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方福康,教授浙江定海(今舟山)人。1953年加入中国共产党。1956年毕业于北京师范大学物理系。1980年获比利时布鲁塞尔自由大学物理学博士学位(师从诺贝尔奖金获得者普里戈金)。历任北京师范大学副教授、教授、物理系主任、副校长、党委书记、校长。

简介

方福康
方福康

方福康

,理论物理学家、系统科学专家。早期从事原子核理论的教学和研究工作,在离子注入理论的研究项目中,由于对布瑞斯(Brice)的能量淀积理论的工作与其他同事一起获1977年中国科学大会奖;70年代末80年代初将耗散结构理论引入到国内,在非平衡相变的驰豫时间,Fokker-Planck方程的李代数结构、化学双稳态分析、具有饱和和吸收的单模激光相变等工作中取得了一系列科研成果。80年代后期将非平衡系统的研究扩展到社会经济系统,对经济复杂性的研究形成了明确的研究思路,并在经济增长理论、经济系统对称性的分析、经济系统多因子模型、人力资源经济和教育经济效益分析等问题上得到了许多具体结果。他是系统科学学科建设的积极倡导者,为中国系统科学特别是系统理论的研究与发展作出了突出的贡献。

生平

方福康,1935年2月28日出生于浙江省定海县。1952年毕业于上海继光中学。中学时期,他对自己未来的设计是学工科,当一名工程师。但当时正是迎接新中国文化建设高潮的时期,党和国家号召高中毕业生报考师范院校,方福康改变了志愿,以优异的成绩考入北京师范大学物理系。1956年7月,他又以优异的成绩毕业留校,从事理论物理学、原子核物理学等的教学和科学研究工作。
“文化大革命”期间,方福康受到了不公正的待遇,但即使在那段极端困苦的时间里,他也从未放弃过进行科学研究的努力和工作。70年代初期,他被下放到山西临汾劳动,回校后,曾向著名数学家蒋硕民教授请教,在他指导下学习现代物理学中的数学方法。蒋先生曾留学德国,与世界著名数学家冯诺依曼共过事。“文化大革命”中,蒋先生被作为反动学术权威批判斗争,当时的处境也十分凄惨,门庭冷落。方福康虚心上门求教,老先生十分欣喜,对方福康潜心指导,并向他介绍了冯诺依曼(Von Neumann)学术思想的发展过程。这阶段的学习使方福康在数学功底上有了一个飞跃。70年代中期,方福康和数学、化学、天文、哲学等系的几位教师,为了夺回失去的时间,探索世界领先的科学领域,组织了多学科的讨论班,阅读和讨论当时的学术前沿问题。这个讨论班坚持了10多年,为以后成立非平衡系统研究所打下了基础。1976年,他与其他同事一起承担了关于“离子注入理论”的科研项目,并与所在的科研群体获得了1977年全国科学大会奖。1978年8月全国物理学会年会上,他介绍了1977年诺贝尔化学奖获得者I.普里高津(Prigogine)关于耗散结构的工作。1978年10月,方福康作为“文化大革命”结束后我国最早公派出国的进修人员,赴比利时布鲁塞尔自由大学,在I.普里高津领导的索尔维(Solvay)国际物理化学研究所进修,并在两年之内获得博士学位。回国后,他继续进行非平衡系统的理论研究,创建了北师大非平衡系统研究所,在许多相关研究领域开展了卓有成效的研究工作。
作为一位理论物理学家,他并不满足于一般的研究,在1985年前后,方福康又将非平衡统计物理中的耗散结构理论和方法推广到研究一般复杂系统演化方面,开始了对非平衡经济系统的研究。在他的积极倡导和全国系统科学界的大力支持下,北师大在全国第一个设立了系统理论本科专业,与硕士、博士学科点及博士后形成系列,为系统科学学科建设和人才培养体系的完善作出了重要贡献。
方福康于1983年出任北师大物理系系主任,1986年任北京师范大学党委书记兼副校长,1989年至1995年任北京师范大学校长。在学校的领导工作中,他思路清晰,胸有成竹且坚定不移,为把北京师范大学办成国内第一流、国际上有影响、高质量、高水平的国家重点大学付出了艰苦的努力。除了学校的行政管理工作外,他还曾担任世界银行教育贷款项目中方专家组组长、国家教委直属高校咨询委员会副主任、全国国情教育研究会副会长、国务院学位委员会第二、三届委员、第八、九两届全国政协委员等,至今仍负责着系统科学学科评议组召集人的工作,担任着系统工程学会理论委员会副主任等职务。

简历

1935年2月28日 出生于浙江省定海县。
1952-1956年 在北京师范大学物理系学习。
1956-1978年 任北京师范大学物理系教师。
1978-1980年 在比利时布鲁塞尔自由大学进修,获博士学位。
1983-1984年 任北京师范大学物理系系主任。
1984-1985年 任北京师范大学教授、副校长,研究生院院长。
1986-1989年 任北京师范大学副校长、党委书记,国务院学位委员会委员。
1989-1995年 任北京师范大学校长,国务院学位委员会委员。
1990— 任国务院学位委员会系统科学学科评议组召集人。

研究方向

理论物理、系统科学、复杂性理论及其在经济、神经计算等方面的应用
70年代末80 年代初,研究方向为非平衡统计物理及耗散结构理论,主要讨论非平衡相变及其数学形式。具体工作包括非平衡相变的驰豫时间、Fokker-Planck方程的李代数结构、核化的Schlögl模型、双稳系统分析、具有饱和吸收的单模Laser相变,核裂变的远离平衡机制以及非平衡系统的变分分析等。
80年代后期开始,逐步将非平衡系统的研究扩展到社会经济、教育经济和生态资源环境等领域,讨论这些系统中存在的复杂性和自组织。主要工作包括经济波动和技术内生经济增长模型、复杂经济系统的演化分析、多部门经济增长模型、R&D部门的最优投资、风险概念分析、经济系统对称性分析、人力资源和教育经济效益分析、金融发展与经济增长相互关系、人才流失、自然资源环境系统的突变机制和临界性分析等。提出了J结构这一类经济系统的非均衡突变机制,讨论了S形的燕尾突变结构在资源环境与生态系统中的作用。
目前的主要研究方向为学习与认知神经科学中的复杂性。关注宏观学习过程和记忆的涌现机制,尝试建立基于神经元群的动力学模型,将高维系统投影到低维系统,寻找系统演化的低维吸引子。具体内容包括:视知觉和听知觉神经过程中的涌现机制、SOM神经网络发展及应用、Hopfield网络与联想记忆、概念形成的微观机制、神经突触传递过程中的信息量改变等。

科技成就

初获离子注入理论成果
方福康的研究工作领域开始是在原子核理论及其应用等方面,这在50~60年代是科学研究工作的一个热点。对于方福康来说,这一段研究工作对他有两重作用,一是通过这项研究工作的背景,为其理论研究打下扎实的基础,二是在具体的核应用领域获得了初步的研究成果。
核理论的研究涉及基础极广,方福康就学于张宗燧,蒋硕民等老师,在理论物理、数学上打下了深厚的功底,并受到了由他们带来的国际著名学者狄拉克(Dirac),冯诺依曼的学术思想的深刻影响。基础的研究工作虽因“文化大革命”的干扰而中断,但方福康并没有放弃对科学研究工作的执著追求,在当时还有可能进行的应用领域中尽力继续其研究。1976年美国核物理应用团访问中国,这大致是由于“文化大革命”的影响而中断学术交流关系以后美国最早派出的一个代表团,团中包括当时的美国国家科技顾问J.F.吉布恩斯(Gibbons)。方福康等参与了代表团的接待,并与美国著名的桑地亚(Sandia)实验室理论部主任D.K.布瑞斯(Brice)对口交流。在了解了Brice理论的基础上,探讨了Brice能量淀积分布的应用范围,并将Brice方程在随机过程的基础上重新推导计算,此结果与其他关于离子注入研究的成果,特别是实验工作方面的成果,使方福康和他的同事们一起获得了1977年的全国科学大会奖。这项工作是在特殊条件下完成的,它体现了方福康科学研究的素质和能力,也使他从当时“文化大革命”的停滞状态中得以较早、较快地恢复。
探索非平衡相变机制复杂性
1977年I.普里高津(Prigogine)由于非平衡和耗散结构的理论而获得诺贝尔化学奖,这实际上是近代复杂性研究在国际上展开的序幕。一些过去不被人们广泛关注的概念,如系统的失稳、突变、远离平衡、分支等等,突然成为研究的热点,在各种领域中应用,甚至扩展到社会、经济领域。方福康在1978年的中国物理学年会上系统地将耗散结构理论作了介绍,旋即到I.普里高津的研究所进修,并比较了当时德国的H.哈肯(Haken)学派,日本的铃木增雄以及美国、荷兰、西班牙、意大利等国在这个领域的发展,选择了关于“非平衡相变与含时随机涨落”的研究,这是涉及复杂系统自组织机制和突变的最基本的问题。方福康从非平衡系统随机涨落的角度,展开了深入的研究,采用了Master方程、Fokker-Planck方程等数学操作,得到了非平衡相变的驰豫时间,含时随机涨落的局域扩散、以及随机系统的算子谱分解等实质性的结果,从而对随机涨落的演化,涨落与突变的联系,宏观自组织的触发等非平衡相变的微观机制提供了一种明确的阐述。在相变机制研究的基础上,方福康对一些典型的非平衡相变进行了探讨,得到了有意义的实际结果,如化学中SchlgL核化过程的条件,单模激光系统中双光子饱和吸收的阈值以及核反应作为一个远离平衡过程的反应截面的计算等等。方福康在I.普里高津研究所进修期间获得博士学位,而且建立了与普里高津学派长达20多年的交流与合作。回国以后,方福康继续在上述的非平衡相变机制与实际系统深入研究,发展了处理非平衡相变的对称分析方法,并与国内其他一些单位一起开展了数值计算的方法研究。
对于中国这一阶段复杂性研究的进展,一位国际上复杂性研究的代表人物,日本东京大学的理论物理学术带头人铃木增雄教授曾作过这样的评价:“中国科学家在非平衡系统理论的发展的早期,就深入地进入到了这个领域,这是十分幸运的”。I.普里高津也曾专门致信赞扬方福康的才华,并肯定他在进修期间的成绩。
运用复杂性理论进行经济系统分析
80年代末,90年代初,一批诺贝尔奖得主和数学大师包括P.安德森(Andersson)、K.J.阿罗(Arrow)、I.普里高津(Prigogine)和S.斯麦尔(Smale)等人,提出了一种经济系统分析的新见解。开始只是一个大概的框架,认为经济是一个演化着的复杂系统。在这一观点提出以后,很短的时间内,对经济系统复杂性的研究便形成了热潮。各家所采用的研究路线也不尽相同,如:美国桑塔费(Santa Fe)研究所强调的自适应系统的计算机实施,德国的哈肯学派利用Fokker-Planck方程讨论定量社会学,瑞典学派对区域经济动力学进行研究,美国的R.戴(Day)等人则关注的是混沌在经济中的应用等。
在诸多的经济复杂性研究中,方福康与普里高津学派密切合作,形成了明确的思路与技术路线。方福康和他的研究组的工作特色表现在以下几个方面。首先,他们关注的是经济系统基本规律的探索,特别是宏观经济的基本规律。传统的经济理论即一般均衡理论(General Equilibrium Theory)处理的是均衡态,它虽然基于不动点定理作了严格的数学证明,但考察的只是系统的终态和负反馈行为,然后将其看作一种理想状态来估测经济系统的走向等行为。将复杂性研究引入到经济系统中,则处理的不仅仅是简单的终态,而且可以分析经济的正反馈增长,泡沫形成及经济崩塌,越过势垒的起飞现象,以及经济中的混沌和途径依赖等等。虽然其他学派对这些问题有过讨论,但这里给出的是一组完整的经济图象,特别是宏观经济所显示的不对称性周期。其次,方福康和他的研究组对经济系统的讨论划分了明确的模型描述层次,与流行的将子系统随机行为耦合方法不同,方福康及其研究组认为,对于一个十分复杂的经济系统,要想将诸多的子系统通过耦合来给出其宏观行为,不仅在技术上有极大的难度,而且在概念上也不易弄准确,难以得到有意义的结果。方福康的做法是,将经济系统研究的难点予以分解,在宏观的层次上,先着重寻找支配经济系统决定性的序参量,找到它的正负反馈、起飞、崩溃等特征量,然后再通过微观的随机性质来刻划这些宏观有序的突变。这就为经济系统与原有复杂性基础研究找到了一个很好的结合点。
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