实力，要证明我们不比别人差！”

惺惺相惜——团队的陪伴

“人之相识,贵在相知；人之相知,贵在知心。”赵惟告诉记者，她格外珍惜在北大的学习机会。“初入燕园，我就发现北大是一个很好的平台”。这不仅仅是来源于百年学府的深厚底蕴和大师云集的师资优势，更在于赵惟身边有一个与她一起为同一个目标努力的工作团队。正像作为优秀学生代表的赵惟在北京大学2007-2008学年奖励表彰暨事迹报告会上所做的发言中说到的那样：“在过去的一年里，我们水下仿生机器人团队刻苦努力、锐意进取、大胆创新，获得国际级、国家级、市级、校级等多项奖励，也获得了今天的学术类创新团队的荣誉。回顾过去，我们没有忘记，在这份荣誉的背后有着学校各级领导对我们的殷切关怀，有着各位老师对我们的谆谆教诲，有着和我们朝夕相处的同学给予的无私帮助。”

生活中，赵惟很懂得劳逸结合，适度放松。闲暇的时候，她也和团队中的朋友一起K歌、一起打球、一起开生日party……在赵惟看来，团队是赵惟哀伤时的镇痛剂，激情时的清新剂，缓解压力时的流泄口，迸发灵感时的火山口。用她自己的话说——“团队间的友谊永远都是一份甜蜜的责任”。

正是因为赵惟在团队中的集体归属感，也让她对于团队有一份更大的责任。在2007年赴韩国参加第9届智能机器人大赛前夕，赵惟每天都在调试机器鱼的视觉。但受到水下低能见度、弱光照条件等不良因素的影响，机器鱼水下图像处理的效果很不理想。尝试过多种方法后，依然效果甚微。随着比赛时间的一天天临近，赵惟的压力也越来越大。“视觉和控制算法是我负责的部分，不能由于我的问题影响了机器人的整体水平，埋没了整个团队的实力，辜负了所有人的付出。” 到达韩国之后，刚下飞机的赵惟来不及休整，就马上赶到比赛场馆搭建水池，思考对策、调试程序直到凌晨。经过一昼夜的调试，正式比赛时，她的机器鱼终于“听话”了：马上找准了目标的特性，跟踪目标的效果特别好。机器鱼的出色表现也为赵惟和她的团队赢得了意想不到的金奖。

眼下，赵惟正忙着准备毕业论文的答辩，再过半年，她就要完成自己的学业，从校园走向社会。但对难忘的校园和可爱的团队，赵惟始终充满着留恋。“我很喜欢一句话——‘纵爱惜,不知从此,留得几多时。人情好,何须更记,同学少年义。’我必须感谢他们，也绝不会忘记他们。”

记者对赵惟的采访是在北京大学工学院力学大楼的机器人控制实验室进行的。推开房门，就看到满桌的机器鱼模型。角落的鱼缸里，几尾红色的金鱼令人眼前为之一亮。记者得知，每逢校庆和五一时节，赵惟都会在未名湖展示机器鱼，完成上升下潜，穿越桥洞以及多机器鱼的协作编队等项目。机器鱼在湖水中逼真的游动总能吸引不少红金鱼，几十条红金鱼尾随机器鱼前行，形成了一个由机器鱼和红金鱼组成的和谐的鱼群，令人叹为观止。

即将结束采访时，记者突然感到，原来赵惟就像一条快乐的鱼，而学术研究则好比她的水。在其中，她悠哉游哉，陶然忘机……

王启宁：与机器人共舞，携振兴梦同行

第五届中国青少年科技创新奖获得者。参与包括北京大学985项目，国家自然科学基金和国家863计划项目等在内的多项科研课题，在多机器人协作、仿生机器人等领域取得了突出的成绩，在国内外期刊和会议上发表论文20余篇，申请国家发明专利6项，参与编写专著2本，多次应邀参加国际会议并宣读论文。作为北京大学sharPKUngfu机器人队队长，带队参加国内外多项机器人比赛，获得国际级奖励3项，国家级奖励5项，并被推选为2008年机器人世界杯赛标准平台组地区主席，2008年中国机器人大赛技术委员会委员、标准平台组总负责人。在进行机器人相关科学研究的同时，于2005年创建了北京大学机器人协会并担任会长，积极开展机器人科普活动，该协会填补了北大学术类社团的空白，并为机器人技术在校内外的普及做出了贡献。2008年5月3日，在北大建校110周年前夕，王启宁作为学生代表向胡锦涛总书记汇报了科研进展和在创新人才成长方面的心得体会，受到胡锦涛总书记的充分肯定。

起航学术，脚踏实地——“未名湖是个海洋”

初入燕园，师从“长江学者”王龙教授，王启宁与机器人结下了不解之缘。面临实验室初建、国内机器人技术发展较落后等诸多问题，王启宁把自己的目标定在与世界一流技术比拼、积极开展自主创新上，一点一滴地积累、踏踏实实地前进，一头扎进了未名湖这个知识的海洋。

“博观而约取，厚积而薄发”。踏实的学术基础加上孜孜不倦的实践探索，王启宁很快在多机器人协作系统研究和智能仿生机器人研发方面取得了成果。几年来，王启宁先后作为项目核心成员参与包括国家863计划项目、国家自然科学基金、北京大学985项目在内的多项重要科研课题，取得了一系列的科研成果。在国家自然科学基金和北京大学985项目的支持下，他提出了基于动态参照物的机器人定位方法，解决了多机器人系统在缺少环境信息的情况下，如何实现协作定位的问题，得到国际机器人专家的认可，并于2007年7月赴美国亚特兰大参加国际机器人研讨会作成果介绍，该项技术目前已获得国家发明专利授权。他还针对异构多机器人系统队形控制问题，提出新的分布式控制方法，得到了国际机器人界的关注，并应澳大利亚科学院前院长B.Anderson教授邀请，参加在韩国首尔举行的第17届世界控制大会(IFAC08)，作邀请论文(Invited Paper)宣读。

2007以来，在国家863计划项目的支持下，王启宁提出一种局部传感的自主机器人实时运动控制方法，采用基于行为的体系架构，构建包含Pioneer 3DX和Sony AIBO的异构多机器人协作平台，实现了对具有不同软硬件平台的机器人群体的有效控制。他还提出一种异构多移动机器人系统编队算法，实现了多机器人系统队形的动态变换；构建了室内走廊环境下基于门牌号码的拓扑图及智能决策，从而利用全局和局部信息结合的方法辅助机器人实时定位和导航。

“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。”漫步在未名湖边，仰观于博雅塔下，王启宁带着一颗宁静的心沉浸在知识的海洋中，用持之以恒的努力为自己建造了一座学术的世外桃源。

自主创新，勇于拼搏——“做最好的机器人”

“天行健,君子以自强不息”。行走在科学的殿堂，只有不断的创新才能为通往理想的道路上筑起一步步的阶梯。

从2005年起，王启宁在智能仿生机器人领域展开自主创新。他利用自己在电子、通信方面的基础，创新性地开发了适合机器人使用的基于CAN总线的内部通信系统和基于ARM9-Linux的核心控制系统。2006年起，在北京大学985项目支持下，王启宁负责开展半被动双足机器人研究。研究初期面临很多困难，作为国内首先开展此项研究的单位，国内没有任何经验可以借鉴，国际上也只有少数大学成功研制出了机器人实体。在大量阅读国外文献的基础上，王启宁首先针对半被动双足机器人的腿结构开展攻关，成功研制了基于主、被动运动方式的三关节弹性机械腿。随后，整个研究团队针对被动双足行走机理开展研究，并和生物学交叉，探求人类行走的内在机理，他们所研制新型双足类人机器人实体初步实现了三维平稳行走，并具有一定的地面干扰克服能力。功夫不负有心人，王启宁研制的具有很强创新性的机器人成果得到了媒体的广泛关注，新华社、中央电视台、北京电视台、北京青年报、北京晚报等媒体多次报道了他和他所在团队的研究成果。

王启宁所取得的创新成果得到了多方认可，他先后获得北京大学“五四”奖学金、北京大学学术创新奖、北京大学团队创新奖、摩根士丹利奖学金、北京大学三好学生、北京大学“五四”奖章等多项荣誉；作为获得第五届中国青少年科技创新奖的学子，王启宁代表全国100名获奖者在人民大会堂举行的颁奖仪式上发言。2008年5月3日，在北京大学建校110周年前夕，王启宁还作为学生代表在胡锦涛总书记与北大师生代表座谈会上发言，汇报了自己的科研进展和在创新人才成长方面的体会，受到胡锦涛总书记的充分肯定。作为北大学子的代表，王启宁从历史手中接过“民主”与“科学”两面大旗，传承发扬着北大“思想自由，兼容并包”的优良校风和学术传统；作为中国大学生的代表，王启宁同样响应了胡锦涛总书记对当代大学生的殷切期望：用刻苦学习落实爱国主义精神，用积极探索成就高素质人才，用自主创新创造一流学术成果，用踏实严谨传承优良校风学风。回忆起与总书记的座谈，王启宁至今还深有感触：“我印象最深的是总书记希望我们肩负起历史责任，珍惜安定团结的良好局面。我们应当不断深化对历史和国情的认识，强化社会责任感和历史使命感；我们一定要牢记总书记的嘱托，把爱国热情转化为立足岗位、刻苦学习、发奋工作的实际行动，把自己的事情做好，踏实搞好科研，多出创新成果。”

从踏实的理论学习到艰苦的科研攻关，王启宁承载着北大学生勤奋、严谨的优良传统，传递着北大学生求实、创新的时代精神，践行着“做最好的机器人”的承诺，追逐着机器人领域的梦想——“到了2050年，将有一支机器人团队同人类足球冠军在世界杯赛场上见面。”

和衷共济，精诚团结——“1+1＞2”

“滴水不成海，独木难成林。”机器人的研发是一个极其复杂、极其精密的工程，是典型的多学科交叉研究。因此研发过程就不仅仅需要个人的奋斗，还要求整个团队协调一致、相互配合，充分挖掘每个成员的潜能。

“1+1＞2”或许在数学思维中是不成立的，而在深知协作精神重要性的王启宁眼中，这个公式不仅是一种原则，更是一种信仰。因此，他在进行个人研究的同时，也致力于凝聚一个团结高效的团队。作为团队带头人，王启宁充分尊重每个人的专长和兴趣，给予每位团队成员自由成长的机会。“己欲立而立人，己欲达而达人”，只有让团队的每个成员快乐地承担责任并有所收获，才能让 整个团队和谐高效地运作。

王启宁的周全考虑是团队成员都能看到的，因而整个团队最累最辛苦的时候，也是整个团队最有力量的时候。一次，王启宁率队去美国参加机器人比赛，为了节省有限的参赛经费，队伍住进了廉价公寓房。艰苦的食宿条件、混乱的社会治安使得身为队长的王启宁又不得不身兼保安、厨师等多重身份。默默的付出和坚持、无微不至的体贴与关怀，王启宁所做的点点滴滴都化为感动，最终凝聚为团队成员对他的敬重。

“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。”作为队长，王启宁率领他的团队“横扫”于国内外的各项大赛中，为团队、为北大、为祖国捧回了多项荣誉。2005年，他作为北京大学sharPKUngfu机器人队队长，首次带队参加全国机器人大赛，获得四腿机器人组第三名；2006年首次参加在德国不来梅举行的第十届机器人世界杯赛，获得技术挑战赛单项第8名的好成绩；同年在中国苏州举行的2006年中国机器人大赛暨机器人世界杯中国公开赛上，夺得四腿机器人组足球比赛和技术挑战赛双料冠军；2007年，在取得机器人世界杯国内热身赛一等奖之后，赴美国亚特兰大参加第十一届机器人世界杯赛，夺得四腿组技术挑战赛第四名，为当时国内高校参赛队在该项目上所取得的最好成绩，而他本人也作为机器人领域的一颗新星引起了相关领域的重视。2007年8月，王启宁被推选为2008年机器人世界杯赛标准平台组地区主席和中国机器人大赛唯一的学生技术委员，全面负责标准平台组的各项事务。现在，北京大学机器人队已发展成为国际知名的机器人竞赛团队，在最近举行的2008中国机器人大赛中又获得了一项冠军和一项亚军。

提携后学，关注社会——“位卑未敢忘忧国”

“江山代有才人出，各领风骚数百年”，为了使机器人研究领域诞生更多的新星，王启宁在机器人领域积极地“启发提携，遍国灵苗沾化雨”。王启宁的优秀在于，他把一个人的优秀变成了一群人的优秀，传承了提携后学、积火传薪、代不乏人的中国学术传统。作为所在实验室的高年级学生，王启宁主动帮助低年级同学解决学习困难。在王启宁的耐心指导下，先后两位本科生获得了北京大学“学术希望之星”称号；作为校外辅导员，王启宁帮助北大附小的学生们开展课外兴趣活动，指导小学生积极参与国内外机器人竞赛，并获得了多项国际奖项。

“风声雨声读书声，声声入耳；家事国事天下事，事事关心。”王启宁走出象牙塔，为社会积极贡献自己的力量。在进行机器人相关研究的同时，王启宁十分重视机器人文化在校园内外的传播。2005年10月，作为发起人之一，他创立了北京大学机器人协会并担任会长。三年来，他带领协会赴河北沧州、山东潍坊、广西柳州等多个省市开展机器人科普宣传活动，义务为市民普及机器人知识，并进行机器人实物演示。他们的活动不仅广泛宣传了北京大学在机器人领域取得的成果，普及了机器人相关科学知识，也吸引了众多优秀学子参与机器人科学研究。

“位卑未敢忘忧国”。王启宁每次奔赴各个省市进行机器人展演时，都是带着强烈的责任感。当他去贫困地区展演时，面对贫困地区教育资源极度匮乏的现状，这种责任更是在他的心中升腾，进而升华为振兴中华的使命。风雨飘摇的教室宿舍、残缺不全的桌椅课本、极度简陋的教学设备，这些似乎都已在电视、报刊、杂志中司空见惯；然而当王启宁亲眼所见后，内心还是被深深地震撼了。尤其是当他看到孩子们观看机器人表演过程中由于好奇和兴奋而难以掩饰的对知识的渴求时，他更加感受了知识与科技的力量。王启宁用自己在北大获得的奖学金资助甘肃一名失学女童完成学业，与此同时，他许下了用科技创新振兴中华的庄严承诺。因为在王启宁看来，奖学金可以帮助一个人，知识可以激励一群人，而科技可以改变一代人！