你曾經有過在原野上無拘無束飛馳的感覺嗎?它就如同一隻飛翔的鳥,因為自由自在,所以它聲音嘹亮,它的每一片羽毛都會張開。每一位能做出好的研究的人都曾體會過這樣的感覺。
——姚期智
18日,在清華大學校園開放日上又傳遞出新動向:清華大學宣布成立清華學堂人才培養計劃第八個實驗班——人工智能學堂班。圖靈獎得主、清華大學交叉信息院院長姚期智院士将出任首席教授。這個新姚班被官方稱為“智班”。
姚期智,是世界頂尖計算機學家,也是世界現代密碼學基礎的奠基人,更對世界頂級三大學術領域做有傑出貢獻。也許你隻知道楊振甯,卻不知道,這個和他并駕齊驅,棄美歸根的人有多厲害!
2004年9月的一天,正在普林斯頓大學攻讀博士學位的張勝譽像往常一樣與導師姚期智碰面交流近期研究進展。姚期智突然對他說:“我要回中國了,permanently(永遠地)。” 張勝譽後來回憶說:“當時有些訝異,但随即感到釋然。單純從研究角度講,的确沒有一個地方比普林斯頓更舒服。他回國,應該是要去做一件大事。”
此後不久,姚期智辭去普林斯頓終身教職,正式加盟清華大學高等研究中心,成為清華全職教授。57歲的他放棄美國的一切,在清華園,重啟人生全新的探索。
2005年,由姚期智主導并與微軟亞洲研究院共同合作的“軟件科學實驗班”(後更名為“計算機科學實驗班”,也被稱為“姚班”)在清華成立,并先後招收大一、大二兩班學生。次年3月,姚期智在緻清華全校同學的一封信中擲地有聲地寫到:“我們的目标并不是培養優秀的計算機軟件程序員,我們要培養的是具有國際水平的一流計算機人才。”
在姚期智的領導下,清華交叉信息研究院成立,信息科學與多個學科在這裡交叉互動,成果疊出,以開疆辟土的恢弘氣勢填補了國内計算機科學在該領域的空白地帶,為世界學術界矚目。
“在清華十年所取得的結果,讓我感到很欣慰。如果給自己打分的話,我想應該是——A+!”2014年,在總結清華十年工作時,姚期智欣然微笑。
沒想到,他親自指導我論文
計算機科學實驗班校内二次招生。全英文授課,全英文交流。沒有國界,沒有教材,沒有拘束,甚至沒有台上台下、課上課下的分明界限。需要上的課并不算多,但每門課都極具挑戰。
姚期智此前半生走過了世界上許多赫赫有名的大學——哈佛大學、伊利諾伊大學、麻省理工學院、斯坦福大學、伯克利加州大學、普林斯頓大學……當他決定在清華培養世界一流的本科生時,心中那幅世界一流大學課堂的畫面自然而然地浮現。
姚期智主講的“計算機應用數學”是一門面向本科一年級的專業基礎課,每年開課,他都會極為認真地梳理教學思路,每一節都精心策劃。這門課一講就是8年,直至逐漸找到合适的年輕教師才把接力棒傳下去。期間他還擔任“計算機入門”、“理論計算機科學”、“量子信息”等多門課的任課教師。
在計算機科學實驗班,絕大多數同學都曾在本科低年級聆聽過姚期智的課,并在短短的一兩個學期内,受其影響改變了自己的人生之路。
王君行,計算機科學實驗班2010級本科生,在姚期智及其夫人儲楓教授的親自指導下,本科二年級就發表了第一篇全英文學術論文。而論文的靈感,正源自姚期智課上的一次“随意發揮”。
當時,姚期智在課上向同學們介紹了拜占庭将軍問題,并将這一著名問題與計算機系統的可靠性保障問題相聯系,希望同學們提出解決方案。
這些本科一年級同學們“毫不示弱”,像往常一樣自發組成小組展開讨論。一小節課後,姚期智請幾個認為已找到答案的小組進行演示。有趣的是,每當一組演示時,其他小組就會直接指出其中的不足和錯誤,台上台下讨論得十分熱烈。
當姚期智看到大家“你一言我一語”一步步向正确結果靠近時,他起身準備宣布标準的解決方法。這時,一直沒有說話的王君行站了起來,打斷他說:“我還有一個方案!”
王君行走上講台,起筆寫了四五行看起來非常簡單的算法。不像剛才大家七嘴八舌的“互挑毛病”,教室裡突然安靜下來。姚期智後來回憶說,當王君行寫出他的算法時,大家都覺得可能是錯的,因為太簡單了。但幾分鐘後,他意識到眼前的這位一年級學生真的解決了一個困擾學術界30年的問題。
課後,姚期智給王君行發了一封郵件,鼓勵他把課上的算法進一步深入整理成論文。此後數月,姚期智夫人儲楓教授自願協助他修改論文,并就投稿期刊提出建議。2011年,王君行讀大二,他将這篇論文發表在國際期刊Journal of Combinatorial Optimization上。
從此,王君行義無反顧地走上了科研之路。三年後,他成為全球第一個在本科階段獲得ACM計算經濟學國際學術大會最佳學生論文獎的人。如今,被姚期智親切地稱為“聰明的小鬼”的他,已在卡内基梅隆大學攻讀博士學位。
在姚期智眼中,計算機科學實驗班最優秀的學生已超過他在國外見過的最好的本科生,他們有着極強的求知欲和可塑性,他們需要的不僅是課本上的知識,還有對學術研究深層次的理解。因此,姚期智的課堂上沒有一成不變的教材和教案,卻真正凝結了他自己多年來豐富的研究成果和心得。
為了把握課程難度,讓學生逐漸從高中式的學習思維過渡到研究思維,姚期智精心設計課堂的每一個環節,提出兼具思考性和深度的問題,學期還未過半,課程難度就幾乎與普林斯頓、斯坦福本科四年級的課堂難度相當了。
在姚期智的課堂上,老師和學生之間是令人愉快的平等關系。他向同學們提出有挑戰性的問題,也歡迎同學們向他發起挑戰。每當有學生給出一個出乎意料的答案時,他覺得這就是對自己投入本科生教學最好的饋贈。
首屆計算機科學實驗班學生樓天城至今還記得自己曾在課上向姚期智提問,姚期智認為他的問題不夠明确清晰,叮囑他多想幾天後再問。沒想到沒過兩天,姚期智就主動找到了他……
說起姚期智,樓天城、王君行就像在談一位自己再熟悉不過的老朋友。在他們眼裡,姚期智毫無“大師架子”,交往中甚至比普通師生間還要親切,沒有隔閡。
在清華流傳着許多有關姚期智給本科生上課的故事,其中一個流傳甚廣。一次,姚期智在課堂上“懸賞”出題,25分鐘内解出者請吃“必勝客”。令他驚喜的是,90%的學生在規定時間内做出了正确解答。鑒于人數衆多,姚期智信守承諾,叫來外賣獎勵了每位答對的學生。而與大師零距離的相處,也成為計算機科學實驗班學生備感自豪的一件事情。
聽課、講課都是挑戰
“計算機科學實驗班的課内容不多,但聽起來解渴。”施天麟大一時選修了姚期智的課,這讓平時上其他課覺得“吃不飽”的他,毅然決定轉到計算機科學實驗班。
在計算機科學實驗班,同學們需要上的課程并不多,但把總學分“解放”出來的同時,也提高了每門課的難度。有時一次課堂作業就需花費二三十個小時完成,而且還有可能找不到理想答案。這給予了許多像施天麟一樣喜歡科研探索的學生充足的“挑戰感”,也激勵他們把有限時間投入到對知識深層的理解中,進而做出一些創新性的工作,而不是局限于隻了解書本上的知識。
和施天麟一樣,計算機科學實驗班2013級本科生範浩強對課上“不斷升級”的難度記憶猶新。他們雖然隻是本科低年級學生,卻不像一般計算機系學生從基礎編碼學起,而是被“假設”已經掌握了這些基礎内容,課程更加偏重深層次的理論計算的分析和架構。這些被學生們戲稱為“虐心”的課程卻也讓他們欲罷不能,聽起來十分“過瘾”。
範浩強把在計算機科學實驗班聽課比喻為“蓋大樓”。“原本預想聽完一門課,自己的思維會從‘一層’升至‘五層’,這已經很刺激了,但沒有想到,老師直接從‘六層’講起!”
這種高強度的授課方式,給課上、課下都帶來了不小的壓力。一開始很多同學不适應,但漸漸地,他們發現自己居然可以做得到!這種“重新發現自我”的驚喜和肯定,極大地激發了同學們的潛力,很多同學甚至不滿足于課上所學,主動聯系老師找選題、做研究。
在計算機科學實驗班範浩強注意到,大家在意的不是純粹的考試和高分,羨慕的不是滿分“學霸”,而是心中懷揣的那個高遠的科研夢想——立志要做出世界最頂尖的科研成果。
範浩強的觀察也恰恰印證了姚期智創立計算機科學實驗班時的初衷。
“清華有許多很好的學生。有一些是中國典型的好學生,每科都力争第一,但也有一些學生希望在大學裡做自己真正感興趣的事。我希望清華的環境能讓大家沒有那麼多壓力,而是能感受到學習、研究過程中的挑戰與突破,以及由此帶來的幸福感。唯有這樣,我們才能培養出世界最頂尖的年輕人,不管他們将來是做學問還是去創業。”姚期智說。
與這群聽課聽得過瘾的學生一樣,對于計算機科學實驗班的許多教師來說,講課也成為一種挑戰,被學生的問題“挂”在黑闆上更是家常便飯。計算機科學實驗班2012級班主任徐葳有次在黑闆上寫了一個非常複雜的程序,本以為難度很高、無懈可擊,可沒想到,剛剛落筆就有同學起立:“老師,您寫的這個程序少了一個‘點’!”
剛從伯克利加州大學回國的徐葳對于計算機科學實驗班自由而緊張的課堂氛圍感受強烈。“他們比國外大學的學生思維還要活躍,他們更勇于質疑和挑戰,我們經常在課上讨論教案外的内容,這種互動比美國一些著名大學課堂上的生師互動還要精彩。”徐葳說。
“姚班”夢、清華夢、中國夢
2004年姚期智回國之初,原本計劃盡快構建一個培養博士生的良好機制,打造一支好的研究團隊。但随後在清華的親身感受,讓他逐漸萌生了精英教育要從本科生抓起的想法。
到底什麼才是精英教育?姚期智憑借多年的研究經驗和國外世界一流大學的工作生活經曆,認為國内傳統教育比較重視計算機工程方面的學習,要想真正有所突破,清華還需要創建一個相對獨立的班級。這個班級能與世界一流大學的本科生教育媲美,不僅國際化而且富有挑戰性。姚期智的想法得到學校的大力支持,校領導對教育創新和改革的魄力也更加堅定了姚期智從根處解決問題、在本科生中開辦計算機科學實驗班的決心和信心。
此後,57歲的姚期智在人生最為成熟豐美的黃金時節,開始了新一輪的開墾與奮鬥。
在姚期智的主導下,計算機科學實驗班的培養方案、教學計劃逐步确立并完善,姚期智親自主講的“理論計算機科學(1)(2)”成為國内首次開設的計算機理論課程,主要内容正是他最精通的計算機算法設計和複雜性領域。
在姚期智的邀請下,圖靈獎、奈望林納獎、哥德爾獎獲得者等頂尖學者、大師相繼走進清華的課堂,他們精辟的見解、嚴密的邏輯、深湛的哲理,以及演算和推導過程中像棋壇高手般走出的奇招、怪招,常常引得同學們屏息關注,熱烈讨論。
2013年,施天麟來到美國麻省理工學院交流學習,他驚訝地發現原來自己平時上課學習的方式可以和世界一流大學“無縫銜接”。“國外的學生非常熱衷于讨論問題、發表看法,很多國内去的同學往往會比較羞澀,不過我們計算機科學實驗班的同學卻不存在這個問題。”施天麟性格偏内向,但他在計算機科學實驗班卻非常享受和同學們思想交鋒的過程。清華學堂的讨論間,成為施天麟和同學們相約看書、交流的好地方。
這種國際化的、開放包容的學習氛圍在姚期智看來,是培養學生自信心的重要條件。“清華的學生要有自信心,他們可以和全世界最好的學生一樣,甚至可以做得更好。”姚期智說,“本科階段隻是一個人研究生涯的開始,要讓學生們在本科期間就有充分的自信,他們才能把眼光放得高遠,才能在将來做出世界一流的成果,使我們的大學更加欣欣向榮,更好地為民族和國家作出貢獻。”
姚期智鼓勵學有餘力的本科生參與科研。在計算機科學實驗班,從不缺乏本科生接觸科研的機會,“首次接觸”可以從一門課開始,或是一個已知的項目。姚期智把計算機科學實驗班形象地比喻為“超級百貨商場”,老師們的研究工作是“商品”,學生們可以根據興趣“選購”。在姚期智看來,發現自己的興趣點對本科生來說至關重要。
2010年8月,清華計算機科學與技術學科進行國際評估,以圖靈獎得主、美國康奈爾大學約翰?克羅夫特(John Hopcroft)教授為首的評估專家組對清華的計算機科學實驗班給予了極大肯定,專家們一緻認為,這裡“擁有最優秀的本科生和最優秀的本科教育”。
“除了潛心育人,便是科學研究。”清華大學計算機系黨委原書記楊士強教授這樣評價姚期智在清華的工作,“姚先生将全部心血都奉獻給了清華的本科生教育和交叉學科的研究,一直把培養國家創新人才的使命放在心間,把攻克一個又一個世界領先學術制高點的責任記挂心頭。這是一種靜水深流的愛國主義,值得我們每個人學習和發揚。”
除了教學,計算機科學實驗班2011級本科生闫宇說,他對一次班會記憶尤深,那就是姚期智和同學們分享他的“姚班夢”;2010級本科生、清華大學本科生特等獎學金獲得者吳佳俊說,姚期智讓人印象最為深刻的是“他始終有一個Big Picture(宏偉的藍圖)”;2012級本科生李竺霖說,有一天她突然意識到自己有了一個堅定的理想——成為一名像姚期智那樣的科學家時,她感到既驚訝又驕傲!也許對于所有計算機科學實驗班的學生而言,一份真誠的赤子之心,超越小我的大我,實現夢想的勇氣,直面人生挑戰的信念才是姚期智帶給他們最大的精神财富,并将陪伴和激勵他們一生。
做研究就像是開5檔,飛馳在原野上,無拘無束
姚期智是把艱苦工作視作無上樂趣的科學家,對于做學問和搞研究,他有兩個觀點頗為耐人尋味:首先是做學問要有“Sense of beauty”(美感),其次是“Happiest moment”(最快樂的瞬間),作為科研工作者,最大的幸福莫過于此。
清華十年,姚期智的角色發生了許多變化,而科學研究的魅力始終讓他難以忘懷。大概兩三年前,姚期智的夫人儲楓教授給計算機科學實驗班的學生開設了一門關于博弈論的課。有一次,儲楓請姚期智代她上了一節課。在這節課中,他給學生講到經典的“拍賣利潤”最優化問題。他也注意到這領域尚有種種未解決的重要問題。
在一個新鮮的研究領域裡,年過六旬的姚期智還像一個“頑童”,對未知的世界充滿了好奇心。在後來的研究中,他突然注意到一個簡單卻很巧妙的拍賣方法,而這正是近年來相關領域學者都想做出來的一個問題。
姚期智再一次陷入到陀螺般急速旋轉的思維世界裡,為了心無雜念地解決這一問題,今年春天,姚期智在伯克利加州大學“閉關”了3個月,潛心攻克難題。“我覺得,做研究的人就好比一輛跑車,有好多‘檔’,也許普通的車開到4檔已經足夠了,但是真正好的研究者會加速到5檔,而且一些重要的、特别的工作隻有在5檔狀态下才能完成。”保持5檔高速駕駛的姚期智,又回歸到了他熟悉的、難以割舍的、純粹的研究狀态中。3個月後,姚期智成功解決了這一問題,并認為這是他“過去15年作出的最好的研究之一”。
“你曾經有過在原野上無拘無束飛馳的感覺嗎?它就如同一隻飛翔的鳥,因為自由自在,所以它聲音嘹亮,它的每一片羽毛都會張開。每一位能做出好的研究的人都曾體會過這樣的感覺。”姚期智說。
在他人生的頭20年生活在中國,20歲以後生活在美國,57歲後又将人生歸根在中國。命運就像是交叉信息研究院的名字一樣,在他身上,體現了中西文化的“交叉”融合,體現了不同身份間的“交叉”換位,也體現了跨越學科的“交叉視野”。最令人欽佩的是,他在即将步入花甲之年毅然重構自己的人生和事業,為培養中國自己的理論計算機科學人才“翻山越嶺”,作出開創性的貢獻。但了解他的人都知道,姚期智自己心中并沒有那麼多複雜和糾結的想法,對人、對事、對科研、對祖國,他都是如此,簡單、性情、純粹、忘我。
>>>鍊接:
姚期智說:
1、人生就像雞蛋,從外打破是壓力,從内打破是成長。隻有不斷自我修正,才會擁有向上爬的力量!
2、登山的時候要先有一個人攀登到山頂,其他人才能夠上來,這種漸進的方式比較适合中國現在的情況。
3、找世界一流大學的系主任、院長,找世界各行各業著名的專家學者,請他們列出世界一流大學的單子,裡面至少有90%是一樣的,這些學校就是世界一流大學。
4、如果要讓所有人都受到最好的教育,一定是沒有人受到最好的教育。中國要想培育出一批拔尖人才,一定要有精英教育。
5、有如此衆多不同領域的美麗,如果限制欣賞的範圍,那是一種遺憾。
6、我們想要創造一個一流的研究環境,如果我們的目标是要做第二十名的話,那麼連第五十名都做不到。
7、中國學生本身很優秀,但考試和課程設置的深度和難度,讓他們吃虧。學生們很忙,卻忙得沒有意義。課程量是大,但未對學生構成挑戰。
來源:微信公衆号“ToGermany”、清華新聞網
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