我们是《世界科学》早期的读者和作者，对这份期刊怀有很深的感情。时下，经常看到各种报刊上登载的纪念文章，有回忆和悼念亲朋挚友的，有回忆不同岗位上普通员工的……但是，回忆和纪念大学普通教师的文章不多见，而我们却想写一篇这样的悼文，以纪念从生病到逝世已一年的一位教授朋友，说一说他的很平凡的几件感人至深的小事。

 

　　我们的朋友去世前是北京大学的一名教授。去北大教书之前，在中科院生物物理研究所工作了20多年，主要从事视觉信息处理方面的探索研究。1964年他从中国科技大学自动控制专业毕业，分配到中科院自动化研究所工作。不幸的是，很快就赶上了“四清”运动，他被发配到驻马店农场劳动，一次夜间突发洪水时，侥幸避难的他躲过一劫。接着又是文化大革命，他的性格倔强，敢于对领导的言辞提出质疑，受牵连挨了整并不屈服，几年后，他被迫离开了当时已经划归为国防科工委的502研究所。即使只正常工作了短短的两年时间，他也在红外传感器和卫星姿态控制方面取得了可以实际应用的成绩，发表了“三轴稳定的对地观测卫星姿态控制系统”方面的论文。

 

　　我们这位朋友（1970年）离开502研究所的第一个落脚点便是位于北京市郊牛栏山一家日资开办的维尼纶厂，接受工人阶级的再教育。在那里工作三年多时间，每天下车间劳动，解决技术问题，晚上还要值夜班，即使这样，他仍然利用空余时间阅读一些专业书籍，开阔自己的视野。三年后，终于回到中科院，进入生物物理所的视觉研究组。

 

　　在生物物理所，视觉研究组是一个刚刚组建的课题组，而视觉研究当时又是一个崭新的研究方向，它与计算机视觉、机器人导航，以及现在我们知道的很多具体应用包括国防上的各种巡航制导武器等等密切相关。人类感知的周围世界的信息，70%以上是视觉图像信息，因而视觉也称作视脑。他来到生物物理所，尽管当时仍然处于文化大革命之中，精神上的压力相当大，但他顾不得别人的看法与误解，迅速地投入到研究之中。通过勤奋的思考，敏锐的洞察和准确的判断，他总结出视觉研究的三个主要方面，即：神经解剖学在细胞层次上的微结构研究、系统水平上计算理论的建立与完善，以及神经网络的仿真实验。由于实验条件的限制，开展神经解剖学方面的研究困难很多，他只能将重点放在视觉计算理论的建立和利用神经网络开展数值实验这两方面。

 

　　当时在国外，视觉主要在两个方面开展了研究，一方面是非线性动力学的兴起，促进了视觉系统的神经动力学研究；另一方面是霍普菲尔德神经网络的出现，开展了视觉信息加工的对称与不对称神经网络的研究。在国内，他是很早就注意到了这两方面动向的学者之一，他及时撰文介绍了霍普菲尔德神经网络的机理、存在的问题，并接连发表了“局域神经线路的联结系综模型”、“初级视觉的神经波表象”和“神经形态发生的细胞自动机模拟”等论文，同时又投入大量时间和精力致力于中科院神经网络学术会议的组织和学术交流。期间，他满腔热情地撰文“认知科学与智能研究的进展与我们的策略”、“神经网络研究和神经计算机研制”等，指出这是国际上各发达国家争夺“金山”的一场科学与技术的较量，呼吁决策部门清醒地认识到这个严峻的局面，及早对国内如何开展研究制定对策，做出部署。

 

　　这里简要记述的是他对国内视觉计算理论的重要贡献，其中包括在系统层面上的计算视觉及其正则化方法、立体视觉研究、神经网络中的宏连接的显式表达和感受野的定量计算、人类颜色视觉的计算理论、学习与记忆的数学模型等；在探索认知过程的微结构层面上的并行分布式处理（PDP）模型、在网络层次上模拟人的认知活动，等等。

 

　　当时，他满腔热诚地推崇PDP模型，撰文写道：势如长风出谷，迅若雷电，它正在向我们提供一种新的计算形式，一种不同于冯·诺依曼计算机的体系结构。在考察人类执行图像识别、语言处理、运动控制等过程时，人们终于发现这些活动原来都属于解“约束满足”问题，而它的一个自然机制就是一类PDP模型。这类模型假定：信息处理是由一组相当简单的单元通过相互作用完成的，每个单元向其他单元发送兴奋性信号或抑制性信号。单元表示可能存在的假设，单元之间的相互连接则表示单元之间存在的约束。这些单元的稳定的激活模式就是问题的解。有理由认为，上述单元集合实际上相当于一个“神经网络”，因为各种具体的PDP模型都是具有某种生理学意义的。从心理学和计算的角度来看，PDP模型就更令人瞩目了，因为它们作为解释人类认知心理现象的机制是相当成功的，它们执行计算的能力是非常强大的。PDP模型从根本上改变了人们对信息处理、学习机制、表象本质等重要概念的传统见解。

 

　　在人类颜色视觉的研究方面，他将计算视觉理论和生态学视觉理论有机地结合起来，指出颜色信息处理的根本任务是检测环境中的光不变量。在此基础上，他和他的同事提出了颜色视觉的计算理论以及计算理论本身的生物学标准。并特别指出，初级视觉计算是典型的不适定问题，动物的视觉系统则利用视环境中存在的条件将该不适定问题转化为定解问题。在引入颜色视觉计算的必要条件、客观性约束、以及颜色认知的神经表象后，证明了上述约束下颜色算法的存在性，提出了构造颜色知觉的基本假设。

 

　　而在立体视觉研究中，我们的这位朋友指出：人们认为立体视觉主要是双眼的视觉功能，主要是由双眼视差决定的。但根据刺激图像的性质，体视问题大体上又可以分为有单眼线索（图形或模式）和没有单眼线索两类。而双眼透视则可以看作是一种没有单眼线索的体视现象。他对随机点纹理构成的上述两类立体图对所产生的体视现象作了分析比较，对空间滤波的作用作了深入的考察，目的是要说明大脑是以什么方式处理深度信息的。在这方面的研究，得到的主要结果是:(1)随机点立体图对的体视可塑性最大容限在17％左右。(2)体视可塑性容限与图形的大小、位置有关；图形太大，太分散，都会使体视可塑性容限降低。(3)体视可塑性容限与双眼视差大小、图形三维构型有关；视差太大、构型大复杂，也会使体视可塑性容限降低。(4)体视可塑性容限还与图像质地有关，小圆点和棋盘格质地的体视可塑性容限高于窗纱布质地的可塑性容限。

 

　　回顾我们与他的交往，有两件事情是印象最深的，这就是他和他的同事花了大量时间翻译的一本学术名著《视觉计算理论》，以及如何教学与培养研究生。

 

　　《视觉计算理论》在国际学术界被誉为这一领域的“圣经”，是一本必读的专著，由年轻的学者大卫•马尔在他英年早逝之前的病中，用不到两年时间完成的一本久负盛名的著作。在书中马尔明确地指出：视觉在系统层面上是一个信息处理装置，应当在计算理论、表象与算法以及硬件实现这三个层次上进行研究探索。书中还别开生面地另辟一章，专门以对话的方式介绍了视觉计算理论的基本内容和形成过程。当时，因双螺旋结构的发现而获得诺贝尔奖的克里克正在美国索尔克研究所研究视觉的神经生物学机理，而马尔作为访问学者，每天在午餐会上都能与克里克讨论视觉问题，涉及了人工智能和认知科学中各个流派的理论与主要观点。通过这组问答，读者就比较容易掌握新兴的视觉计算理论在思想方法上的特点。当我们的这位教授朋友，得知这本英文书出版后，多方求助，终于请人带回一本，真是如获至宝，爱不释手，通宵达旦地阅读。

 

　　那时连中科院图书馆都没有这本书，可想而知那时的艰难处境。他被这本书的内容和新颖的学术思想深深感动，意识到对于我国计算机视觉、图像处理、人工智能、模式识别等领域的研究和人才培养的极具重要价值，遂决定将这本书翻译成中文出版，让它惠及更多的科技人员、高校教师和大学生、研究生（那时，大部分科技人员的外语水平实在不高，阅读外语原著十分困难）。他当时住在五道口附近生物物理所曾用作圈养实验小动物的一个房子里，一双儿女尚在稚龄，月工资几十元，生活维艰，还是我们借到一本字典给他用，白天上班，晚上与节假日便全部用在翻译上。

 

　　即使是这样，他和同事却不坠青云之志，可以说是顽强的拼搏。原作不仅语言生动活泼，又涉及太多的多学科用词，如像心理学，解剖学，神经科学，哲学，计算机，图像处理，人工智能，等等，还夹杂有一些俚语，要想准确地理解其中的原意，又要搞清楚所反映的科学意义，谈何容易。记得他每翻译一部分，就得将手稿再手抄誊清一遍。说了这些，是想让那些现在自己不动手，让研究生们通过网上的机器翻译，粗制滥造，错误百出的各种译文者汗颜，请扪心自问，对得起做学问的良心吗？

 

　　我们的这位教授朋友，具有非常好的文学修养和文字功底，即使今天翻看该书的中文本，你也会为其文采而叹服，他自谦地说译文只求信与顺，可实际上，用信、达、雅赞誉这本书的译文质量也毫不为过。在那样困难的条件下，能有这样好的结果，足见他的学术良心，一丝不苟的治学态度，为广大读者贡献自己推动新学科发展的拳拳之心。

 

　　三年之后，《视觉计算理论》中译本由科学出版社出版后，立即得到大家的欢迎，成了一部抢手的畅销书。可以说，这本书是至今在国内被引用最多的一本中文译著。借用他本人在中文版“译者的话”中的一段表述：我们希望本书能成为一本颇可一读的、内容正确的视觉计算理论入门书；而这也正是原书作者所追求的。正是他和他的同事们的努力，马尔的计算理论和他的名字在国内的许多科技领域已经非常知名了。不久，马尔的一位同事来生物物理所访问，她曾感叹：真想不到在这座破旧的楼里却有一批有头脑的人，如此敏捷地理解了马尔理论的意义，如此快地出版了中文版本。

 

　　对我们来说，这位教授朋友，对待教学的态度似乎过于认真，对待研究生也过于热心；其实，他在研究所工作多年，调到北京大学去任教，是一项新的工作，从来没有教过书的他，不知道如何教好一门，也是拿出十二份的精神，仔细编写教案，反复修改，不断充实，融入自己在研究工作中的体会和积累的知识，讲课的风格焕然一新，内容充满新意，形式生动活泼，收到很好的效果。在全校教材评比中，他教授的两门课程均获得优秀并资助经费出书。在科研与教学的同时，他也倾注了许多心血培养研究生，经常是通宵达旦地与研究生讨论问题，提炼出有价值的新颖的学术思想，把他的知识甚至自己打算研究的一些新的课题，无保留地传授给研究生。经他培养的研究生具有很强的独立思考和独立进行选题的能力，他们在国外大都取得了很好的成绩，有了一定的建树。这与时下许多教授一人名下几十甚至上百名研究生，一年难得见面一次，只将他们当作廉价的工具使用的情形，相差是何等明显！难怪研究生们称这样的学术导师为老板，长此以往，这些教授中的一些人便真正成了空有虚名的不学无术之辈了，除了造假剽窃，还能有什么作为呢？

 

　　我们的教授朋友，淡泊名利，信守承诺。就连评职称这种对个人而言重要的“大事”，他也是一让再让，在大家的再三催促下，才去应聘；而在他留下的教案中，仍然签署的是教员一职，而他的学问则并不逊于许多博导教授，甚至一些院士。就连每年一次的身体检查，他也很少参加，低调处事，潜心读书学习，认真教学，刻苦钻研，是他追求的境界。

 

　　我们与他相识相交50年，情深义重；他从事科研教学半个世纪，著书立说，一生平凡而充实。

 

　　2010年5月，经过孜孜不倦探索，终于建立了能够体现同步化响应和稀疏表象的初级视觉信息处理的神经计算模型，论文在国外知名期刊上发表，为他的研究工作画上了一个值得欣慰的句号。不幸的是，是年11月27日癌症便夺去了他的生命，他走完了自己的人生旅途，在上海逝世，享年69岁。北京大学信息科学技术学院的教师代表去上海参加了遗体告别仪式，表达了同事们对他的敬意和怀念。

 

　　这就是我们的教授朋友――姚国正，北京大学信息科学中心的一名普通教员。

 

　　编后记：承赵松年、于允贤老师信任，发来他们悼念他们的一位好朋友姚国正先生的讣文，文章追忆了一位平凡而杰出的中国知识分子的贡献和他的经历，读后令人动容。80年代末，作为《世界科学》杂志的记者，笔者曾有幸在北京采访过姚先生。记得我当时到姚先生家里采访，尽管全家居住在一间只有10平方左右的斗室，但姚先生当时正在为《视觉计算理论》一书的翻译而拼搏，他在和我谈起这本书，讲起视觉计算时满脸的兴奋，完全没有因为眼前生活的困顿而烦恼。这以后他多次为《世界科学》杂志翻译和审校文章，其纯粹和认真的态度给编辑部同仁留下深刻印象。姚先生的去世使这个世界上又少了一位真正懂科学、爱科学的纯粹的科学家。谨以这段文字呼应赵松年、于允贤老师的讣文，也愿《世界科学》杂志的好朋友姚国正先生在天之灵安息。