以己所學(xué) 服務(wù)國家

如今，軟件無處不在，軟件開發(fā)也成為當(dāng)下最重要的行業(yè)之一。軟件開發(fā)離不開程序設(shè)計語言，它是開發(fā)者和計算機溝通的橋梁?！败浖x一切”這個理念代表了一個抽象復(fù)雜性、駕馭復(fù)雜性的方法，已經(jīng)擴展到社會生活的方方面面。隨著人機物融合的發(fā)展，計算的泛在化成為必然，泛在計算中不斷涌現(xiàn)出的新計算模式、新計算平臺和新的應(yīng)用問題給程序設(shè)計語言的定義和實現(xiàn)帶來了新的挑戰(zhàn)。

北京大學(xué)計算機學(xué)院教授胡振江長期從事程序設(shè)計語言和軟件科學(xué)與工程的研究，在程序語言設(shè)計、結(jié)構(gòu)化函數(shù)式程序設(shè)計、程序的自動綜合和優(yōu)化、并行程序設(shè)計、雙向變換語言的設(shè)計和實現(xiàn)及軟件的演化和維護(hù)等方面做出了很多開創(chuàng)性工作并取得了突出研究成果。負(fù)笈日本，胡振江在東京大學(xué)和日本國立信息學(xué)研究所學(xué)習(xí)、工作27年，2019年回國入職北京大學(xué)，成立程序設(shè)計語言研究室，擔(dān)任計算機學(xué)院首任院長。在北大自由氛圍中挑戰(zhàn)世界難題，胡振江的目標(biāo)是，研究程序設(shè)計語言的實現(xiàn)、驗證及其支撐環(huán)境，創(chuàng)造“北大”理論，構(gòu)建“北大”工具，在新的歷史節(jié)點上肩負(fù)起建設(shè)“新工科”的重任，引領(lǐng)和推動我國計算機學(xué)科向世界頂尖水平攀登。

引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展

1966年，胡振江出生于素有“水陸要津，咽喉據(jù)郡”之稱的江蘇泰州。作為承南啟北的重要交通樞紐，這座安逸的江南城市并不缺乏與外界溝通的活力。少時接觸半導(dǎo)體收音機、電腦小游戲這些新鮮事物勾起了胡振江的好奇心，以至高考時，無線電和計算機專業(yè)成為他最想在志愿表中填報的兩個選項。

1984年從江蘇泰州中學(xué)畢業(yè)后，胡振江考入上海交通大學(xué)計算機科學(xué)與工程系，并在那里獲得學(xué)士和碩士學(xué)位。為開闊視野，收獲更多知識，胡振江決定赴日求學(xué)，師從日本程序語言界泰斗——武市正人教授，并于1996年在日本東京大學(xué)信息工學(xué)專業(yè)獲博士學(xué)位。隨后，便開啟了他在異國拼搏、奮斗的輝煌科研生涯。

在日本近30年，胡振江曾擔(dān)任東京大學(xué)情報理工學(xué)研究科助理教授和副教授，日本國立信息學(xué)研究所教授/系主任，東京大學(xué)情報理工學(xué)研究科教授。他在工作崗位上勤勉盡責(zé)；在科研道路上兢兢業(yè)業(yè)，正是這份鍥而不舍的精神，讓胡振江在程序設(shè)計語言和軟件科學(xué)與工程領(lǐng)域成就斐然，尤其是在函數(shù)式程序設(shè)計語言領(lǐng)域，胡振江所做的工作深受贊譽。針對長期存在的難題進(jìn)行攻關(guān)，他不僅建立了一套創(chuàng)新的理論體系，引領(lǐng)了學(xué)科的發(fā)展，還將理論有效應(yīng)用到多個不同領(lǐng)域。

函數(shù)式程序設(shè)計語言具有描述能力強、無副作用、易于并行化等良好性質(zhì)。它從20世紀(jì)50年代開始發(fā)展，迄今已有近70年的歷史。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著摩爾定律的逐步失效和軟件開發(fā)需求的不斷增多，函數(shù)式語言因其表達(dá)能力強、十分接近自然語言、安全性能高等特點，在軟件開發(fā)中的作用變得越來越重要。然而，優(yōu)缺點并存是事物的常態(tài)，函數(shù)式程序設(shè)計語言雖集眾多優(yōu)點于一身，卻存在速度慢等缺點，它的應(yīng)用與發(fā)展也因此受到了制約。

基于個人興趣，更是為了促進(jìn)函數(shù)式程序設(shè)計語言未來更具實用性，胡振江向制約其發(fā)展的瓶頸問題發(fā)起挑戰(zhàn)，以期找到創(chuàng)新解決方案。

傳統(tǒng)函數(shù)式程序優(yōu)化技術(shù)無法對程序進(jìn)行算法級別的優(yōu)化，其主要困難在于遞歸程序的分析難以在有限時間內(nèi)完成。為解決此類問題，胡振江從聚態(tài)這一高階函數(shù)出發(fā)，提出只對結(jié)構(gòu)化的遞歸程序進(jìn)行變換的簡化方法，并給出了自動從遞歸程序抽取結(jié)構(gòu)化信息的算法，這使得對遞歸程序的分析可以在有限時間內(nèi)確定完成?；谶@一發(fā)現(xiàn)，胡振江提出了融合、組合、聚集三大演算規(guī)則，率先系統(tǒng)性地將程序演化技術(shù)應(yīng)用于程序的自動優(yōu)化。這項成果被主流函數(shù)語言編譯器開發(fā)團(tuán)隊采用并集成到主流編譯器中，如使用廣泛的Haskell編譯器GHC和由美國麻省理工學(xué)院開發(fā)的pH編譯器。

與此同時，胡振江還進(jìn)一步將程序演算技術(shù)應(yīng)用于函數(shù)式程序的并行化，回答了程序并行化的充要條件、推導(dǎo)算法等一系列基本問題，提出了全自動的程序并行化技術(shù)。相關(guān)成果曾被美國太陽微系統(tǒng)公司（Sun）選中作為高性能計算語言Fortress的并行標(biāo)準(zhǔn)庫，相關(guān)進(jìn)展被日本新聞等媒體報道。

此后，為解決新型雙向變換語言的設(shè)計和實現(xiàn)大量的軟件開發(fā)任務(wù)中涉及的數(shù)據(jù)同步問題，基于在函數(shù)式語言領(lǐng)域已取得的研究成果，胡振江開拓思維，另辟蹊徑，提出利用雙向關(guān)聯(lián)的兩個變換程序?qū)?shù)據(jù)的修改進(jìn)行同步，保證數(shù)據(jù)的一致性，并提出了雙向變換的概念和方法，形成了新的研究領(lǐng)域。作為雙向變換語言研究領(lǐng)域的奠基人之一，胡振江一直引領(lǐng)著相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

基于在程序語言研究領(lǐng)域開展的諸多工作及取得的突出成就，胡振江成為國際公認(rèn)的函數(shù)式程序設(shè)計語言的領(lǐng)軍人物，他曾任美國計算機協(xié)會ACM函數(shù)程序設(shè)計國際會議（ICFP）指導(dǎo)委員會主席和ICFP2011大會主席，擔(dān)任軟件基礎(chǔ)研討會（AWFS）等20多個國際會議的程序委員會主席或組織者。除此，胡振江還一直致力于推動日本和亞洲地區(qū)的程序語言及計算機技術(shù)的發(fā)展。他發(fā)起的日本軟件科學(xué)會程序語言研討會（PPL）至今已經(jīng)召開20屆，成為日本國內(nèi)高級程序語言研討會。由他發(fā)起并一直擔(dān)任學(xué)術(shù)委員會主席的NII湘南國際系列研討會已經(jīng)成為和德國達(dá)堡（Dagstuhl）并列的計算機界主要學(xué)術(shù)研討會之一。胡振江與中國科學(xué)院院士李未教授等人一起發(fā)起的亞洲地區(qū)程序語言旗艦會議等程序語言領(lǐng)域的重要會議，已成為亞洲基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的主要推動力量。

除了個人努力外，令胡振江感到欣慰的是，他的學(xué)生也在為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)著智慧?；貒?，作為日本東京大學(xué)情報理工學(xué)研究科首位外國人終身教授、日本國立信息學(xué)研究所首位外國人正教授，胡振江已是桃李滿天下，培養(yǎng)的學(xué)生多在亞太地區(qū)知名高校和研究所任教，他們已成為亞太地區(qū)程序語言研究的中堅力量。

愛國初心未改

1992年前往日本東京大學(xué)留學(xué)，2019年回國，在日本學(xué)習(xí)和工作的27年間，胡振江從未想過要改變國籍，因為他一直覺得自己一定會回來，畢竟科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家卻有祖國。在東京大學(xué)，一個研究方向只能有一個正教授，但胡振江在成為正教授一年后就辭職回國，全職加入北京大學(xué)?！按蠹叶颊f，我放棄了一個難得的名額，是東京大學(xué)歷史上最快辭職的教授，其實我本來還應(yīng)該再早一點回來，但當(dāng)時已經(jīng)答應(yīng)在日本國立信息學(xué)研究所擔(dān)任系主任了，就只能等到任期滿了之后再走。”胡振江坦言。

從20世紀(jì)90年代起，胡振江就一直保持著與國內(nèi)高校的交流，每年都會參與組織中日學(xué)者的交流論壇，時時在關(guān)注祖國的發(fā)展和相關(guān)科研領(lǐng)域的研究進(jìn)展。回國之后，他越發(fā)感受到，當(dāng)用個人所學(xué)為國家真正解決問題時，那種讓人心潮澎湃的滿足感和自豪感是無論在國外發(fā)多少論文、拿多少獎項都無法比的。

回國后的胡振江很快投入科研工作中。對未來，他早有規(guī)劃：以北京大學(xué)計算機科學(xué)和技術(shù)重點學(xué)科為基礎(chǔ)，以北京大學(xué)軟件研究所和高可信軟件技術(shù)教育部重點實驗室為依托，針對高可信軟件開發(fā)的技術(shù)挑戰(zhàn)，以程序語言技術(shù)和軟件工程有機結(jié)合為突破口，他將開展創(chuàng)新研究、人才培養(yǎng)和團(tuán)隊建設(shè)等工作。

在創(chuàng)新研究方面，胡振江將開展以程序設(shè)計語言為主要支撐的軟件可信性研究，并在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，進(jìn)行3方面探索：首先，進(jìn)一步深入研究基于逆向映射的雙向變換理論，定義既安全可靠又適用于大規(guī)模復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的高級雙向語言，研究雙向計算的優(yōu)化策略和高效實現(xiàn)方法。其次，將雙向變換理論和方法從程序設(shè)計語言級別擴展到軟件不同階段的模型上，解決不同階段模型的雙向變換問題，從而確保需求驅(qū)動的軟件可信性。最后，實現(xiàn)基于雙向模型變換的軟件開發(fā)環(huán)境，通過將雙向變換無縫地應(yīng)用到軟件開發(fā)的不同層次，實現(xiàn)不同階段的正向和逆向的映射及軟件開發(fā)的全階段追蹤，通過自適應(yīng)軟件開發(fā)的應(yīng)用對開發(fā)環(huán)境的實用性進(jìn)行評價。

在人才培養(yǎng)方面，胡振江將指導(dǎo)或合作指導(dǎo)博士后、博士生和碩士生進(jìn)行程序推導(dǎo)、程序優(yōu)化、程序變換及軟件自動生成方面的研究，深入開展程序語言的理論和雙向變換技術(shù)的研究，將相應(yīng)的理論和技術(shù)應(yīng)用于軟件工程領(lǐng)域以確保軟件可信性，使高可信軟件技術(shù)教育部重點實驗室在程序語言的設(shè)計和實現(xiàn)等軟件基礎(chǔ)理論方面有突破性發(fā)展；同時他還將開設(shè)與程序語言設(shè)計及程序設(shè)計方法學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)課程或集中講座，介紹程序語言的形式化定義方法、實現(xiàn)原理及特定領(lǐng)域語言的實現(xiàn)技術(shù)，以加強北京大學(xué)計算機科學(xué)理論學(xué)科方向的力量。

在團(tuán)隊建設(shè)方面，胡振江將致力于促進(jìn)高可信軟件技術(shù)教育部重點實驗室在程序設(shè)計語言和程序自動化設(shè)計理論方面的戰(zhàn)略性研究，建立以程序語言研究為基礎(chǔ)、以軟件工程研究為應(yīng)用、以高可信軟件的設(shè)計自動化研究為目標(biāo)的創(chuàng)新團(tuán)隊。

未與家人一同回國，與他們分居兩地的胡振江將全身心投入工作中。在他看來，做基礎(chǔ)研究，不能急于求成，需要時間和耐心，國家對基礎(chǔ)科學(xué)研究的重視度的加大和投入經(jīng)費的增加，為胡振江工作的開展提供了良好環(huán)境；而北大年輕學(xué)子對相關(guān)科研學(xué)科的興趣和熱情，更是胡振江積極工作的直接動力。

回國后的胡振江比在國外忙，但他喜歡這種狀態(tài)。“科研就是與時間賽跑，我是中國人，是中國的科研人員，我有責(zé)任讓中國的程序設(shè)計語言研究做得更好?！睘榱诉@份使命，胡振江一直馬不停蹄。

推進(jìn)“新工科”建設(shè)

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革將同人類社會發(fā)展形成歷史性交匯，工程科技進(jìn)步和創(chuàng)新將成為推動人類社會發(fā)展的重要引擎。新工科建設(shè)既是中國應(yīng)對經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，從服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度提出的戰(zhàn)略行動；也是推動世界科技進(jìn)步、促進(jìn)國際社會發(fā)展進(jìn)而構(gòu)建人類命運共同體的關(guān)鍵動能。

北京大學(xué)“十四五”規(guī)劃中明確提出把全力支持“新工科”建設(shè)作為完善學(xué)校創(chuàng)新體系的重要內(nèi)容，力爭通過“十四五”時期的發(fā)展，為實現(xiàn)覆蓋前沿學(xué)術(shù)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、國家重大工程的“新工科”人才培養(yǎng)作出積極貢獻(xiàn)。

計算機學(xué)院在此背景下應(yīng)運而生。作為學(xué)院的首任院長，在進(jìn)行任職發(fā)言時，胡振江談到，計算機學(xué)院是加快推進(jìn)北大“新工科”建設(shè)的“特區(qū)”，將繼續(xù)致力于構(gòu)建國際一流的文化和氛圍，創(chuàng)造能夠吸引全球頂級學(xué)生求學(xué)、頂級學(xué)者入職的環(huán)境，建設(shè)處于世界一流前列的計算機學(xué)科。他更從3方面闡述計算機學(xué)院的發(fā)展藍(lán)圖：在教學(xué)方面，將持續(xù)提高本科核心課程的質(zhì)量，加強高水平的研究生教育；在科研方面，將踐行“基礎(chǔ)研究為撇，國家需求為捺”的“八”字工作方針，鼓勵開展自由、多樣、有影響力的研究，鼓勵基本工具的開發(fā)；在行政方面，將加快各項制度的制定與落地，全方位服務(wù)學(xué)院各項工作，推動學(xué)院高效運轉(zhuǎn)。

胡振江坦言，北大是全世界最好的綜合性大學(xué)之一，擁有“文、理、醫(yī)、工”等齊全的學(xué)科門類，具備學(xué)科交叉融合得天獨厚的優(yōu)勢，計算藝術(shù)、計算管理、計算化學(xué)、計算生物等學(xué)科在北大這片土壤上應(yīng)運而生。目前，越來越多的學(xué)科使用計算機來助力學(xué)科發(fā)展，越來越多擁有計算思維的交叉學(xué)科人才被培養(yǎng)出來，在北大這片沃土上，計算機學(xué)科定能繼續(xù)與其他學(xué)科碰撞出絢爛的火花。

同時胡振江也認(rèn)識到，雖然近年來我國的計算機技術(shù)取得飛速發(fā)展，但關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的局面沒有得到根本性改變。如今，世界正在進(jìn)入以信息產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場。面對新的機遇和挑戰(zhàn)，他認(rèn)為大學(xué)之根本就是教書育人。于是在計算機學(xué)院成立大會上，他就提出了“立德樹人，教學(xué)第一”的理念。

落實到行動中，在“雙一流”放權(quán)改革中，胡振江帶領(lǐng)計算機學(xué)院向?qū)W校提出了“3000人才培養(yǎng)高地”計劃，以期全面提升本科生、研究生和計算機+雙學(xué)位學(xué)生的教育水平。在支持本科教育上，在學(xué)校的大力支持下，計算機學(xué)院與教師教學(xué)發(fā)展中心一起作為牽頭單位推動教育部提出的“101計劃”，舉全國之力促進(jìn)計算機學(xué)科改革，以期在計算機領(lǐng)域建設(shè)一批一流核心課程，開發(fā)一批一流核心教材，建設(shè)一支高水平核心師資團(tuán)隊，建設(shè)一批核心實踐項目，探索計算機領(lǐng)域高質(zhì)量人才培養(yǎng)的新模式。

同時，計算機學(xué)院還將繼續(xù)與前沿中心、信息學(xué)院共同做好圖靈班人才培養(yǎng)。開設(shè)于2017年的圖靈班，匯聚了國內(nèi)外頂尖師資與優(yōu)質(zhì)生源，站在世界計算機領(lǐng)域的前沿，精心打造深具北大特色的新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。胡振江希望圖靈班在課程體系改革與科研培訓(xùn)等多個方面創(chuàng)新試點取得的成果和總結(jié)的經(jīng)驗?zāi)軌蛑鸩酵茝V，為國家培養(yǎng)計算機領(lǐng)域未來的領(lǐng)軍人才。

此外，胡振江還帶領(lǐng)學(xué)院建立了“卓越留學(xué)生”計劃，設(shè)立全英文課程，吸引世界頂級的留學(xué)生來北大求學(xué)。據(jù)胡振江介紹，計算機學(xué)院不僅是教學(xué)單位，還是科研單位，需要大量的實驗和展示場地，學(xué)院想要發(fā)展，就需要更多的學(xué)生和更大的科研場地。2021年9月，隨著第一批計算機系新生入住新校區(qū)，計算機學(xué)院擁有了更大的科研空間和更為安靜的科研環(huán)境。以新校區(qū)賦能“新工科”，計算機學(xué)院的目標(biāo)是在昌平打造中國新“硅谷”。

“2021年10月24日，計算機學(xué)院成立儀式舉行。1024是2的10次方，是計算機世界里二進(jìn)制計數(shù)的一個計量單位，選擇在這一天舉行學(xué)院成立儀式是一份獨屬計算機人的浪漫。我們要吸引世界頂級的學(xué)生來求學(xué)，吸引世界頂級的學(xué)者來求職。到2030年，北大計算機學(xué)科要進(jìn)入世界前十，這不是通過排名來衡量的，而是看同行對我們的認(rèn)可度。我們不僅要把我們的學(xué)生送去美國斯坦福大學(xué)等世界頂級高校，更要吸引他們的學(xué)生來北大計算機學(xué)院深造。”談起未來，胡振江信心滿懷。

“面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍?！焙窠J(rèn)為習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上提到的“四個面向”應(yīng)該是所有計算機人做科研的基本信仰。“60多年前，北京大學(xué)計算機學(xué)科在國家需求的呼喚下應(yīng)運而生，在我國努力實現(xiàn)高水平科技自立自強、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的今天，計算機學(xué)院將傳承并發(fā)揚老一輩計算機人的精神，竭盡全力建設(shè)國際化一流研究環(huán)境，面向國家需要、面向世界前沿，取得良好的教學(xué)效果和突破性的研究成果，在計算機領(lǐng)域成為領(lǐng)跑者，在新興前沿交叉領(lǐng)域成為開拓者，為建設(shè)世界科技強國貢獻(xiàn)北大力量！”站在計算機學(xué)院這一全新的起點上，胡振江對學(xué)院發(fā)展有著自己的期待?？?/p>

胡振江

2019年在北大召開的第一屆北京大學(xué)-東京大學(xué)-NII的共同研討會上，胡振江（右二）與參會人員的合影

作為北大圖靈班管理委員會主任，胡振江在畢業(yè)典禮上致辭

胡振江與在計算機學(xué)院獲得博士學(xué)位的留學(xué)生合影