張鈸：搞人工智能是為了讓人類更幸福

2025年1月6日，“中關(guān)村高端科普大講堂”開年第一講在雄安新區(qū)舉辦。中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授、清華大學(xué)人工智能研究院名譽院長張鈸作主旨演講時表示，通用人工智能是未來人工智能的發(fā)展方向，大語言模型向通用人工智能邁出了關(guān)鍵一步。

堅毅果敢 闖入未知領(lǐng)域

1935年，張鈸出生在福建福清一個知識分子家庭。他的祖父為清朝貢生，創(chuàng)辦過小學(xué)，父親也是投身教育事業(yè)的愛國人士。

18歲那年，張鈸參加全國高考，數(shù)理化三門滿分，進(jìn)入清華大學(xué)電機系。1956年，國家重點開展原子彈、核武器和火箭的研制。國家要求清華大學(xué)增設(shè)新專業(yè)，以培養(yǎng)專業(yè)人才與師資力量。學(xué)校決定從當(dāng)時的電機系三年級十個班級里每個班抽出一名優(yōu)秀學(xué)生，組成新的班級，張鈸由此進(jìn)入飛行器控制專業(yè)學(xué)習(xí)，后來作為該專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)生留校任教。

20年后，由于院系調(diào)整，張鈸所任教的電子工程系要改為計算機技術(shù)與工程系，學(xué)校同時成立自動化系。雖然自動控制在當(dāng)時還比較熱門，但張鈸發(fā)現(xiàn)自己在自動控制領(lǐng)域沒有太多東西可以研究了，因此雖然有多人勸他留在駕輕就熟的領(lǐng)域，他還是果斷選擇了計算機系。

留在計算機系，需要確定一個新的研究方向。當(dāng)時，有30多位教師想要一起研究新方向。張鈸通過查找國際上的英文資料，發(fā)現(xiàn)凡是美國大學(xué)的計算機系，都有人工智能這個方向，中國卻沒有。此時的中國在人工智能領(lǐng)域已經(jīng)落后世界發(fā)達(dá)國家20多年。這一年，43歲的張鈸，離開了教研多年的自動控制，毅然闖入全新研究領(lǐng)域。

隨著國門打開，國際科技合作與交流興起，張鈸獲得了與國際同行交往的機會。1980年初，張鈸赴美訪學(xué)。然而，抵達(dá)美國后，他就在與外國同行交流中感到一種說不出的尷尬和郁悶?！澳銈兪菑闹袊鴣淼?？知道什么是人工智能嗎？”

聽到外國研究者提出這樣的問題，張鈸立志，要讓中國在人工智能領(lǐng)域奮起直追，迎頭趕上國際先進(jìn)水平，贏得外國同行的尊敬。

做人工智能，最重要的是選題能否“押對寶”。在第一代人工智能的理論研究中共有推理、搜索和規(guī)劃三大方向，張鈸從事的第一項研究是機器人的運動規(guī)劃。當(dāng)時，對于機器人躲避障礙的運動規(guī)劃，國際上較為流行的方法是根據(jù)多關(guān)節(jié)機械臂的形狀和尺寸，把原來帶有障礙的空間從三維變換為更高維的空間，但存在著運算量極大的弊端。

對此問題，張鈸率先發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)與人工智能結(jié)合的廣闊前景。于是，他與弟弟張鈴合作。張鈴學(xué)數(shù)學(xué)出身，當(dāng)時尚在安徽任教。兄弟倆選擇在人工智能研究中引入數(shù)學(xué)工具——拓?fù)淅碚?。通過對高維空間進(jìn)行拓?fù)渥儞Q，將復(fù)雜的空間變換為一個簡單的拓?fù)淇臻g。在此想法的基礎(chǔ)上，他們提出了全新的基于拓?fù)涞臋C器人運動規(guī)劃方法，大大地降低了計算復(fù)雜性。這一獨創(chuàng)性研究，讓他們在國際舞臺上引領(lǐng)了人工智能研究方法的創(chuàng)新。

經(jīng)過約一年時間，他們聯(lián)手完成了一篇人工智能領(lǐng)域的論文《機器臂在障礙物之間的無碰撞路徑規(guī)劃》，后來成功發(fā)表于人工智能領(lǐng)域頂級國際期刊，引起了國際同行的高度關(guān)注。實際上，這也是中國科學(xué)家在人工智能領(lǐng)域頂級國際期刊發(fā)表的第一篇學(xué)術(shù)論文。

逆風(fēng)而行 建設(shè)中國人工智能

1982年初，張鈸結(jié)束訪學(xué)回國，著手進(jìn)一步開拓人工智能研究。為了解產(chǎn)業(yè)界對人工智能技術(shù)的需求，更好促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，張鈸與其他科研人員一起從西南到東北，深入很多工廠調(diào)研，形成了基本判斷——機器人將來會成為國內(nèi)一項重大需求。

1984年，張鈸開始籌建中國第一個智能機器人實驗室。這一方向與國家的需求高度融合，1986年，國家制定了“863計劃”，其中就包含了智能機器人主題。要研究機器人，就必須有機械臂。機械臂是高精度、高度非線性、強耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，是人工智能在工業(yè)應(yīng)用的典型。但由于技術(shù)保護(hù)原因，當(dāng)時的機械臂不允許直接賣給中國人，價格也十分昂貴，一臺要19萬元人民幣。

為此，張鈸與同事們多方奔走、籌措經(jīng)費，聯(lián)系國內(nèi)外相關(guān)廠家，進(jìn)行洽談協(xié)商。機械臂運抵北京后，張鈸親自跟車到機場“迎接”，直到搬運、裝車、運抵清華園，他才終于松了一口氣。

1987年，張鈸與團(tuán)隊又開始籌建國家重點實驗室，名為“智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室”。然而，正在張鈸等人奮力追趕的時候，人工智能卻遇到了低谷期。受到算法、計算機算力等方面的限制，人工智能的“冬天”降臨，越來越多的聲音開始質(zhì)疑人工智能。幾乎同時，國外很多研究機構(gòu)紛紛停止了人工智能方面的研究。在這樣的大背景下，國內(nèi)一些高校也都很難繼續(xù)該領(lǐng)域的工作。

當(dāng)時，張鈸的團(tuán)隊也面臨著巨大的壓力，但是外界的這些聲音并沒有影響到他的決心，在許多人開始轉(zhuǎn)行的時候，張鈸初心不改，選擇了迎難而上。他猶如一個“旗手”，帶領(lǐng)著團(tuán)隊在困難中砥礪前行。

1994年，張鈸當(dāng)選為俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士。1995年，張鈸當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。對此重大殊榮，張鈸卻說：“我們不能拿院士這樣的頭銜來嚇唬人，也并不是說當(dāng)了院士就可以高傲自大了，科學(xué)研究是永無止境的，我要做的事情還很多?！?/p>

2018年，在人工智能領(lǐng)域受到全世界廣泛關(guān)注的形勢下，張鈸前瞻性地提出了要將清華大學(xué)內(nèi)與人工智能有聯(lián)系的相關(guān)院系整合起來，成立清華大學(xué)人工智能研究院。

于是，人工智能研究院組織了清華大學(xué)內(nèi)的18個學(xué)院或系共同參與建設(shè)，其中不但包括了計算機系、電子系、自動化系、精密儀器系等理工科院系，也有與社會科學(xué)、心理學(xué)相關(guān)的院系。2018年6月28日，清華大學(xué)人工智能研究院成立，83歲的張鈸擔(dān)任研究院首任院長。

現(xiàn)在，人工智能研究院下設(shè)十個研究中心，涵蓋了人工智能的大模型研究、視覺研究、自然語言處理、智能機器人、人工智能基礎(chǔ)研究等各個方面，從發(fā)表的高檔論文數(shù)量而言，已居世界前二。

杏壇六十余載 四代博士同堂

杏壇六十余載，回顧自己的教師生涯，張鈸認(rèn)為，最令他感到自豪的并不是作出的科研成果，也不是建成的實驗基地，而是為國家培養(yǎng)出一批批優(yōu)秀的人才。

" 1988年6月，張鈸培養(yǎng)的中國人工智能領(lǐng)域的第一個博士生畢業(yè)。此后，張鈸培養(yǎng)的人工智能領(lǐng)域博士生共接近90名，如今已是四代博士同堂。

2005年，張鈸的學(xué)生朱軍從清華大學(xué)本科畢業(yè)。他在大四時曾徘徊在出國留學(xué)與留校讀博之間。對此困惑，張鈸語重心長地對他說：“國外知名導(dǎo)師的科研、教學(xué)水平比我高，培養(yǎng)條件也比我這里好，你們選擇出國深造和科研，我非常支持；但是，如果你選擇留下來，我會全心全意地培養(yǎng)你，決不辜負(fù)，這是國外不一定能做到的?！睆堚摰恼嬲\，讓朱軍下了決心留在清華讀博。他僅用4年就獲得了博士學(xué)位，之后前往卡耐基梅隆大學(xué)完成博士后工作。

" 張鈸培養(yǎng)的學(xué)生，大多數(shù)留在國內(nèi)工作，奮斗在高等院校、研究單位和企業(yè)等各種工作崗位，也有少數(shù)人創(chuàng)業(yè)，為國家的經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步作貢獻(xiàn)。想起學(xué)生，張鈸欣然地表示，能夠為國家和社會培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才，是人生最大的成功。

（摘自《時代郵刊》安妮）