论文标题：传承与开拓：杨叔子科学人文思想与跨域健康管理研究展望

论文作者：胡友民 刘颉 胡中旭*李晓平 吴波 史铁林 余东升

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2022年11月4日，中国科学院院士、华中科技大学教授杨叔子先生与世长辞，享年90岁。先生的一生，是科学探索与人文情怀交织的壮丽篇章，是“工业报国”与“文化育人”的双重实践。作为机械工程学家、教育思想家和文化传承者，先生带领团队研发了国内首台微机信号处理系统、攻克了钢丝绳断丝定量检测等国际性技术难题、主持完成我国首个智能制造国家重点项目，不仅开拓并奠定了设备诊断与智能制造学科方向，更开创性的将中国传统文化哲学思想与现代工程理论相融合，为我们留下了弥足珍贵的精神财富和理论源泉。

在杨叔子先生逝世三周年之际，我们深怀敬意地对其学术思想进行系统梳理与深入思考。重新审视先生“文理交融、古今贯通”的学术理念，希望能帮助我们更好探索问题本质，形成一种统一的跨域健康管理研究方法论。这不仅是对这位前辈学者的深切缅怀，也是践行其“得时后代超前代，识路前贤励后贤”治学理念的具体实践，更是推动学科发展的有益探索。

杨叔子故障诊断与智能制造学术研究脉络

杨叔子先生的学术研究历程，大致可以分划为以下四个阶段：

1.奠基与早期阶段：静观其复——系统建模与静态特性分析

杨叔子先生早期研究聚焦机床机械系统静态特性分析，提出了主轴结构参数优化方法与最佳轴承跨距图形化方法，为机床设计提供了重要理论依据。1959年，杨叔子先生主持研制的两台C625机床作为国庆十周年献礼送往北京展览。

2.转型阶段（1980s）：观兆知变——时序建模与动态诊断理论

上世纪80年代，杨叔子先生通过融合时序分析与控制理论，构建了动态信号统一分析框架。首创基于模式识别的颤振早期诊断技术，成功解决“二汽”机床振动噪声问题。在《机械设备诊断学的探讨》首次系统构建该学科理论体系，将设备诊断类比人体健康，强调“预防为主、视情维修”，与“上工治未病”的东方智慧相呼应。

3.深化阶段（1990s）：执一御万——智能诊断与系统化方法

20世纪90年代，杨叔子先生在《人工智能在机械设备诊断中的应用》等系列研究中，从开创性探讨AI与设备诊断，到实现诊断过程的算法化，前瞻地指明了智能诊断的发展方向。在《机械设备诊断学的再探讨》等系列研究中，以系统论观点完善了诊断学的“四维框架”，提出“双轮驱动”理论，完成了机械设备诊断学的理论体系建构与学科化。

4.拓展阶段（2000s前后）：器以载道——先进制造系统

作为我国智能制造的先驱，在《先进制造技术及其发展趋势》等研究中构建了智能制造理论体系，指出制造系统“四化”特征，阐释了“八大技术”内涵。在此基础上，提出“和谐制造”观，并早在2008年就倡导“以人为本”的制造理念。伴随工业5.0的演进，这些思想愈发凸显前瞻价值。

传承与创新

在先生提出的“三级分类框架”和“双轮驱动”等理论基础上，引入深度神经网络与知识图谱技术，构建了“感知-认知-决策”智能诊断范式，实现知识推理与数据驱动的有机融合，赋予其智能时代的新内涵。源于先生提出的“四化特征”理论，开发了数字孪生驱动的智能诊断系统。同时，秉承先生“制造-服务-人”的和谐制造观，推动“人-机-环”协同认知研究。在传承中更重开拓，突破了传统物理系统的边界，将工程诊断学理论与生命系统健康管理融合，实现了从“机械生命观”到“生命机械观”的范式统一。在此过程中，借鉴中华传统医学的“整体观”和“辨证论治”思想，发展出基于多源信息融合的设备健康状态综合评估方法。这种跨域互鉴不仅深化了智能诊断的理论内涵，也是对先生学术思想的创造性传承。未来，团队将继续深入探索健康管理的跨域共性基础问题研究，推动健康管理向精准化、个性化、智能化方向发展。

基于“主动预诊”的跨域健康管理研究展望

世界各类系统虽纷繁复杂，但往往遵循“平衡守中”的普遍规律。一旦系统偏离平衡态，生命体表现为“生病”，物理系统表现为“故障”。传统医学强调的“三分治七分养”，本质上是一种主动调理以至守中的健康管理理念，其在工程装备、生命系统等不同领域展现出普适性价值，揭示了物理和生命系统健康管理底层逻辑的同源性。同时，先生创立的“识其静-观其动-御其变”的方法论，也为我们提供了统一的认识框架。因此，未来需以整体观把握系统关联、以系统观统筹要素协同、以动态观追踪演化规律，构建一种“基于主动预诊的广义复杂系统的跨域健康管理”体系，实现从被动应对到主动管控的范式转变。

结语

在继承杨叔子先生科学人文思想的基础上，坚守工程应用的实践本色，以传承求创新，以融合求突破，推动“物理诊断”与“生命诊疗”深度融合统一，将源自先生思想的广义复杂系统跨域健康理念不断完善并发展好，为推动“健康中国”建设贡献智慧和力量。