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原标题:姚期智:科学原野上 我自由翱翔

  人物小传:姚期智,世界著名计算机学家、清华大学交叉信息研究院院长、图灵奖首位亚裔得主、世界密码学的奠基人之一。他一手创立的清华大学本科计算机实验班“姚班”,已成为国内本科教育的旗帜。今年年初,中国科学院外籍院士姚期智放弃外国国籍成为中国公民,正式转为中国科学院院士、美国科学院外籍院士。

姚期智:科学原野上 我自由翱翔

“量子计算机基本已经呼之欲出,假如能把量子计算机和人工智能放在一起,甚至可能做出连大自然都没有想到会有如此结果的事情。”11月5日,一年一度的腾讯WE大会上,中科院院士、清华交叉信息研究院院长姚期智介绍了量子计算的奥秘与前景。

他强调,对自己来说最兴奋的将来,就是将量子计算和人工智能这两个最热的题目结合在一起。

这位71岁的科学家,多年来深居简出,鲜少在公众场合露面。不久前,他在一档科技挑战类节目《机智过人》献出了自己的综艺首秀。人们看到了这样一幕:姚期智从憨态可掬的金毛犬中选了只没有明显特征的狗狗,稳稳牵上舞台参加人工智能步态识别环节,笑称“我挑它的时候它还是研究生,现在它就是博士生了!”

“我希望帮助更多中国老百姓和年轻学子更加深入地了解人工智能的科学内涵和可能机遇。”姚期智阐述自己亮相节目的初衷。

这位思维敏捷缜密、言辞恳切幽默、待人亲切和气的老人,跨越大洋,回到故土,翻过一座又一座学术的山,坚定地走着人才培养之路。

人工智能的中国机会

在这一次的人工智能浪潮中,中国很幸运地在应用方面已经追上世界水平,但我们不能认为追上世界水平任务就完成了。

71岁的姚期智参与节目录制,过程相当辛苦,但他本人却觉得非常兴奋。

“与其他节目大不相同,《机智过人》是一个比较严肃的系列,它既有人脸识别等成熟技术,也有刚刚开始研究的机器人写诗等项目,把人工智能的技术跟应用做一个结合,是这个节目有趣的地方。”姚期智说。

在他看来,节目中的竞赛只是表象,呈现的项目也不是终点。以人工智能读影像片子为例,它背后的逻辑是怎样让人工智能在医疗领域做出巨大贡献。但目前,中国这方面的系统研究仍相对较弱。

姚期智分析说,人工智能绝对是今后二三十年对科学界和产业界产生极大影响的一门科技。在这次的人工智能浪潮中,中国很幸运地在比较应用方面追上了世界的水平,也有非常出色的产业基础来做这件事情。

“然而,我们不能够认为我们已经到达了世界的水平,这个工作就完成了。我希望中国能够在人工智能的发展上取得一些原创性的、有知识产权的成果和地位。”姚期智说,推广非常重要,这也是他参加《机智过人》录制的最大原因。

2004年,姚期智辞去普林斯顿大学的终身教职,担任清华大学高等研究中心教授,并开设了国内首门计算机理论课程。他回国的理由很简单:希望为缩短中国在计算机领域和世界领先水平的差距做出贡献。

在中国,计算机一直被视为工程学科,也因此忽略了在计算机理论方向上的研究。事实上,计算机科学中有很多科学方面的理论跟知识,计算机科技想要有最全面的发展,就必须兼顾工程和科学。

“直到现在,我们在计算机理论方面还是和国外有相当大的距离,这和时代背景也有关系,改革开放后的我们需要先让国家富起来,所以对于实用特别重视。”姚期智说,而现在,人工智能的理论研究正成为摆在中国面前的巨大机遇。

一方面,人工智能基本上是一个实验的科学,学习实用技术非常快的中国年轻人,让中国在这方面迅速赶上世界水平。

另一方面,人工智能现在最大的缺陷就是没有理论,下一代人工智能要突破,一定要在理论上下功夫。算法理论和系统性应用是中国的薄弱环节,我们既要在算法理论方面寻求突破,也要力争出现系统性的应用。

“《新一代人工智能发展规划》说到2030年,我们在人工智能领域要做到世界领先。我觉得这个是一个很令人兴奋的远景,而且也确实是有可能达到的。”姚期智说,中国现在只是在应用上面做的很好,还需要在系统上努力,因为十年以后,系统一定会变成最重要的一个产业。

给人才一个更富挑战性的环境

我想成立一个本科班,让它变成世界上最出色的本科班之一。现在可以说,和麻省理工、斯坦福大学等世界一流大学相比,我们不仅达标、甚至超标了。

荧幕首秀之后,姚期智一直在琢磨一件事儿:这档节目很适合变成大学里的一门课程。

“节目里每一个项目都代表了某一块技术,对于一个有兴趣的年轻人或老师来说,可以从这方面把它拓展开来,变成一个研究和教学项目。在这门课里,老师可以研究每个项目里的人工智能做的事情最好的方法是什么、能做到什么程度。而对于学生来讲,他可以在一个很有趣的场景里面学习人工智能的重要课题,有很大空间去从事创造。”

即便参加综艺节目的录制,最让他牵挂的,仍是他一手创立的本科生创新培养机构——“姚班”。

设计姚班之初,姚期智的想法很简单:对中国的年轻人更公平。

“国内本科生的聪明才智确实是世界一流的,特别是国内一流大学,比麻省理工、普林斯顿、斯坦福等有过之而无不及,但为什么大学毕业后没有他们那样出色?这对中国年轻人不公平。”姚期智说,他在国外大学经常看到国内来的学生,甚至是国内一流大学的学生来做研究生时,有一种令人震惊的情况,很多该学的没学,思维水平和方式不够深刻。

回国后,姚期智想建立起研究团队,发现收到的研究生能力不够,开始的一年都在补课。他下定决心:给这些学生一个更富挑战性的环境,一定要培养出世界上最优秀的本科生!

2005年,清华大学计算机科学实验班“姚班”正式成立,姚期智主张,让学生发现自己最擅长做什么、最喜欢做什么,将来不管就业还是深造,都沿着这个方向去进行。

在他的主导下,培养方案、教学计划逐步确立并完善,姚期智亲自主讲国内首个计算机理论课程,传授他最擅长的计算机算法设计和复杂性领域。重新构建的本科课程体系全面覆盖计算机科学前沿领域,又突出了与物理学、数学、经济学、生物学等多学科领域的交叉。

让这批学生毕业后仍是全世界最优秀的本科毕业生,是姚期智一以贯之的目标,所以“姚班”训练的方法非常严格,还让学生接触到许多跨领域研究的机会。毕业后,即便学生并没有从事计算机领域,也可以依照自己的兴趣发展得很好。

“姚班最大的收获就是把创新变成了习惯,上学时每周都会有老师介绍最前沿的领域和方向,探讨尚未得到解决的问题,这种思路被培养成了习惯,延续至今。”旷视联合创始人杨沐说。

从“姚班”走出的320名学生中,有90%选择继续深造,10%选择了去著名的科技公司就业或创业。其中,有被誉为中国大学生计算机编程第一人的“楼教主”楼天城,被选为福布斯全球 30 位 30 岁以下金融天才的邹昊,普林斯顿毕业后直接被斯坦福大学聘任的马腾宇,创立了光流科技的胡伯涛,还有旷视科技三位联合创始人印奇、唐文斌、杨沐。

姚期智说,他希望清华的环境能让大家没有那么多压力,而是能感受到学习、研究过程中的挑战与突破,以及由此带来的幸福感。唯有这样,我们才能培养出世界最顶尖的年轻人,不管他们将来是做学问还是去创业。

事实上,做出世界最顶尖的科研成果的梦想,就像一粒种子,已经被姚期智播撒到每一位“姚班”学生和众多科研工作者的心里。

永远站在学术第一线

做研究就像是开着5档飞驰在原野上,无拘无束!这是科研工作者最大的幸福。

“我11岁的时候,杨振宁和李政道两位先生获得了诺贝尔物理学奖,每个家长都会教育子女向他们学习。”姚期智说。这件事激发了他对物理的兴趣,也坚定了大学时选择台大物理系的决心。

后来,为了邀请姚期智回国任教,清华大学专门请了杨振宁和他会面。“我没有想到有一天会跟杨振宁先生见面,而且谈论的还是关于到清华任教的事情。我一向非常仰慕杨先生,当时也非常兴奋。”姚期智说,和杨振宁见面后,自己更是感觉如沐春风。

2010年 12 月,姚期智牵头成立清华大学交叉信息研究院并担任院长。针对自己潜心研究的计算机科学与技术和物理学两大学科方向交叉建院,在国内属于首创。

虽然身份与职责一再变化,但姚期智一直对自己有一个要求:绝不能让自己从科研第一线下来。“因为只有自己在第一线做出了出色的工作,才能够给其他的年轻教授提供一个标准。况且,离开研究岗位后感觉会不一样,对事情的判断也会发生偏差。”

清华大学交叉信息院助理教授、博士生导师吴辰晔曾感慨说,“姚先生以科研为一生的乐趣,至今仍奋斗在科研一线,这几年来持续发表了多篇重量级的单一作者的论文,这一份对梦想的执着和热爱,实在让我相形见绌,也更深地理解到这一根执着,便是现在流行的匠人精神。我相信,这份精神便是中华民族信仰的筋骨,是重铸时代信仰坚实的力量源泉。”

姚期智打过这样一个比方,“你曾经有过在原野上无拘无束飞驰的感觉吗?它就如同一只飞翔的鸟,因为自由自在,所以它声音嘹亮,它的每一片羽毛都会张开。每一位能做出好的研究的人都曾体会过这样的感觉。”

这种醉心于研究的感觉,让姚期智保持了旺盛的创造力。他喜欢的科研方式是这样的:在一个领域做出两三篇重量级论文后,就换到一个新的领域。

过去4年,姚期智一直在关注计算经济学领域的博弈拍卖理论,这让他深感快乐。

姚期智的夫人储枫教授给“姚班”开设了一门关于博弈论的课。有一次,她请姚期智代上了一节课。在这节课中,他给学生讲到经典的“拍卖利润”最优化问题,注意到该领域尚有未解决的重要问题。在后来的研究中,他突然注意到一个简单却很巧妙的拍卖方法。

之后,姚期智在伯克利加州大学“闭关”,潜心攻克难题。他说,做研究的人就好比一辆跑车,也许普通的车开到4档已经足够了,但是真正好的研究者会加速到5档。最后,用姚期智自己的话说,“我做了几个非常出色的工作,基本上解决了大家想要解决的问题。”

现在,人工智能理论成为他又一个新目标。“你们可以等等看,两三年以后,我能不能对大家有所交代。”姚期智笑着说,自信坚定一如既往。

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