序言

自动化是指在没有人干预的情况下机器能自主完成特定任务的技术，从古代的简单机械装置到现代的无人工厂和智能机器人，自动化科技的不断革新深刻地改变着人类的生产和生活方式，自动化不仅是人类社会进步的标志，更是人类对更高效、更便捷生活不懈追求的体现。

为满足国家工业发展的需要，1970年，清华大学将相关专业合并组建了自动化系。建系55年以来，自动化系始终以服务国家的现代化建设和产出国际水准的原创性学术研究成果为使命，爱国奉献、追求卓越，为我国多个行业的信息化、数字化、智能化培养了万余名高层次人才、完成了一系列原创性科技成果，引领我国的自动化专业教育和控制科学与工程学科的持续创新，正在向建设世界一流大学前列学科的目标不断迈进。

55年前，清华大学将新中国成立初期建设的工业企业电气化自动化、热工量测及自动控制等几个专业从相关院系抽出，合并成立了自动化系（最初名为工业自动化系）。建系之初的自动化系以控制论为基础，培养能设计、运行自动控制系统的专门技术人才。20世纪70年代末，以四大教授常迵、方崇智、童诗白、郑维敏为代表的老一代自动化人将控制论、信息论和系统论“三论”确定为自动化系的学科基础。1981年，国务院学位委员会设立首批硕士博士点，自动控制、自动化仪表与装置、系统工程、模式识别与智能控制4个二级学科均获批准，在全校31个博士点中占据了4个席位，为自动化系的学科布局绘制了最初的蓝图。在此后一段时间里，自动化系从四个二级学科开展人才培养与科学研究。1989年常迵、童诗白分别牵头同时获得首届国家级教学成果特等奖（清华大学当年仅此2项），李衍达教授因信号处理理论及地震勘探数据处理方面的贡献于1991年当选中国科学院院士，吴澄教授因主持建成我国第一个计算机集成制造系统实验工程于1995年当选中国工程院院士。

1993年，学校提出到2011年，即建校100周年时，争取把清华大学建成世界一流的有中国特色的社会主义大学。1994年，学校形成了建设世界一流大学“三个九年，分三步走”的总体发展战略。自动化系的发展与学校的发展战略紧密结合，从20世纪90年代中期进入了向研究型大学转型的重要阶段，科学研究与开放交流水平得到了显著提升，宽口径、厚基础、高层次、多样化、创新性专业人才培养改革持续发力。2001年，自动化系成立了全校首个讲席讲授组，美国工程院院士、哈佛大学教授何毓琦担任首席科学家。在李衍达院士的大力倡导下，自动化系在2003年自设了具有交叉学科特色的二级学科生物信息学，并在2008年成立了以美国科学院院士、生物信息学奠基人之一麦克·沃特曼教授担任首席科学家的生物信息学与系统生物学讲席教授组，开启了自动化系进行交叉研究与人才培养的序幕。在清华百年校庆以后，自动化系进入了发展的快车道，在2012年、2017年两次教育部学科评估中均获A+且排名全国第一。2012年，周东华教授牵头获得自动化系首个国家自然科学二等奖； 2013年，戴琼海教授牵头获得国家发明一等奖（当年全国仅3项）； 2017年，戴琼海教授、管晓宏教授（双聘）分别当选中国工程院院士与中国科学院院士。

面对新一轮全球科技革命和产业革命的挑战，在建系50周年前夕，自动化系制定了新一轮中长期学科发展规划，提出了“三论一智”新的学科基础，重点突出“智能”与“系统”。2020年，结合学科规划自动化系对研究所的学科方向及其名称进行了调整，自动化系发展迈入新阶段。近五年来，自动化系牢牢抓住智能化发展新机遇，在学术交叉前沿、重大装备研制等领域进一步取得了许多高水平发展。戴琼海院士团队发明了世界首台多维多尺度高分辨率计算摄像显微仪器，突破活体成像极限，持续在国际顶级学术期刊Nature、Science和Cell上发表原创性研究成果； 宋士吉教授团队开发了我国首台深海可控式可视化采样机器人，实现了6000米深海精准作业； 李梢教授团队原创性提出了中医药网络药理学理论，为中医药现代化发展开辟了一条新路。

55年来，清华大学自动化系始终秉承“自强不息，厚德载物”的校训和“行胜于言”的校风，形成了“自觉、自律、自强”的系风，也孕育出了独具特色的“紫冬”文化。“紫”是清华的底色，而“冬”是自动化人坚韧、拼搏与自省的特质。55年来，清华大学自动化系培养了一大批学术大师、兴业英才和治国栋梁，他们在各自的岗位上践行“爱国奉献，追求卓越”的清华精神，也将自动化人的特质写在祖国大地上。

当今世界正经历百年未有之大变局，自动化系的发展也迎来守正创新的关键机遇期。在原有的控制科学与工程一级学科的基础上，自动化系牵头联合校内十余个院系建立新的智能科学与技术一级交叉学科，标志着自动化系正式进入“控制”与“智能”双轮驱动的新发展阶段。在人才培养方面，自动化系大力推动教学改革，实施“紫冬学生因材施教计划”，探索高层次人才培养的新模式。

校庆110周年前夕，习近平总书记在清华大学成像与智能技术实验室考察时指出，“中国教育是能够培养出大师来的，我们要有这个自信”。清华大学自动化系一定要牢记习近平总书记的嘱托，坚持立德树人根本任务、坚持科技创新“四个面向”，为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献！

最后，特别感谢自动化系原主任、本书主编王桂增大量细致、认真的工作，感谢王雄、张佐、石宗英、陈峰等老师参与本书的编写，感谢各研究所及广大校友提供的丰富的资料与素材。

2025年2月

清华大学自动化系主任 张涛

清华大学自动化系党委书记 古槿