在人工智能的赛道上奔跑 | 学术人生

近日，各省高考分数线已陆续公布，志愿填报成为众多考生和家长关心的话题。

优选院校还是优选专业？

专业要选热门的还是选喜欢的？

未来想在学校继续做学术研究还是先去企业历练？

大专毕业还有机会申请读博继续做学术吗？

 

【编者按】

5月18日，2019年ACM中国图灵大会在中国成都召开。大会期间，全球著名计算机视觉专家、统计与应用数学家、人工智能专家、马尔奖及赫尔姆霍茨奖获得者、暗物智能科技创始人朱松纯教授受邀与众多青年学子见面，并分享科研经历，解答成长困惑。

本文由胡君整理，以朱松纯教授自述的角度，展现和分享其在见面会上的个人经历和人生感悟等话题。

  

朱松纯教授在ACM 中国图灵大会上与青年学子谈话

     

一、阴差阳错，走上人工智能求索之路

我于1968年出生在湖北鄂州的一个小镇。鄂州就在长江边上,古代叫做武昌。江对面就是黄州，是苏轼流放后写赤壁赋的地方。我家乡的小镇叫做长岭，这是两个大的淡水湖相切的地方。镇上大多数人姓朱，这是一个繁衍了四百余年的大家族。周边是各种姓氏的村落。我从小就生活在小镇上，直到上高中去到县城（当时鄂州由一个县刚刚改为市）。

1986年，我考入位于安徽合肥的中国科技大学（顺便说一句，那一届有20来位高考理科的省状元上了科大，当时的科大就单指中国科技大学）。科大是科学院的直属单位，1979打开国门后，最早一批教师出国进修，科学院就给了科大很多名额。随着这些出国进修的教师陆续回国，他们开设了一些比较前沿的课题，学科设置在当时国内大学中算是走在最前端的，也率先接触到了不少西方的思想，同时在科大形成了出国留学的风气。

我记得，当时高考志愿填报的是现代物理学。我对物理大一统理论非常向往，觉得应该投身到这一伟大的事业当中。但我填了志愿后回到小镇，我哥哥就到学校把我填的志愿划掉了，改报了计算机专业。要知道，上世纪八十年代，我们根本没有见过计算机，用于科学计算的穿孔纸带编程模式才刚刚退役。大家还在谈论多少吨重的大型机、中型机、第一代至第四代计算机。现在，这些都是过时的古董了。

80年代末，微型计算机（personal computer）在中国刚刚兴起。其实你们今天选人工智能专业跟当时我选计算机专业情形很类似，都是方兴未艾的领域。最近几年，一些学生家长经常问我，尤其是我一回到老家，家里的亲戚朋友就把孩子带来见我，问我小孩以后怎么发展？

我觉得，今天你们在座的都是学计算机专业的，是否选择人工智能很有可能是你人生发展的一个分水岭。人工智能还有大量未知的问题，它的发展潜力无疑是巨大的。人的一生往往只有几次重大选择的机会，入错行有可能成为人生莫大的遗憾。

我以前问计算机系的同事，当然他们不喜欢听这个带有挑衅味道的问题：“为什么要有一个计算机系？你看看，有电话机系、电视机系吗？”

计算机学科里面有很多问题，但你要看什么是最大的问题，哪里是未开垦的土地。我认为，人工智能就是最大的问题、最有潜力的领域。我在大会报告中特别提到，人工智能的发展会极大冲击传统的计算机科学，尤其是在知识表达、算法设计与分析、操作系统、网络通讯、编程语言、体系结构与芯片等领域，这些领域都要向新兴的概率统计范式转型，需要以新的视角来研究大量与人工智能相关的课题。

三十年前，我开始学人工智能的时候，这个行业还处在漫长寒冷的低谷期。但我看到了一个大的趋势，现在我做的很多科研问题，其实在我读大学后期就在思考了。下面我简略讲一下我是如何找到一条路径的。

二、发现科研的大趋势，找到人生的长赛道

上了计算机系，我到底要学什么呢？科大当时是五年制，我们前两年就是学一些数学、物理等基础课程，其中包括一些现代物理的实验课。我记得班上有同学一边做物理实验，一边吐槽：我就是来读计算机的，你让我做这些个物理实验有什么用？社会上有人在谈计算机的各种配置和修个人电脑的技术，说得一套一套的，很实用。班上不少同学比较困惑，觉得自己堂堂计算机系大学生（那时候，大学生还是很高的称号），怎么不如修电脑的。

记得大学二年级的时候，我曾召集班上同学与系主任有过一次对话，主题就是我们计算机系的学生到底要学什么。系主任说，嗨，咱们科大的学生就不要去学那些卖电脑、修电脑的知识，要思考科学前沿的问题。当时，老师有个安慰我们的说法，我们都将信将疑：科大培养的学生，是老狗爬墙头，有后劲！现在回头看，这些数学、物理课程我们班上大多数同学都没用上，因为他们不搞前沿的科研，但于我而言，至关重要！

之后，我大部分同学还是去搞实用的东西：算法、编程、系统、网络等等，那时候还没有出现“码农”一词。我觉得，这些计算机的核心问题虽然是很有用的工程问题，非常重要，但都不是未来科学发展的大趋势。我一进大学就在寻找一个比较深刻的专业，一条很长的赛道。

其实，你们每个人都要找到自己的一条赛道，这条赛道最好能够让你跑几十年。如果你前面的赛道跑几年就到了尽头，跟别人拉不开差距，而后又要转型去跑其它赛道，这似乎不是明智的选择。可惜，绝大多数的大学生，临到毕业了都不知道自己要做什么。

当然，那时候大家也知道，最难的问题就是脑科学，也就是人脑计算的机制。人脑的智能是一种现象，表现在各种层面，但当时无从着手。怎么去定义这个问题？更不要说想搞一个简单统一的框架去解决人工智能。当时的我，就跟屈原写《天问》的心境那样，内心有很多疑惑，充满了好奇。

那个年代还没有互联网，图书馆里的很多书和期刊都是过时的，美国开学术会议，我们都不知道。也是从那时起，我开始大量阅读神经科学、认知科学等方面的书籍，选修了一门外系给研究生开设的人工智能课。一次偶然的机会，我读到一篇期刊文章，是科大生物系一位老师发表的，文章本身不打紧，但我惊喜地发现了可能是中国当时最早甚至是唯一的认知科学实验室。我就写信给这位老师，请求去实验室实习，这位老师也很高兴有一位计算机系的学生对他们感兴趣，就接收了我。

我曾经写过一篇博文《初探视觉的三个源头》，文章中提到过计算机视觉的一大源头是David Marr（马尔），他的一本遗作奠定了这个学科的格局。我在认知实验室干了一学期，放寒假的时候（记得是1988年底），这位老师借给我David Marr这本书的中译本，让我回家读一读。正是这本书为我打开了科学殿堂的大门。以我当时的功力，根本读不懂这本书，但我知道，这就是我要投入的事业和科研赛道。后来，我研究的第一阶段的工作，就是与合作者花了十来年，为马尔的思想建立数理模型，获得了2003年的马尔奖，以及1999年和2007年两次马尔奖荣誉提名。

朱松纯教授在分享个人科研成长经历

我决定要学计算机视觉，但是当时中国还没有这个学科，那时候大家还没听说过这个名词，没有人能指导我。我从科大毕业的时候，成绩在班上70人中排第二名，可以保送到中科院跟学部委员（也就是现在的院士）读研，但我放弃了去科学院的机会，因为这些导师都不是这个方向的。我就留在合肥读研，导师是陈国良教授。陈老师人特别好，答应让我自由选题，他也知道我就是浪费他的招生名额。几个月后，我干脆破釜沉舟，从科大退学了。因为以后如果能出国的话，要按学期交培养费用，而我家里显然是交不起的。那时候我父亲已退休，镇上的工作单位倒闭了，退休工资都没有了。

当时出国留学非常困难，科大学数理化和生物的同学，成批去美国名校读博士，但学计算机的同学根本出不了国。尤其是1989年后，政府收紧护照发放。申请美国研究生院的报名费也超出了我们的支付能力，要25美元到60美元，而中国80年代的月工资水平才50到100人民币，大概是10美元左右。

放弃读硕士的机会，我也不想去找工作，出国留学也很无望。1991年底，我成了无业游民，一边读书，想些人工智能的问题，一边骑着自行车在合肥的大街上转，办出国护照。这是人生最黑暗的时刻，万念俱灰。

三、人生转折，敲开人工智能大门

当时，我不敢申请一流大学，只是尝试二、三流的大学。我记得1990-1991年期间申请了新墨西哥州矿业大学，结果还是被拒绝。后来，陈国良老师跟我说，你就不能试一所好学校吗，听说一流大学可以免除申请费。所以，我就填了哈佛大学的申请材料。

我把过去几年对脑科学、计算机视觉、认知科学、神经科学、人工智能等领域的一些思考，总结成三页纸的个人陈述，并且提出了一些表达理论和计算框架的设想。我相信，人工智能的现象虽然纷繁复杂，但这里必定有一个类似物理学的大一统理论。当然，这些不是我凭空写的，而是读了很多东西之后的感悟。

然后，我人生重要的转折点出现了。我的博士导师、哈佛大学的David Mumford教授，当时从数学系转到人工智能领域，从计算机视觉入手，想用数学的方法把这些问题弄明白。David Mumford教授看了我的材料之后就录取了我，并且在读博期间提供全额奖学金。我记得1992年哈佛发放的每月生活津贴是1150美金，当时一美元兑换8.3元人民币。我自己学会做饭，把省下来的钱寄给父母，从那时起我开始供养父母。

现在回过头来看，感觉自己非常幸运。那时没有互联网，看不到外面的信息，我甚至不知道我的这个导师是谁。他原先是学代数几何的，在数学领域拥有包括菲尔茨奖得主在内的一堆世界顶级头衔，是一个传奇人物。当他在80年代中期决定转向视觉和人工智能研究时，我听说他把全部的数学书下架，放在走廊让别人拿走，再也不看了。而一些数学家来访，他也不接待。

他重新开始学习概率统计。他是个新手，我也是个新手，他就带着我一起学习概率和统计，遇到搞不懂的问题，就去敲一些统计系教授的门，非常有意思。

2007年，导师David Mumford70岁寿庆时，于罗德岛合影

当时适逢人工智能由逻辑向统计的转型期，而我们抓住了这个机遇。现在，人工智能所有的研究方向都是运用概率和统计，而我们是最早把概率和统计引入计算机视觉的。现在很多深度学习里面的模型和算法，也是简化了我们的一些工作，这一点，以后我会专门撰文来澄清。

我以前讲过，计算机视觉其实是人工智能的大门。人脑皮层大约70%都在处理视觉信息，没有视觉，人工智能就只是停留在符号推理的范畴，无法研究现实世界。博士毕业后，我跟导师去布朗大学读了一年博士后，在那里继续学习应用数学。我认为，打好数学功底让我受益。

直到现在，我还在不断地往纵深处扩展，从视觉到认知，到统计学习，到语言理解与对话，到机器人，到AI，再到人文科学。也有幸领导了一些大的跨学科合作项目，这是我在大学时代根本不敢想象的。

 

四、摸清方位，脚踏实地留下人生轨迹

现在有很多人对人工智能感兴趣，但是从哪儿开始着手呢？我给大家提两个建议，首先是摸清方位，在人工智能热潮中找到地图。从哪儿开始学习很重要，否则就会盲目。今天这个领域热起来了，就一起挤进这个领域；明天那个算法火了就涌过去，这是现在很多学生的通病。其次，在人工智能领域做研究，还要有小切口大纵深的态度。西方科学一个重要的哲学思想是归约，就是把大问题分成小问题，这是他们的思维方式。但是，解决小问题的过程中还要时不时抬头看看大局势，不要迷路了。

如果你定位是做学术研究的话，就先不要着急动手干，更不要先想着去赚钱，而是要带着好奇心，试图理解、琢磨问题。当你看清楚大局，脑中有了战略地图后，你就见怪不怪了，就不用每天为层出不穷的新闻和新生事物而慌张。

大家都知道做科研要有定力，而定力其实来源于对大局的认识和坚定的信念。胸有成竹，心中不慌，才能够坚持做自己的事情，跑出一条赛道来。

这么多年来，我发现一个规律，就是很多名校出身的高才生，最终并没有什么大的成就，反而是一些天资稍微差一些的学生，能够做出成绩。越聪明的学生机会越多，而好的机会越多，他们就越难定得住。选择了一条赛道，做了两年之后就放弃了，换一条再做两年又放弃了。这就是为什么有些聪明的学生刚开始比较出色，但是到最后往往难成大事。

我的学生里面，在科研方面让我感到欣慰的，大都不是顶级名校出身。

我一直以来都很欣赏的一位学生，叫吴田富。人很聪明，但是一到考试就考砸，高考失利上了大专。他内心想做科研，很多人会问：那你都到了读大专的地步了，这辈子还有什么机会做科研呢？

2005年底，我在UCLA收到了他发过来的一封很长的电子邮件。他在邮件里讲述了自己的经历，说自己读了很多文章，但依然有很多困惑，他想不清楚。

我每天都要收到好几封学生求学的邮件，大多数就是直接问能不能读研究生，还有很多邮件是撒传单式的，我都直接删除。

他的邮件不同，没有谈考TOEFL、GRE要留学的事，仅仅提出自己思考的问题，就像我1991年申请研究生院的个人陈述。我读完很感动，仰面沉思。恰好那年，我在老家湖北鄂州成立了非营利性机构——莲花山研究院，给中国很多研究生提供了一个学习计算机视觉的平台。于是，我在邮件里问他愿不愿意去湖北看看。

他当时并没有立刻回复。一个多星期之后，莲花山研究院的工作人员给我打电话，说是有一个人拉着行李箱来报到了，那个人正是他。那时他在深圳公司的年薪也有十来万，而研究院每月只发放2000元生活补贴。他一门心思要做科研，带领其他研究生做课题。他在莲花山做了两年之后，我就给UCLA的院长写了一封信，要求特批他来UCLA读博士，至于TOEFL、GRE，能考多少就算多少了。

后来他在这个领域发表了一些颇有深度的文章，敢啃硬骨头，比如top-down/bottom-up算法调度问题，就是大家说了几十年但是没有人敢去做的事。今年的CVPR大会，他发表的论文是关于与或图网络AOGnet结构的，用AOGnet结构把其他的深度学习网络结构，包括ResNet、DenseNet、DualPathNet等都比下去了，而且有很好的可解释性。吴田富现在在美国做助理教授，他的身上有一种难能可贵的精神，就是不受外界干扰，把做科研当成人生乐趣。我讲这个例子，就是想告诉大家，只要你心中有科研，找准定位和方向，坚持努力，自然会有人帮你，也一定能有一番成就。

2016年，朱松纯（左）与吴田富（右）在家中交谈

五、找到信仰，支撑人生，坚持奔跑

我在老家鄂州看到，很多人到50岁左右就已经内退。不少人白天打麻将，晚上跳广场舞，在小城市生活得也挺惬意。

在座的各位都是名校的高材生，肯定是有追求的，但是估计对于要追求什么，可能挺纠结的。其实，我的科研之路能够坚持至今，信仰和价值观起到了重要作用。

人活一世，我们活着到底是为了什么？这是一个哲学问题，肯定有很多聪明人想过这个问题。那么做学问的人，又是为了什么呢？下面我引述两个人的观点。

1918年，爱因斯坦在Max Planck（1918年诺贝尔奖得主，量子理论的奠基人）60岁生日时有一个讲话，这一点我在《文章千古事、得失寸心知》一文中也提到过。

爱因斯坦说，建造科学殿堂的有三种人。第一种人，他们具有超常的智力，做科研就是他们的强项，能使他们得到快乐、满足抱负。第二种人是出于纯粹功利的目的，他们把科研当做一个营生，就是用脑力劳动来换取经济利益。而第三种人，他们做科研就是想逃避生活的痛苦和悲催，来到宁静的山顶，用简约的语言来勾画和描绘这个世界。做科研的目的就在于理解这个世界。在我看来，“理解这个世界”是科研的最高境界。

另外一个人是胡适，他是新文化运动的倡导者。他有一篇文章叫做《不朽:我的宗教》，提到中国人都是无神论者，不信宗教，也不信天堂、地狱、来世这一套。那信什么呢？他追求的就是一种不朽。古代有所谓的人生三不朽：立德、立功、立言。人都是向死而生，每个人都面临死亡，唯有思想可以不朽。

在《文章千古事、得失寸心知》一文中，我提到人生黑洞。绝大多数人都会掉入这个人生黑洞，死后一切信息都传不出来。只有极少数人，想从这个黑洞中逃逸，达到不朽。

现在的小孩有电视、作业、网络、游戏等打发时间，估计都来不及去想这些问题了。我小的时候，农村常常没有电，一到晚上就四处漆黑，我就十分恐惧死亡。在当时困苦的生活条件下，也见到了很多大家族里面的人间悲剧。

现在，我一方面希望继续探究科学的未知，去描绘整个人工智能领域的地图和框架，这是我学术上的追求，在山顶练功；另一方面，我也希望通过运用人工智能技术，为提升人类福祉而努力，这是为什么我要创立DMAI公司，想到山下做一番事业。

这大概解释了我这么多年来一直在人工智能赛道上奔跑的动力，也是我的个人信仰。

我由衷地希望，这次分享能对在座的各位有所启发，让你们中的一些人不要慌张，真正沉下心来，利用人生最宝贵的读研阶段找到自己的定位和赛道，跑出精彩的人生轨迹！

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