孫茂松：培養(yǎng)真正對(duì)國(guó)家社會(huì)堪大用的人才

王湘蓉 王楠

人工智能發(fā)展至今一甲子有余，已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代科技發(fā)展的代表之一，正深刻影響著我們的生產(chǎn)生活。人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭正盛，但達(dá)到人類水平的、能夠自適應(yīng)地應(yīng)對(duì)外界環(huán)境挑戰(zhàn)的、具有自我意識(shí)的人工智能尚在起步階段。人才是人工智能發(fā)展所需的戰(zhàn)略資源，關(guān)于人工智能與創(chuàng)新人才培養(yǎng)，我們采訪了歐洲科學(xué)院外籍院士、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授孫茂松。孫茂松長(zhǎng)期從事自然語(yǔ)言處理、人工智能以及社會(huì)人文計(jì)算等方面的創(chuàng)新研究，同時(shí)，他致力于培養(yǎng)人工智能交叉學(xué)科創(chuàng)新人才。“基礎(chǔ)理論突破是新一代人工智能發(fā)展的重中之重，基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域頂尖人才培養(yǎng)的短板亟待補(bǔ)齊?！睂O茂松說(shuō)。

智慧教育先從條件成熟的局部著手

新基建是我國(guó)一項(xiàng)重要的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，延伸到教育領(lǐng)域的教育新基建，是建構(gòu)成高質(zhì)量教育體系的“數(shù)字底座”。以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)的教育新基建，催生智慧教育生態(tài)的變革。何謂“智慧教育”？孫茂松從“智慧”一詞談起。他認(rèn)為，智慧是智能的更高階段，一方面智慧的“慧”滲透了中國(guó)人所謂的悟性，也是人類的智慧。另一方面，智慧代表“通”，打破數(shù)據(jù)孤島從而實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。我國(guó)許多城市在推動(dòng)新型智慧城市建設(shè)，孫茂松表示，這需要城市中各行各業(yè)的大數(shù)據(jù)融合在一起，觸類旁通。當(dāng)前，大量數(shù)據(jù)長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)，智慧建設(shè)技術(shù)尚未達(dá)到人類水平，因此智慧城市建設(shè)還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走。教育在城市發(fā)展中承載著重要的使命，構(gòu)建新型智慧城市，回應(yīng)人們對(duì)泛在靈活、個(gè)性化教育需求的智慧教育，旨在建立公共信息平臺(tái)，在全國(guó)范圍內(nèi)打通個(gè)人學(xué)習(xí)空間，共享優(yōu)質(zhì)教育資源。前瞻智慧教育體系的構(gòu)建，孫茂松給出了自己的判斷：目前大規(guī)模的智慧教育體系建設(shè)仍停留在設(shè)計(jì)圖紙上，也缺乏自上而下的宏觀謀劃，其實(shí)踐路徑更多的應(yīng)是先從條件成熟的局部著手，一步一步地達(dá)成最終目標(biāo)。

應(yīng)用于汽車、醫(yī)療、傳統(tǒng)制造業(yè)等領(lǐng)域的人工智能，顯著提升了生產(chǎn)效率，人機(jī)共融的應(yīng)用愈加廣泛。智慧教育的重點(diǎn)在課堂，展望人機(jī)協(xié)作的智慧教育，是否會(huì)出現(xiàn)機(jī)器人教師和人類教師同臺(tái)授課的場(chǎng)景？孫茂松認(rèn)為，人工智能技術(shù)需根據(jù)人類教師的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行變化，單純依靠機(jī)器人產(chǎn)出教學(xué)的想法不現(xiàn)實(shí)。實(shí)際上，人們普遍對(duì)人工智能寄予了過(guò)高期望。2016年，人工智能機(jī)器人阿爾法狗擊敗圍棋冠軍，打破了人類稱霸圍棋領(lǐng)域的紀(jì)錄。人機(jī)大戰(zhàn)后，阿爾法狗的威力盡人皆知?？v觀人工智能發(fā)展，這一代的人工智能令人驚嘆，超乎我們的想象，但機(jī)器能在某個(gè)任務(wù)上“吊打”人類，其實(shí)是有一系列前提條件的。

孫茂松進(jìn)一步解釋道，拋開算力和大數(shù)據(jù)等外在條件，從任務(wù)本身的角度出發(fā)，必須滿足五個(gè)要素：任務(wù)是單一的、邊界清楚，狀態(tài)可預(yù)期，原則、元規(guī)則確定，信息完備，最重要的是結(jié)果可量化。然而現(xiàn)實(shí)情況下，全部滿足要求的任務(wù)寥寥。比如語(yǔ)音識(shí)別，即使訓(xùn)練數(shù)據(jù)再多，機(jī)器語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫方言的文字也免不了在很多場(chǎng)合下會(huì)像“胡言亂語(yǔ)”。又如無(wú)人駕駛汽車，一旦出現(xiàn)光照、強(qiáng)風(fēng)、雨雪等惡劣天氣……應(yīng)對(duì)這些不可預(yù)測(cè)的突發(fā)狀況，人工智能免不了“犯糊涂”。因此，人工智能與教師融合教學(xué)時(shí)，機(jī)器人教師僅能起到輔助課堂教學(xué)的作用，無(wú)法完全取代人類教師。

培養(yǎng)0-1理論創(chuàng)新的天才

重大開創(chuàng)性的原始創(chuàng)新成果，也就是0到1的基礎(chǔ)研究，是國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。孫茂松借用道家的經(jīng)典哲學(xué)“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物”，對(duì)照錢學(xué)森先生將科學(xué)技術(shù)活動(dòng)分為基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、工程技術(shù)的觀點(diǎn)，提煉總結(jié)了科技創(chuàng)新的四個(gè)層次。孫茂松認(rèn)為，第一層是0-1的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新，屬于基礎(chǔ)科學(xué)范疇;第二層是1-2，在基礎(chǔ)理論具備的條件下，完成具有高度不確定性、看似做不到的創(chuàng)新任務(wù);第三層是2-3，這一層的創(chuàng)新工作帶有科研性質(zhì)，大量高校、科研院所在從事這個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)。1-3統(tǒng)一歸到技術(shù)科學(xué)。第四層是3+，在應(yīng)用層面進(jìn)行實(shí)踐行為的創(chuàng)新，也即工程技術(shù)。我國(guó)成熟的3+類創(chuàng)新成果在世界范圍內(nèi)已有一些處于領(lǐng)先水平，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)潮流，2-3類的研究總體上做得也很不錯(cuò)，但0-1類的成果乏善可陳，即便是1-2類的成果也屈指可數(shù)。

孫茂松認(rèn)為，大學(xué)最應(yīng)該做的是基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新?！霸诳茖W(xué)領(lǐng)域真正引領(lǐng)國(guó)際，只有做出0-1的突破才能服眾。”人工智能正邁向第三代，若想取得突破，關(guān)鍵在重大理論創(chuàng)新。孫茂松指出，人工智能第一代和第二代分別由小知識(shí)和大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，前者基本沒有走出研究的“象牙塔”，后者則走到了技術(shù)和社會(huì)應(yīng)用，很了不起，但其理論框架實(shí)源于學(xué)界過(guò)去幾十年研究的厚積薄發(fā)。我們?cè)谘芯可夏軌蛳硎艿摹凹t利”已經(jīng)釋放得差不多了。然而基于大數(shù)據(jù)的人工智能，能發(fā)揮作用的應(yīng)用范圍會(huì)受到很大制約，人工智能亟需0-1理論創(chuàng)新。孫茂松認(rèn)為，人工智能0-1理論創(chuàng)新的提出者需具備優(yōu)秀的數(shù)學(xué)修養(yǎng)，能夠深刻理解計(jì)算機(jī)，而這類人才的培養(yǎng)是中國(guó)教育亟待補(bǔ)齊的關(guān)鍵短板。

0-1的理論創(chuàng)新是天才式人物的使命，天才在任何時(shí)代都是稀缺的?；仡櫮切┏删驼痼@世界的天才，“年輕”是他們身上最醒目的標(biāo)簽。孫茂松畫下了天才不同尋常的成長(zhǎng)軌跡：從小萌生科學(xué)理想，一直牽引著他鍥而不舍地向上攀登。大學(xué)期間或者博士階段，接受一流的大學(xué)教育，有名師悉心點(diǎn)撥，癡迷鉆研，30歲左右即做出引發(fā)學(xué)術(shù)界轟動(dòng)的成果，足以憑借成果在世界上“立住”。年輕之外，有“尖”是天才的另一大特點(diǎn)，孫茂松認(rèn)為，天才的“尖”使其在鉆研學(xué)術(shù)時(shí)能夠“攻其一點(diǎn)，不及其余”。為此，孫茂松建議，為拔尖創(chuàng)新人才開一個(gè)小出口，保證他們特殊的育人鏈條不間斷。唯有如此，0-1理論創(chuàng)新的天才才能冒出來(lái)。

加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，擁有一流創(chuàng)新人才，意味著在科技創(chuàng)新中牢牢占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。許多人認(rèn)為，對(duì)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)，人才是技術(shù)創(chuàng)新的決定性因素，孫茂松則認(rèn)為，人才只是其中一個(gè)因素。大學(xué)教育授人以漁，大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不容小覷。孫茂松用“釣魚”形容知識(shí)學(xué)以致用的過(guò)程。大學(xué)業(yè)已教會(huì)了學(xué)生釣魚的一般原理和方法，通過(guò)當(dāng)時(shí)掌握釣魚技術(shù)能釣上來(lái)鯉魚，即便沒見過(guò)其他魚類，但只要用心觀察其生活習(xí)性，運(yùn)用已經(jīng)學(xué)到的本領(lǐng)，過(guò)個(gè)一年半載也能適應(yīng)性地做好。在這個(gè)意義上說(shuō)，我們突破“卡脖子”瓶頸的人才缺乏問(wèn)題可能并沒有那么嚴(yán)重，主要因素在于國(guó)家層面強(qiáng)有力的組織保障往前推進(jìn)。