姚期智:如何做出有影響力的研究?
  • 2018-09-27 09:37


很多人知道姚期智這個名字,是因為20172月,他與楊振寧一起放棄外國國籍成為中國公民,正式轉為中國科學院院士。更值得瞭解的是,他是圖靈獎唯一的華人獲獎者,也是世界現代密碼學、理論電腦科學、量子計算等領域的奠基人,現任清華大學交叉資訊研究院院長。

 

 

2004年,姚期智辭去普林斯頓大學的終身教職,回國擔任清華大學高等研究中心教授,並開設了國內首門電腦理論課程,從根本上夯實了國內電腦本科課程的理論基礎。隔年又創辦了如今大名鼎鼎的“姚班”,培養出了一大批中國電腦科學的頂尖人才,其門生早已遍佈國內外 AI 產業和電腦科學研究的各個關鍵領域。

 

在中國,電腦一直被視為工程學科,也因此忽略了在電腦理論方向上的研究。事實上,電腦科學中有很多科學方面的理論和知識,電腦科技想要有全面的發展,就必須兼顧工程和科學。姚期智回國的理由很簡單:為縮短中國在電腦領域和世界領先水準的差距作貢獻。

 

對於科學研究,姚期智曾打過這樣一個比喻:“這就像在原野上無拘無束地賓士。每一位能做好研究的人都曾體會過這樣的感覺。”這種醉心於研究的感覺,讓姚期智保持了旺盛的創造力。他喜歡的科研方式是這樣的:在一個領域做出兩三篇重量級論文後,就換到一個新的領域。

 

而如何才能做出有影響力的研究,姚期智曾在演講中對青年學子提出了自己的建議。

 

 

每年我們寫的各式各樣的論文不計其數,然而其中真正具有業界影響力的卻少之又少。事實上,每一位元科研人員心中都會有一個有關科研的“小目標”,希望能夠做出兼具創新性和影響力的科研專案。那麼什麼是有影響力的研究?其實答案很大程度上取決於你目前所處的階段。此外,個人興趣和研究偏好也會對一個人的研究選擇產生深遠影響。

 

在研究生涯的起步階段,如果你心中萌生出了想做有影響力的研究的強烈意願,那麼可以針對你研究領域中的某一特定研究主題進行深入研究,並盡可能做到最好。如果你的論文能夠被國際頂級學術會議錄用,你將有機會結識業內的頂級專家,與他們進行深入的探討。也有一些人會選擇在廣泛的領域內多做涉獵,被電腦領域甚至物理、化學等其他學科的科學家認可,讓自己的科研成果可以影響政府的決策甚至社會的發展。每一種類型的研究工作都同樣擁有巨大的影響力和價值,你需要根據自己目前所處的階段和個人興趣來找到自己的研究方向。

 

影響力三步法:要好奇、做準備、抓機遇

 

研究的影響力體現在不同層面,但無論你期待做出何種有影響力的工作,有一點我想強調的是,希望大家向有名望的科學家虛心學習。做研究並沒有一套放之四海而皆準的萬能定式,需要你在不同的模式中總結出適合自己的方式。同時,做研究也沒必要追求絕對的獨創性,不必“重複造輪子(reinvent the wheel)”做無用功,而要利用現有的資源和前人的智慧去創新。

 

那麼,如何才能做出有影響力的研究呢?

 

首先,保持對科研的好奇心和對探索的欲望,以及追求自我極致的野心。人的一生要面臨無數的抉擇。面臨抉擇時通常無比困難,但不要只把目光放在當下,設想5年後會不會為今日的決定感謝自己,你的心中就會浮現出清晰的答案。當初我放棄在美國的平靜生活回到祖國,組建全新的研究團隊並創辦交叉資訊研究院,很多人其實都表示困惑和不解,但當時我心裡非常清楚這就是我想要的。

 

其次,你需要為成為更優秀的人做足準備。一個人應該在年輕的時候打下堅實的知識基礎,更應該嘗試多領域、跨學科的研究。儘管為自己打上“頂級專家”標籤的快捷方式是專注在某一特定課題進行深入研究,並做到世界最好,但這種方式未必可以讓你走得最遠,因為今天最熱門的課題,未來不會永遠熱門。在我個人看來,多領域、跨學科的研究是非常重要的,電腦領域的青年研究者應該找機會去嘗試一些諸如經濟學、物理學等與電腦相結合的專案。在過去,“兩耳不聞窗外事”只專注於自己的研究領域和課題確實可以做出非常有影響力的工作,然而在未來二三十年甚至更長一段時間內,有巨大影響力的研究應該會發生在電腦與其他領域的交叉點。

 

最後,即使所有準備到位,只有抓住合適的機遇才能實現質的轉換,因此預判能力格外關鍵。你需要時時刻刻瞭解研究的風向標,並及時做出判斷。準確的判斷基於堅實的知識儲備,然而最終是否要迎頭而上,還是取決於你是否真正感興趣。機遇往往與風險共存,如果所有人都認為選擇某個方向的研究安穩無虞,那也就不能稱之為機遇了。抓住機遇做一些有影響力的事情——可能是開創一個新領域,可能是在開創之後做一些奠基性的工作,也可能是提出一個其他人持保留意見的新方向……做研究本身就是技術和興趣的結合,你必須洞察自己內心的喜好,從而做出理智判斷。

 

 

科學家:大夢想家+大魔術師

 

蕭伯納曾說過:“有人注目於已有之物而尋根究底,我卻夢想前所未有之事而渴望成真。”這句話用來形容科學家恰得其分。世界上有兩類科學家,一種科學家觀察世界,他們發現問題,繼而在鑽研中探尋宇宙的無限奧秘。另一種科學家對自然和人類社會的諸多法則熟稔於心,他們探討的問題是如何利用這些法則實現進步。無論是哪一種科學家,他們都會產生魔術般的深遠影響,不僅會推動產業經濟的發展,而且會改變人類的歷史和文化進程。

 

 

科學家需要做一些不可能的夢。一百多年前萊特兄弟發明飛機的時候,沒有人相信人類可以飛上天。13年前我回國,並在6年前成立量子實驗室,研發量子電腦,當時所有人都不知道我們做的事情有什麼用,但是等到我們國家將量子計算列為重要研究方向時,我們的實驗室已經站在世界前列。所以說,要做一些看似不可能的夢。比如,如果你無需知道用戶的問題,就能先人一步給出答案,那麼你就可以顛覆目前所有的搜尋引擎。

 

 

科學家應該選擇一些能夠影響一個領域長遠發展的課題,而這通常是熱門領域內的冷門方向。舉例來說,目前人工智慧很火,很多人都在從事相關的研究和工程工作。工程性的工作自有其價值,但是未來5年之內,我們更期待的是在最基礎的層面取得真正影響深遠的突破,這樣才能保證這個領域的活力和長期發展。

 

給青年科學家的幾點建議:

 

立志高遠,保持對研究的野心和欲望。

 

時刻保持好奇心,敢於提問,敢於質疑。

 

不斷超越自己,做到極致。

 

明確自己的興趣和長處所在,終身學習。

 

 

在姚期智回國後的十餘年中,由他領導的清華交叉資訊研究院,填補了國內在相關技術領域的空白,具有開疆拓宇的意義。

 

他堅持親自為本科生上課,其主講的理論電腦科學”成為國內首次開設的電腦理論課程,桃李之中成就了中國電腦領域裡的一流人才,樓天城、Face++創始三劍客(印奇、唐文斌、楊沐)、張勝譽、鄒昊等人均出自他名下,“姚班”被傳為佳話。

 

在姚班的學生中選擇深造與進入工業界的比例是91,姚期智還強調,這10%中有不少人是已經深造過才進入工業領域的。

 

但放眼整個人工智慧領域,這個比例並不樂觀。

 

LinkedIn發佈的《全球AI領域人才報告》顯示,截止2016年,中國有10%左右的人工智慧領域從業者曾在高校或者研究所工作過,其中超過一半人在之後流入企業。相比中國,美國人工智慧領域從業者曾在高校或研究所工作的人數占比更高,超過25%

 

談到此,姚期智表示,工業與學術的平衡問題,不只在中國存在,在美國同樣也會遇到。即便身處中國現在的新興產業,這些畢業生也受到了很高的薪水吸引,尤其是在機器學習領域的人。“我覺得這是一個沒法回避的問題。但終究需要支援和鼓勵學術研究,否則中國的發展無以為繼。”  

 

在大公司裡的研究院從事研究工作,同樣會遇到一些限制;這樣的處境和在高校自由地從事研究工作存在本質的區別。此外,目標導向性是兩種環境的另一大差異。科技公司因為存在進度和效益問題,需要追著時間跑,一個關鍵性問題解決到80-90%就足夠上線了,“他沒有時間等到百分之百的程度”。但在大學裡做研究,有人會願意付出精力去做到百分之百,“從80%100%之間的跨越,很有可能發現新的突破和技術。”

 

 

本文由科技工作者之家科界App編創,發表在科界SciaMall”微信公眾號,內容整理自微軟研究員AI頭條、人民日報、經濟參考報、極客公園

 

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