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導(dǎo)語(yǔ)：秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚(yáng)傳承的理念，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)于2015年特別打造“口述歷史”系列訪談欄目，走訪學(xué)會(huì)和自動(dòng)化學(xué)科發(fā)展息息相關(guān)的老一輩科學(xué)家，探尋心靈深處的記憶，記錄心路歷程的點(diǎn)滴，為當(dāng)代自動(dòng)化領(lǐng)域科技工作者了解歷史、傳承老一輩科學(xué)家的寶貴科學(xué)思想和精神財(cái)富提供有益借鑒。
本期學(xué)會(huì)采訪的是張鈸院士。張鈸，我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專家，中國(guó)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(yù)院長(zhǎng)，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)第一屆會(huì)士、第七、八屆常務(wù)理事，是我國(guó)人工智能主要奠基者和發(fā)展推動(dòng)者，長(zhǎng)期從事人工智能、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等理論研究，榮獲ICL歐洲人工智能獎(jiǎng)、國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，推動(dòng)了中國(guó)人工智能研究和產(chǎn)業(yè)向世界一流水平邁進(jìn)。
圖1 張鈸院士接受中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)采訪
（從左至右分別是：陶則宇、呂愛(ài)英、張鈸、王馨爽、馬海彬）
一、勤奮好學(xué)，立志成為一名科學(xué)家
1935年，張鈸出生于福建福清縣的一個(gè)教育世家，祖父是清朝貢生，擔(dān)任過(guò)福清縣農(nóng)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，為發(fā)展家鄉(xiāng)教育事業(yè)曾創(chuàng)辦小學(xué)；父親是愛(ài)國(guó)教師，從小教他踏實(shí)做人。
張鈸在濃厚的家學(xué)氛圍中成長(zhǎng)，學(xué)習(xí)成績(jī)一直名列前茅，少年的他對(duì)科學(xué)充滿好奇心，夢(mèng)想著“長(zhǎng)大了成為一名科學(xué)家”。
張鈸小學(xué)畢業(yè)被保送至龍?zhí)锶诿莱踔泻螅瑪?shù)理化考試次次都是第一，深受老師的喜愛(ài)，初中校長(zhǎng)甚至還將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的鑰匙交給他，讓他可以自由出入做實(shí)驗(yàn)。中考時(shí)，張鈸同時(shí)報(bào)考了福州一中和福州市高級(jí)工業(yè)職業(yè)學(xué)校且都以第一的成績(jī)被錄取。他最初選擇就讀職業(yè)學(xué)校，但因課程知識(shí)太淺在就讀一個(gè)學(xué)期后，又在老師的極力推薦下憑借優(yōu)異成績(jī)轉(zhuǎn)入私立福州鶴齡英華中學(xué)（天行級(jí)）就讀高中。高中階段，歷經(jīng)特殊時(shí)期，任課的老師仍舊克服困難傾盡所有的為學(xué)生答疑解惑、傳授知識(shí)，這種精神一直感染和激勵(lì)著張鈸，最終他以數(shù)理化全部滿分的成績(jī)考入清華大學(xué)電機(jī)系電機(jī)與電氣制造專業(yè)。
1953年，滿懷“科學(xué)報(bào)國(guó)”信念的張鈸，經(jīng)過(guò)幾個(gè)晝夜的長(zhǎng)途跋涉，走進(jìn)了清華園。
1956年，是新中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的重要里程碑，這一年中共中央召開(kāi)了知識(shí)分子問(wèn)題會(huì)議，發(fā)出了向科學(xué)進(jìn)軍的偉大號(hào)召，而且制定了我國(guó)第一個(gè)長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，即《1956—1967年全國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》，開(kāi)始了大踏步追趕世界先進(jìn)科學(xué)技術(shù)水平的歷程。當(dāng)時(shí)，國(guó)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)校決定從電機(jī)系三年級(jí)的10個(gè)班中各抽調(diào)1名優(yōu)秀學(xué)生，成立自動(dòng)控制“八字班”，于是張鈸作為十名同學(xué)之一，進(jìn)入自動(dòng)控制系專業(yè)-自8班（自動(dòng)控制1958屆），開(kāi)始了飛行器自動(dòng)控制專業(yè)學(xué)習(xí)。
圖2 1957年自8部分學(xué)生與鐘士模教授、蘇聯(lián)專家蘇其林合影
1958年，張鈸成為國(guó)家第一批自動(dòng)控制專業(yè)的畢業(yè)生，并留校開(kāi)始承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)自動(dòng)控制專業(yè)人才很少，缺乏師資。從學(xué)生轉(zhuǎn)變成為教師的 1959年春天，張鈸為自0班（即1960屆）學(xué)生開(kāi)設(shè)了《飛行器自動(dòng)控制系統(tǒng)》課程。這門課程沒(méi)有教科書，其他參考資料也很少，在開(kāi)課難度極大的情況下，這門課不僅按時(shí)開(kāi)了出來(lái)，還得到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。隨后，張鈸又和其他教師共同努力開(kāi)設(shè)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課，老師們圍繞飛行模擬臺(tái)、機(jī)電指揮儀和自動(dòng)駕駛儀等研制任務(wù)，帶領(lǐng)各屆畢業(yè)生“真刀真槍地做畢業(yè)設(shè)計(jì)”。
在張鈸等人的帶領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)7屆學(xué)生的實(shí)踐，逐步形成一個(gè)比較完整的“飛行器自動(dòng)控制系統(tǒng)”專業(yè)的教學(xué)體系，為國(guó)家培養(yǎng)了急需的軍工建設(shè)人才。
張鈸把那段時(shí)間形容為“在戰(zhàn)斗中成長(zhǎng)”的時(shí)光，教師們幾乎和學(xué)生一起“摸爬滾打”，共同克服困難，完成所承擔(dān)的教學(xué)與科研任務(wù)。
二、砥礪創(chuàng)新，勇闖人工智能“無(wú)人區(qū)”
1978年，為滿足國(guó)家發(fā)展計(jì)算機(jī)的科技需要，清華大學(xué)自動(dòng)控制系更名為計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系。張鈸也迎來(lái)了人生的第二個(gè)選擇：既可以轉(zhuǎn)到精儀系與新成立的自動(dòng)化系，也可以選擇繼續(xù)留在計(jì)算機(jī)系，但研究方向必須與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域相關(guān)。
經(jīng)過(guò)一番抉擇，張鈸選擇留在計(jì)算機(jī)系，但對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況卻不甚了解。通過(guò)大量的調(diào)查研究、閱讀文獻(xiàn)，張鈸發(fā)現(xiàn)了很多發(fā)達(dá)國(guó)家的計(jì)算機(jī)系都有一個(gè)很陌生的方向——人工智能。于是，張鈸與林堯瑞、石純一和黃昌寧等老一代老師一起，選擇將一個(gè)全新領(lǐng)域“人工智能與智能控制”作為新的教學(xué)與科研方向，開(kāi)啟了建設(shè)“人工智能”的新歷程。
為建設(shè)新專業(yè)方向，1980年2月，張鈸作為訪問(wèn)學(xué)者前往美國(guó)伊利諾斯大學(xué)香檳分校，學(xué)習(xí)國(guó)外關(guān)于人工智能的發(fā)展情況。
1982年2月，張鈸訪問(wèn)結(jié)束回國(guó)，著手進(jìn)一步開(kāi)拓人工智能研究。他深知要發(fā)展人工智能，必須結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際需求。為了解產(chǎn)業(yè)界對(duì)人工智能技術(shù)的需求，張鈸帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入很多工廠企業(yè)調(diào)研，敏銳地感知到我國(guó)應(yīng)該發(fā)展機(jī)器人，這對(duì)國(guó)家未來(lái)的工業(yè)發(fā)展大有裨益。
基于此，1983年，張鈸領(lǐng)銜組建清華大學(xué)“智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”。為建立實(shí)驗(yàn)室必須要有機(jī)器人，為了采購(gòu)當(dāng)時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域較為先進(jìn)的機(jī)器人PUMA560機(jī)械臂，張鈸與同事們多方奔走、籌措經(jīng)費(fèi)，在有關(guān)方面的大力協(xié)助下，清華大學(xué)智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室成功添置了中國(guó)第一臺(tái)進(jìn)口機(jī)械臂。機(jī)械臂是高精度、高度非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，是人工智能的工業(yè)智能化應(yīng)用的典型。對(duì)于清華大學(xué)智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室而言，引入這款機(jī)械臂對(duì)于科研和教學(xué)無(wú)疑具有重要價(jià)值和意義。“實(shí)驗(yàn)室建立后，對(duì)國(guó)內(nèi)人工智能的研究產(chǎn)生了極大的影響，我們以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)，組織了很多線下展覽演示工作，讓更多的人了解機(jī)器人都可以做什么事情。”
圖3 參與清華大學(xué)智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的科研人員合影。左一為張鈸。（1985年）
為提高我國(guó)自主創(chuàng)新能力，1986年我國(guó)開(kāi)始啟動(dòng)“863計(jì)劃”，其中自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)主題就是智能機(jī)器人，張鈸抓住這一機(jī)遇，依托“智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室”平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，成為該主題研究的主要承擔(dān)單位之一。“人工智能作為當(dāng)時(shí)中國(guó)的新興學(xué)科，還處于一個(gè)低潮發(fā)展的時(shí)期，國(guó)內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目很少，科研和教學(xué)的條件也很艱苦，但我們抓住了智能機(jī)器人這一項(xiàng)目機(jī)會(huì)，得到了國(guó)家的政策支持，也為后來(lái)人工智能的發(fā)展起到了很好的作用。因此，我們要想發(fā)展某一學(xué)科，就必須要和國(guó)家的需求相結(jié)合。“張鈸如是說(shuō)。
1990年，張鈸與同事一起成立了全國(guó)第一個(gè)人工智能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——“智能技術(shù)與系統(tǒng)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室自正式運(yùn)行后先后承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家攀登技術(shù)、“863計(jì)劃”、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃等系列項(xiàng)目，成為國(guó)家科研任務(wù)的主要承擔(dān)單位之一；憑借在實(shí)驗(yàn)建設(shè)的突出貢獻(xiàn)，張鈸也先后獲得先進(jìn)工作者、個(gè)人金牛獎(jiǎng)等稱號(hào)。此外，張鈸與同事們依托實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)了大量高科技人才，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步也作出了重要貢獻(xiàn)，1993年，實(shí)驗(yàn)室博士生指導(dǎo)小組被學(xué)校評(píng)為“博士生指導(dǎo)先進(jìn)集體”。
依托實(shí)驗(yàn)室，張鈸團(tuán)隊(duì)結(jié)合智能機(jī)器人將研究方向擴(kuò)大到智能理論與技術(shù)的各個(gè)方面，包括人工智能的基本原理、基本方法和基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究（如問(wèn)題求解、智能控制等），以及人工智能有關(guān)的應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)集成技術(shù)。這一階段的研究，屬于以知識(shí)驅(qū)動(dòng)的第一代人工智能。
進(jìn)入21世紀(jì)后，在大數(shù)據(jù)、計(jì)算能力的支撐下，人工智能在圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、文本處理等方面有了很大的進(jìn)步，深度學(xué)習(xí)稱之為第二代人工智能，也叫做數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。
2016年，張鈸團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最大的問(wèn)題在于單純的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)只是在低層次的特征空間層面來(lái)識(shí)別物體，而不是在高層的語(yǔ)義空間中進(jìn)行識(shí)別。因此，提出了“第三代人工智能”的概念，就是把數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)結(jié)合起來(lái)。在人工智能的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法只應(yīng)用了三個(gè)要素：數(shù)據(jù)、算力和算法；而知識(shí)驅(qū)動(dòng)只用了另外三個(gè)要素：知識(shí)、算法和算力。為了克服這兩個(gè)算法存在的缺點(diǎn)，張鈸提出，應(yīng)該將四個(gè)要素結(jié)合起來(lái)，并且遵循以下順序：知識(shí)、數(shù)據(jù)、算法、算力。
2018年清華大學(xué)人工智能研究院成立，張鈸出任研究院首任院長(zhǎng)。研究院一方面加大人工智能的基礎(chǔ)研究與創(chuàng)新，另一方面推進(jìn)人工智能應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，建立了瑞萊智慧、智譜AI等人工智能相關(guān)企業(yè)。
回顧自己的科研和教學(xué)經(jīng)歷，張鈸提到，自動(dòng)控制的發(fā)展有比較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)作支撐，所以整個(gè)發(fā)展過(guò)程比較順暢。但是人工智能發(fā)展到現(xiàn)在還沒(méi)有相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，仍舊是在闖“無(wú)人區(qū)”，可能會(huì)遇到很多的挫折，這就需要我們必須具備堅(jiān)韌不拔的精神，面對(duì)困難不悲觀失望，遇到順境不忘乎所以，無(wú)論境遇如何都堅(jiān)持不懈地努力，唯有堅(jiān)持和探索創(chuàng)新，才能讓人工智能在我國(guó)持續(xù)長(zhǎng)久健康的發(fā)展。
三、教書育人，心系學(xué)會(huì)未來(lái)發(fā)展
張鈸院士不僅是人工智能領(lǐng)域的奠基人，還是中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)發(fā)展的見(jiàn)證人。中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)是為適應(yīng)1956年我國(guó)科學(xué)技術(shù)十二年發(fā)展遠(yuǎn)景綱要，于1957年籌備、1961年成立的。同樣在綱要指導(dǎo)下，為培養(yǎng)國(guó)家急需人才，清華大學(xué)在1956年成立了自動(dòng)控制專業(yè)，而張鈸院士便是第一批從計(jì)算機(jī)系電機(jī)電氣制造專業(yè)抽調(diào)到自動(dòng)控制專業(yè)學(xué)習(xí)的三年級(jí)學(xué)生之一，當(dāng)時(shí)自動(dòng)控制專業(yè)教研組的主任便是中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)創(chuàng)始人之一——鐘士模教授。
從1958年成為第一批自動(dòng)控制專業(yè)畢業(yè)生開(kāi)始，張鈸院士開(kāi)啟了自動(dòng)化教學(xué)科研生涯；從1961年學(xué)會(huì)正式成立開(kāi)始，張鈸院士就與學(xué)會(huì)有了較多的接觸和交流，參加學(xué)術(shù)年會(huì)、擔(dān)任兩屆常務(wù)理事、當(dāng)選為第一屆會(huì)士……見(jiàn)證了學(xué)會(huì)在我國(guó)自動(dòng)化事業(yè)發(fā)展中發(fā)揮的重要作用。面對(duì)學(xué)會(huì)未來(lái)發(fā)展，張鈸院士寄予厚望，希望學(xué)會(huì)能繼續(xù)在學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)、科普宣傳等方面繼續(xù)發(fā)力，為黨和國(guó)家建言獻(xiàn)策，在未來(lái)我國(guó)自動(dòng)化事業(yè)發(fā)展中，繼續(xù)作出重大的貢獻(xiàn)！
【編后語(yǔ)】從少年郎到白發(fā)翁，張鈸院士?jī)A盡一生致力于中國(guó)人工智能的發(fā)展：在國(guó)際上發(fā)表中國(guó)第一篇人工智能領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文、榮獲中國(guó)在人工智能領(lǐng)域的第一個(gè)國(guó)際重要獎(jiǎng)項(xiàng)、領(lǐng)銜成立中國(guó)第一個(gè)智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、培養(yǎng)本土第一位人工智能領(lǐng)域博士畢業(yè)生、組建中國(guó)第一個(gè)人工智能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室……從“白手起家”到繁榮之勢(shì)，人工智能的蓬勃發(fā)展離不開(kāi)以張鈸院士為代表的老一輩科學(xué)家們的矢志不移和創(chuàng)新不止，也希望更多的青年科技工作者能以老一輩科學(xué)家為榜樣，胸懷科技報(bào)國(guó)之志，賡續(xù)創(chuàng)新精神血脈，向新的科技高峰繼續(xù)攀登。
