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刘九龙：潜心科研，争取做出自己的研究风格

2021-08-03

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刘九龙出生于江西省宁都县，在他的童年时代也就是九十年代，那时中国经济处于迅速发展时期。刘九龙在回忆自己与数学的不解之缘时谈道，那时家乡也在紧跟全国经济建设潮流，不过交通还是不便、信息流通也相对闭塞。但家乡自古人文荟萃，早有“文乡诗国”之誉，读书风气良好，那时新华书店气派，私营书店林立。小时候父亲母亲也是经常带他去书店看书买书，父亲陪他读《华罗庚数学学校数学课本》这套教材的情景还历历在目，自此慢慢感受到了数学世界里丰富的乐趣。刘九龙到了中学阶段，在初中遇到了讲课生动活泼的数学启蒙老师，让他养成了对数学问题勤于独立思考的习惯；在高中遇到了讲课严谨且能传授丰富解题技巧的数学老师，让刘九龙打下了扎实的数学基础。也正是得益于他扎实的数学基础和热爱思考的习惯，对于物理化学的学习也是得心应手。刘九龙回忆大学数学专业的选择和学习时，说道：“高考之后在机缘巧合下，我进入了西安电子科技大学数学系学习，讲授数学分析和高等代数的是两位经验丰富的老教授，他们的讲解总能深入浅出，学习起来还不算吃力，我自认为数学底子尚可，大一期中期末考绩也还可以，并没有按老师建议做很多习题，但到了第三学期这些问题开始暴露出来了，我发现新的课程学习起来开始吃力，成绩也开始下滑，吃过苦头后才明白，只有多读几遍教材多做题，才能深刻理解到把故事自己讲完整，这对于我后来在研究生阶段修实分析与复分析，微分流形，测度论等更抽象的课程就有了前车之鉴的意义。”

2012年秋，刘九龙进入上海交通大学数学科学学院和自然科学研究院进行硕博连读的学习，师从张小群老师，从此便慢慢开始了做研究的训练。刘九龙说：“我进入上海交大学习时，张老师也刚回国工作不久，是一位年轻有为的老师，她提出的一阶原始对偶分离算法框架以及多项图像处理和重建的工作那时已经就被广泛关注和引用，同时还对我悉心指导有加，在我入门做科研时，花费了大量时间帮我补全凸优化，变分方法和压缩感知等我们研究方向的基础知识和前沿结果。她还介绍了另一位年青有为、在医学图像重建领域已有许多成果的高浩老师来指导我展开高维图像重建相关工作的研究。两位老师同时还推荐和支持我在博士期间出国学术访问，让我有机会与美国多个研究组展开前沿课题的研究”。

2018年新年伊始，刘九龙前往新加坡国立大学数学系小波中心、数据科学和机器学习中心做博士后，师从合作导师纪辉教授。刘九龙说：“沈佐伟教授和纪辉教授带领的研究团队取得的研究成果在国际上是领先的，在这里诞生了许多函数逼近，小波分析，数据驱动小波及其在信号和图像处理中的应用等相关的原创性结果，我在这里不仅拓展了研究领域，还从两位老师身上学到了做研究的品格--敢为人先，做出自己的研究风格”。刘九龙和合作者的工作针对欠采样、病态、高维反问题，在数据拟合方面提出了更准确的噪声统计模型，以及在正则化方法方面用变法方法和数据驱动的方法建立了高维医学图像的几何先验和统计先验，大规模反问题分离和并行优化算法，从而达到最大化利用高维医学图像冗余性并使得高维医学成像反问题能高效稳定地求解，以及在许多实际应用中性能超过了主流的方法，例如超声视频感兴趣区域的快速定位，四维锥束CT重建，多能谱CT重建等等。他们这一系列工作发表在权威数学期刊和交叉学科期刊上，例如 SIAM Journal on Imaging Sciences、Inverse Problems、IEEE Transactions on Medical Imaging、Medical Image Analysis等，其中超声视频感兴趣区域的快速定位被SIAM News, Science Codex, ScienceDaily等十几家科技媒体报道，四维锥束CT重建方法被遴选为Inverse Problems 2015 亮点文章，同时他也获得了中国工业与应用数学学会 2017 学生论文奖，郭本瑜青年学者优秀论文奖一等奖等奖项。

刘九龙在2021年初收到了中国科学院数学与系统科学研究院拟录用信，没有过多犹豫就决定加入计算数学与科学工程计算研究所，并于5月正式入职。他说：“华罗庚、吴文俊、冯康、关肇直、陈景润等先辈是数学院最亮丽的名片，对于他们的故事我父亲也是知道其中一些，我父亲特别尊崇中国科学院，我从小耳濡目染其中一些数学大家的故事，中国科学院数学与系统科学研究院自然成了我向往的工作单位。入职的那一天，周爱辉所长送给了我一套《冯康文集》和《冯康先生纪念文集》，我已经阅读了其中一部分，从中领略到了冯康先生有限元和辛计算等方面的开创性的成果，还有为科学事业一生奋斗不止的精神，相信今后一定会激励着我在科研道路上不懈奋斗前行。”