姚班学霸陈立杰：16岁保送清华，18岁拿下IOI世界冠军，现摘得FOCS 2019最佳学生论文

郭一璞 安妮 发自 凹非寺
量子位 出品  | 公众号 QbitAI

今年的理论计算机顶会FOCS，一位来自浙江湖州的小哥哥一口气中了3篇论文，还拿下了最佳学生论文奖。

而且这不是偶然神迹，类似操作，对他已是稀疏平常。

虽然今年只有24岁，但他在计算机领域已经是闪闪发光的明星：

16岁，拿下全国青少年奥林匹克竞赛（NOI）的金牌，保送清华；

18岁，以世界第一名的成绩摘下国际信息学奥林匹克竞赛（IOI）金牌，一战成名，进入清华姚期智班；

21岁，从尖子生云集的清华再次脱颖而出，成为2016年十位清华特等奖学金获奖者之一；

24岁，拿下理论计算机科学领域最顶级会议STOC 2019 DannyLewin最佳学生论文奖，名声大振；

在最近第60届IEEE计算机科学基础年度研讨会（FOCS 2019）上，他不仅一口气发表了3篇论文，还获得了最佳学生论文奖。

他正是MIT博士生、清华特奖，姚班学霸陈立杰。

而这位一路闪光、名声响彻科研圈的清华大神，远不止获奖这么简单。

大神获奖

在计算机科学圈，FOCS顶会是出了名的难搞定。

作为中国计算机学会（CCF）推荐的计算机科学理论方向认可的A类会议，与SODA、CAV、STOC、LICS四个顶会并列齐名，FOCS是最受认可的一批高含金量会议。

深度学习大神、现亚马逊AI主任科学家李沐，此前也是FOCS的获奖者。

在知乎的讨论中，不少科研工作者觉得FOCS只能仰望。有说逼格高的：

有说难度大的：

就在这样的会议上，陈立杰不仅包揽最佳学生论文，而且还中了三篇。

其中一篇最佳学生论文，Efficient Construction of Rigid Matrices Using an NP Oracle，是陈立杰与MIT博士、哈佛大学博士后Josh Alman合作的。

△ 这篇论文不带参考文献长29页，全是这种画风

他向我们解释说，这篇是用一些比较新的技术，在一个复杂度领域的著名的构造rigid matrices的问题上，取得了一些进展。

论文Non-deterministic Quasi-Polynomial Time is Average-case Hard for ACC Circuits，陈立杰单枪匹马拿下一篇接收论文，这两篇论文在电路复杂性的方向上取得了一些进展。

论文Hardness Magnification for all Sparse NP Languages，合作者一位是陈立杰在清华的师弟金策，另一位是他的导师Ryan Williams，这篇论文研究了最近在理论界比较受人关注的Hardness Magnification现象的一些新的拓展。

在计算机研究圈里有这样一种观点，计算机科学理论方向比其他研究更需要扎实的数学基础，研究难度更大；并且，领域内可选择投稿的顶会数量少，接收成本高。

但对于陈立杰来说，“连中三元”打破了这一魔咒，完成一个看似不可能的任务。

这不是陈立杰第一次获得最佳学生论文奖，甚至半年前的3月，他还揽下了ACM 计算理论年会（STOC）的最佳学生论文。

而且更令人佩服的是，这还是一名95年出生、今年刚满24岁的年轻人所为。

但这样的天才少年，并非一开始就展现了其实力。此前成绩平平的陈立杰，还被一度当成了网瘾少年。

细数这其中的故事，可谓“逆风翻盘”之路。

曾经的“网瘾少年”

这个被称一同参加竞赛的同学称为“传说”和“偶像”的天才少年，曾为了打游戏拼了一把。

之前清华官方访谈中就介绍过，陈立杰偏爱小众节奏游戏OSU!，里面包含在线排名、多人游戏、重放交流和一个庞大的社区在内的各种元素。

对游戏，陈立杰一度是真痴迷，甚至有过为了打游戏两三天都没有睡觉，而在大三下学期去MIT交换的半年中，陈立杰在完成科研任务外，没有像其他人一样走走看看，而是把大部分时间用于了游戏与动漫。

为了控制自己的游戏时间，他索性就把它放到了移动硬盘中，如果控制不住想玩游戏，就把硬盘给朋友。

不过就算是玩，陈立杰也不甘心做无名之辈，在后来的大学生涯中，陈立杰也是OSU!游戏世界排名前列的玩家。

而这种“无师自通”的功夫，也在他准备NOI时得以体现。

自小开始学习编程的陈立杰，初三决定参加NOI走竞赛路。

据浙江在线报道，当时的陈立杰偏爱自学，计算机老师万春彬交出了机房钥匙，班主任曾涛特批日常可以请假，给陈立杰竞赛提供了充分自学的可能。

但初三那次比赛，陈立杰还是名落孙山。因为耽误了大量其他科目的学习时间，连父母都曾劝他放弃。

在之后回顾这场一个人的战斗时，陈立杰却淡定许多，坦言自己也曾想过放弃，失败了后悔，总比啥都不做光后悔好得多。

于是，陈立杰不上课了，把时间都花费在了计算机房，每天7点到晚自修结束，都在自学信息学有关的知识。

努力获得了回报。高一，陈立杰逆风翻盘，拿下NOI金牌，入选国家集训队，签约清华大学。

而这样的成绩背后，外界往往更关注其成绩本身，往往忽略了宝贵高一时间里，陈立杰颇具勇气的“放手一搏”。

在此之前，几乎没有人说过陈立杰是“学神”，是“偶像”，是“天才”，这些称谓在金牌到来后才陆续到来。

所以，谁说天才不需要努力？

从成绩平平的网瘾少年到保送清华，陈立杰用了2年时间证明了：天才=1%灵感+99%汗水。

其后，任督二脉打通，开挂的新人生正式在清华园起航。

大学开挂，考出“网红成绩单”

2013年，陈立杰带着IOI世界第一的光环进入了清华姚班。

作为姚期智院士创立的清华尖子班，姚班虽然每年只有四五十名学生，但竞赛大神、科研牛人、高考状元云集，这也让陈立杰感受到了压力。

比如他曾经的室友范浩强，不仅是IOI金牌得主，同时也是旷视创始员工，甚至大一刚开学军训的时候，就完成了一篇后来发表在顶会ICCV上的论文。

用陈立杰自己的话说，像范浩强这样优秀的同学，就让他感到“智商被碾压”，他也一度陷入迷茫，在操场散步思考：我是谁？我要做什么？

不过，陈立杰还是实现了学习和科研“两开花”。

他曾经考出了一张在知乎等网站广泛流传的“网红成绩单”：

最右边的一列是分数。普通人还在大学里担心期末挂科的时候，陈立杰已经考出了都是满分或者接近满分的成绩。

他的成绩也经常是姚班第一。范浩强评价说：“立杰想考第几只和他的想法有关，和别人无关。”或许，这也是人才之间的惺惺相惜。

此外，陈立杰也开始对理论计算机方面的科研产生兴趣。

大二，他修了姚班高年级课程《博弈论》，完成了图灵机和囚徒困境结合的问题的课程论文，发到了AAMAS 2015上。

也是在大二，陈立杰还选修了研究生课程《高等理论计算机科学》，投入了大量时间精力，高强度的工作，每周投入20个小时进行科研，甚至在期末考试的时候持续24小时不睡觉，因此他也拿了这门课唯一的100分。

要知道，同时跟他一起学习的研究生，最高分才80分。

也正是因为这门课，陈立杰对理论计算机的兴趣被点燃了：“对，我是陈立杰，我要成为一名理论计算机科学家。”

同样也是因为这门课因缘，后来在大四的时候，这门课授课老师、交叉信息学院助理教授李建推荐他去竞争清华特奖。李建教授夸赞说，“在他（陈立杰）的带领下，姚班有好几个同学都立志做理论计算机科学。”

在之后的特奖答辩上，陈立杰谈笑风生，用非常快的语速介绍了自己的学习和研究经历，甚至屡次获得台下迷妹迷弟们的尖叫喝彩，也顺利成为了2016年的清华特奖得主。

甚至，他还在答辩上立下flag：立志从事理论计算机科研，有生之年，一定会看到P=NP这个计算机界大难题被解决。

因此，现在陈立杰也在投入P=NP相关问题的研究。今年中了FOCS最佳学生论文的这篇文章，陈立杰介绍说是“构造rigid matrices的主要动机是得到一些问题的电路复杂度下界，可以看成是朝着证明P不等于NP的方向的一小步吧。”

不过，他还是很谦虚的：“当然我们的结果离完全解决构造rigid matrices这个前沿难题都有非常大的距离，更别说证明P不等于NP了。”

不积跬步，无以至千里。一小步的成就，也是人类在计算机理论科学上的一点积累。

对了，现在这段经典的答辩视频在B站、油管等平台上的播放量已经超过了20万，吸引了一代代迷弟迷妹前来围观。

两星期解决学界“疑难杂症”

当然，清华特奖不是那么容易拿的，陈立杰获奖的一大前提，是他在美国做出了突破性的成果。

大三的时候，陈立杰不仅在机器学习顶会COLT 2016上发表了论文，去纽约会场做了两场口头报告，还前往MIT访学，师从量子信息著名学者Scott Aaronson。

在MIT的四个月里，陈立杰每天花十几个小时做研究，当时他研究的方向，正是前几日谷歌轰动世界的“量子霸权”问题。

当时，教授给他提了一个计算复杂性领域的难题。这个问题Scott Aaronson教授自己从2002年开始就在思考；同时他还有三位博士也在思考这个问题，想了一年都没有想明白。

陈立杰拿到这个问题后，思考了两个星期，感到毫无头绪。

之后的一天，他在波士顿街头漫步，这时天空中飞过一只白鸽，它以不同的方向穿越了天空。

这只白鸽启发了陈立杰，“对呀，我为什么不用新的方法呢？”于是他冲回住处，思考了一个礼拜，解决了这个老师研究了十几年都没搞明白的问题。

总之，在MIT的这4个月里，他研究了理论计算机方面的三个方向，完成了4篇论文。这样的效率，凡人不可企及。

做研究重在交流

现在，陈立杰已经MIT的在读理论计算机方向的博士了，去也访问了位于UC伯克利的西蒙斯计算理论研究所，时而也会回国交流。

MIT的研究工作难度更上了一层楼，因此陈立杰也会感到压力。

虽然从竞赛到姚班一路都是“别人家的孩子”，但从清华毕业初到MIT的时候，他还是遇到了比之前那个“白鸽问题”更难的问题，长时间做不出来，“非常沮丧并且对自己产生了怀疑”。

不过，陈立杰很擅长调整心态，告诉自己：不是我太弱，是这个问题本身就很难。

他以开放的心态，去研究更多的问题，之后他的世界也打开了一扇新的大门，“碰到了很多非常厉害的人，认识到自己还需要提高很多方面。”也认识到，比起一个人苦思冥想，做研究更加重要的是和对的人交流沟通。

他现在依然保持着高效的工作状态，每天工作6~12个小时不等。合理分配精力的秘诀是把细碎的杂事都集中在一起处理，努力空出整块的时间可以认真做研究；然后给所有的事情排好优先级，先做好优先级比较高的事情。

姚班2013级

陈立杰是姚班2013级的33人之一，这个班里，还有不少才华横溢的年轻人。

△ 两人的合影，图片来自范浩强

我们前面提到了范浩强，当年的IOI金牌得主，旷视高中实习生，一度拿下四个世界第一，“兼职”读完姚班后现在已经是旷视研究院带70人团队的算法总监了。

班里的另一位同学胡渊鸣也是竞赛保送生，是APIO 2012、NOI 2012、ACM-ICPC 2013长沙区域赛、ACM-ICPC上海区域赛四块金牌得主，其中APIO 2012成绩还是全场第一名，大三时也曾经赴东京大学、斯坦福大学访学。现在他正在学界知名的MIT人工智能实验室（CSAIL）读博，是计算机开源图形库太極的主要作者。

还有刘壮，2013年安徽高考理科状元，曾经前往康奈尔大学计算机系访学，他作为共同一作的研究成果DenseNet在CVPR 2017获得了最佳论文，现在正在UC伯克利读博士。

这群人仅仅本科毕业两年，就已经在学界/业界做出了不小的成就，可见姚期智院士创立的清华姚班英才频出。

而他们，势必在这个计算机科学迸发的年代，创造出一个又一个的突破。

正如陈立杰所言，“我要成为一名计算机理论科学家，成为黄金时代的一朵浪花，为人类的智慧添砖加瓦。”

参考资料：

Lijie Chen
http://www.mit.edu/~lijieche/

中国计算机学会（CCF）官网
https://www.ccf.org.cn/xspj/jsjkxll/

清华大学官方微信报道
https://mp.weixin.qq.com/s/XHW1zZPXJqCzcR1PW5dKeA

陈立杰清华特奖答辩视频
https://www.bilibili.com/video/av7039211/

太極
http://taichi.graphics/

姚班本科生刘壮荣获CVPR2017最佳论文奖
https://iiis.tsinghua.edu.cn/show-6425-1.html

— 完 —

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