【中國科學(xué)報】陳云霽:一個理想主義者的現(xiàn)實路徑
傍晚的中關(guān)村,天色漸暗、華燈初上,中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所(以下簡稱計算所)研究員陳云霽又快要“入定”了。他很享受這一時刻:忙完了一天的事務(wù)性工作,吃完晚飯,逐漸進入思考模式,大腦高速運轉(zhuǎn),直到凌晨。
陳云霽說,一個真正熱愛科研的人,大腦一定無時無刻不在思考問題。他對記者直言:“看上去我在跟你交流,實際大腦還是在思考科學(xué)問題。”
他形容自己像一臺“上足發(fā)條的鐘”,“996”“007”都是浮云,因為熱愛,工作起來從來沒點。
日前,陳云霽獲得全國五一勞動獎?wù)隆τ谶@一光榮神圣的稱號,他表示,科研人員作為普通勞動者中的一員,跟其他各行各業(yè)一樣,一方面要苦干,一方面要會干。
《中國科學(xué)報》采訪發(fā)現(xiàn),自稱理想主義者的陳云霽,正是通過將“苦干”和“會干”有機結(jié)合,實現(xiàn)了人生理想。
種子生根
1983年出生的陳云霽,自稱是那個時代常見的“長大想當(dāng)科學(xué)家”的孩子。不太常見的是,他真的做到了。
最早種下這顆種子的是父母。陳云霽的父親是電力系統(tǒng)工程師,母親是一名中學(xué)老師,在那個《哥德巴赫猜想》風(fēng)靡的年代,他們對陳云霽兄弟倆寄予厚望。
“小時候看的數(shù)學(xué)競賽書,有些我出生前父親就買了。”陳云霽回憶,這些書激發(fā)了他很強的數(shù)學(xué)興趣。后來,父母又告訴他數(shù)學(xué)競賽“很有意思”。9歲時,陳云霽已經(jīng)學(xué)完了初中數(shù)學(xué),獲得省數(shù)學(xué)競賽第一名,跳級進入中學(xué)。5年后,14歲的他考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班。
在青少年這段人生觀塑造的關(guān)鍵期,科大的科研文化對陳云霽影響極大。他回憶,同學(xué)之間沒有物質(zhì)上的攀比,不講究吃喝,大家最佩服的是那些科研做得好的人。
在“崇尚科學(xué)”的氛圍中沉浸,陳云霽順理成章走上科研道路,19歲進入計算所讀研。
“中國第一臺通用電子計算機就誕生在計算所,這里是中國計算機事業(yè)的搖籃。”陳云霽對計算所的歷史如數(shù)家珍,這種敬畏之心讓他產(chǎn)生了使命感,也堅定了一生從事科研的理想信念。
當(dāng)時,導(dǎo)師胡偉武立志設(shè)計出中國本土首個高性能通用處理器——龍芯,陳云霽成為團隊中最年輕的一員。寫起代碼來他能連續(xù)工作幾個月,除了回宿舍洗澡,其他時間都在實驗室,往往吃完早飯開始工作,再感覺到餓時已經(jīng)天黑了。
這段經(jīng)歷讓他對數(shù)學(xué)中的“乘法”有了兩層深入的認識:第一,設(shè)計芯片是乘法,任何一個環(huán)節(jié)出錯,結(jié)果就是0,沒有機會打補丁。這種細致縝密的思維模式也貫穿于他的研究生涯。第二,科學(xué)研究沒有捷徑,而是天賦乘以勤奮,其中任何一項是0結(jié)果就是0。即便有天賦的人,也要靠成年累月的積累,才能看見成果。
另一筆寶貴的財富是,在中科院鼓勵創(chuàng)新的氛圍下,他很快作出一個大膽的決定。
靈感萌芽
2008年,25歲的陳云霽博士畢業(yè)后成為龍芯3號主架構(gòu)師。從小就被按下加速鍵的人生,似乎到達了一個可以歇歇腳的小高地。但他卻一頭扎進一個冷門中的冷門方向——人工智能和芯片設(shè)計的交叉研究。
將人工智能和芯片交叉,完全是陳云霽和弟弟陳天石的默契,兩人模糊地感覺,將各自的研究方向結(jié)合起來會有化學(xué)反應(yīng)。
但當(dāng)時,人工智能的這一輪浪潮還沒熱起來。學(xué)生找到陳云霽直白地表示,調(diào)研過所有頂級國際會議都沒有這方面論文,還是別做了。
不是熱門就不做嗎?陳云霽的看法是:如果一個方向特別好發(fā)論文,意味著已經(jīng)很多人在做了,可能不太需要我們;反倒是無人問津的地方,藏著機會。
他的偶像愛因斯坦曾在演講時引用過一句話:所謂教育,就是一個人把學(xué)校知識都忘記之后剩下的東西。多年扎實的理工科教育留給陳云霽的,是一種科研鑒賞力。從實際需求出發(fā),與自身才能的交匯處,就是他的使命所在。
陳云霽拿出在龍芯時鍛煉和繼承來的苦干實干精神,和弟弟一起在實驗室沒日沒夜地熬著,卻發(fā)現(xiàn)這條路總也走不到頭。“最早我們認為要解決計算速度的問題,之后訪問內(nèi)存速度又不夠,再后芯片間通信的速度又不行……”
回憶起來,陳云霽說,科研是一個長期過程,“很少會靈光一現(xiàn)就萬事大吉,更多是解決了一個問題又冒出一個新問題,似乎永遠不能停歇。但是埋頭走一段再回頭一看,已經(jīng)爬到了半山腰”。
在沒有論文、沒有經(jīng)費、缺兵少將的窘境中,中科院先導(dǎo)專項為兄弟倆提供了雪中送炭的經(jīng)費,堅定了他們追求基礎(chǔ)性、原始性、引領(lǐng)性創(chuàng)新工作的決心。
通過幾年的努力,第一個深度學(xué)習(xí)處理器終于問世。芯片從加工廠拿回來那天,陳云霽興奮地連上主板測試,結(jié)果處理速度和耗電量都達到預(yù)期。他對成功的反應(yīng)是,“特別高興!然后跟往常一樣工作到晚上12點,回去睡了一覺,第二天繼續(xù)上班,開啟下一個循環(huán)。”
強大的計算能力是支撐智能時代的基礎(chǔ),而融入了深度學(xué)習(xí)算法的芯片比同期傳統(tǒng)芯片能效提升100倍。這項工作隨后被發(fā)達國家多個著名機構(gòu)跟蹤引用。將冷門做熱,他們做到了。
2021年,“深度學(xué)習(xí)處理器體系結(jié)構(gòu)新范式”項目獲得國家自然科學(xué)獎二等獎。但陳云霽說“那已經(jīng)是幾年前的工作了”,如今的他正帶領(lǐng)課題組發(fā)展多種芯片,并致力于解決行業(yè)面臨的共性技術(shù)壁壘。
智慧結(jié)果
雖然常被稱為“神童”,但陳云霽說自己絕不是“學(xué)霸”:在科大少年班時成績落后甚至一度墊底;中學(xué)時只有數(shù)學(xué)成績比較好,高考語文只考了80分。
但陳云霽在采訪中引經(jīng)據(jù)典,很擅長將書本里的智慧活學(xué)活用。
例如,他在書中看過這么一句話:成功的理想主義者在實現(xiàn)理想的每一步時都是現(xiàn)實主義者。
陳云霽也曾體會過理想主義者的孤獨。那是在他研究深度學(xué)習(xí)處理器的初期,獨自奔跑在一條無人參與的跑道上。但在現(xiàn)實中,他將一半時間放在主流工作上,繼續(xù)在頂級國際會議發(fā)表論文,2012年29歲時評上研究員、博導(dǎo)。而此時,日后讓他出名的深度學(xué)習(xí)處理器芯片才剛剛理出頭緒。
“青年科學(xué)家成長,要有一種模式——白天求生存,晚上謀發(fā)展。當(dāng)你被主流學(xué)術(shù)界認可之后,就可以花更多時間在有風(fēng)險的領(lǐng)域。”陳云霽說。
他也是這樣教育學(xué)生的:志存高遠、腳踏實地,不能成為論文奴隸,也不能浮在空中不接地氣。
如何當(dāng)一名腳踏實地的科學(xué)家,也是陳云霽從書中學(xué)來的。從小的偶像就是牛頓、愛因斯坦這樣的大科學(xué)家,剛工作時他買了一本保羅·哈爾莫斯的傳記《我要作數(shù)學(xué)家》,想看看那些“平凡”的科學(xué)家是如何工作的。看完之后才知道哈爾莫斯并不一般,不過這本書還是讓他了解到“普通科學(xué)家”的日常——發(fā)論文、審論文、組織會議、申請經(jīng)費、平衡科研和管理、平衡家庭與工作……一樣不少。
計算所助理研究員宋新開給《中國科學(xué)報》舉了一個例子。2020年團隊攻關(guān)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片項目時,時間緊任務(wù)重,大家都覺得可能完不成任務(wù)。但陳云霽沒有蹉跎光陰,他組織力量、采購設(shè)備、調(diào)度經(jīng)費,為團隊攻關(guān)提供硬件保障,再陪著大家一起加班。“事實證明,我們拼上一把,確實能成功。”宋新開說。
陳云霽還很喜歡奧地利作家茨威格在《人類群星閃耀時》一書中的名言:一個人最大的幸運,莫過于在人生中途、年富力強時找到人生使命。
陳云霽就是這樣的幸運兒。他的使命是通過科學(xué)研究讓機器更好地理解、幫助、服務(wù)人類,甚至像人一樣聰明。雖然可能有生之年都看不到這一天,但他把這一理想當(dāng)成事業(yè),愿意為之燃燒。
精神傳承
童年“短暫”的陳云霽,至今都愛打游戲,還和學(xué)生們“打”成一片。
“為什么困了餓了都會影響學(xué)習(xí),卻不影響打游戲?”陳云霽在研究深度學(xué)習(xí)時深入思考過這個問題,結(jié)論是游戲里的獎勵更為及時、稠密。如阿爾法狗就是通過即時獎勵讓機器人不斷進步。
想清楚這個道理,陳云霽又活學(xué)活用,在自己的《智能計算系統(tǒng)》課程上,將實驗環(huán)節(jié)做成手游,通過即時獎勵游戲成就點正向激勵學(xué)生做實驗。這門課也為陳云霽帶來了中國科學(xué)院大學(xué)領(lǐng)雁教學(xué)金獎。
當(dāng)年選擇計算機專業(yè),同愛打游戲有很大關(guān)系。如今為了培養(yǎng)學(xué)科人才,他又把課程做成了游戲。
胡偉武在20年前就認識到發(fā)展核心高技術(shù)的重要性,這種超前的戰(zhàn)略思維對陳云霽影響很深。如今在課題組里,他常利用策略類游戲培養(yǎng)學(xué)生的戰(zhàn)略思維。
除了打游戲,陳云霽也和學(xué)生們一起吃火鍋、騎車、爬山,但更多的是一起加班、一起熬夜、一起點外賣、一起改論文……
博士生文淵博說,陳云霽改起論文來是“大手筆”的,從邏輯到錯別字全會改。他非常重視鍛煉學(xué)生們的寫作能力,經(jīng)常開小灶總結(jié)每個人的不足,將歷次國際會議最佳論文作為范例供大家學(xué)習(xí)。他甚至拿出自己論文的初版和終版,給大家舉例說明。“寫作課”上他還給大家布置課后作業(yè),讓每個人寫一段話,他再去修改。
令文淵博印象最深的是陳云霽對科研的專注。“有一次晚上10點多我們討論完問題,結(jié)果沒過多久,他在回家的路上給我發(fā)來微信,說對剛才的問題又有新想法。”
總是深夜回家的陳云霽,做不到工作和家庭的平衡。回想起自己小時候,父親也是如此忙碌,經(jīng)常出差,半夜還在敲鍵盤,卻不遺余力地為兒子注入了科學(xué)精神。
一次,女兒問陳云霽:爸爸你是干什么工作的?陳云霽想起了父親,便回答:爸爸是探索宇宙奧秘的。后來,他上班前便總跟孩子說:爸爸去探索宇宙奧秘啦。