专访张钹院士：跟随中国人工智能拓荒者回顾早期 AI 发展的岁月

作者 | 秦海龙

“ChatGPT 的成功不是 OpenAI 一家公司的成功，而是将近 70 年时间全世界人工智能研究人员的共同努力换来的成功。”88 岁高龄的中国科学院院士张钹教授在 11 月 25 日的全国社会媒体处理大会上发表主旨演讲时说道。

作为 2023 年全国社会媒体处理大会 1000 多名参会者中的一员，我当时有幸坐在台下聆听他的报告，他的这个观点给我带来了巨大的共鸣和震撼。

张钹是中国人工智能领域的奠基人之一，近 40 年来共培养了博士研究生 80 余名。他是中国科学院院士、俄罗斯自然科学院外籍院士，也是中国计算机学会终身成就奖获得者。1958 年，张钹毕业于清华大学自动控制系，同年留校任教至今，现任清华大学计算机系教授和人工智能研究院名誉院长。

张钹参与创建了中国第一个人工智能学科，在 40 多年前发表了中国第一篇人工智能方向的国际学术论文。1984 年，张钹成立了中国首个智能机器人实验室，后来参与创建了智能技术与系统国家重点实验室，并担任实验室主任。1987‐1994 年期间，张钹任国家"863"高技术计划智能机器人主题专家组专家。

在这次访谈中，张钹向笔者详细介绍了他的成长经历，也让我们看到了科研前辈们为国内人工智能领域拓荒的勇气和成就。

1 童年教育：从小就是独立思考

1935 年，张钹出生于福建福清县的一个教育世家。他的祖父是一位清朝贡生，担任过多年福清县农会会长，热衷于家乡的教育事业，是龙田敦睦小学的创办人。父亲张端樵毕业于私立福建法政专门学校，曾担任福清留省学会理事长，留省学会是在省城上学学生的同乡组织。那个年代在省城上学的学生很多都是思想进步、责任感强的青年。留省学会加强了同乡之间的联系，也容易培养出青年们保护、建设家乡的使命感和担当精神。

在这种书香门第的家境熏陶下，张钹在小学和初中的成绩一直名列前茅，在初中的数理化考试中每次都是第一。更加难得的是，他从小学和初中就开始学习英语，这在当时的中国是非常罕见的。

张钹在龙田融美初中读书时深受老师喜爱。中考时，他同时报考了福州一中和福州市高级工业职业学校，被两所学校同时以第一名的成绩录取。最初他选择了福州市高级工业职业学校，就读一学期后，因为职业学校的课程过于简单，在老师的推荐下转入福州鹤龄英华中学（天行级）就读高中。福州鹤龄英华中学是现在福州师范大学附属中学的前身，培养了林森、陆岱孙、候德榜、陈景润等多位杰出校友。

这种转变和决定彰显出张钹在青少年时就独立思考和独立选择的能力。早期的教育经历也为张钹未来的科学事业打下了坚实的基础。

2 结缘科研：丰富的自动控制研究经历

1953 年，张钹以数理化全部满分的成绩考入清华大学电机与电器制造专业（电机工程系）。

清华大学电机工程系成立于 1932 年，也是这个系后来衍生出后来中国高校最早的人工智能研究方向。根据清华大学电机工程与应用电子技术系的官网资料显示，1955 年的电机系设有三个专业，分别是：电机与电器、发电配电网及配电系统、工业企业电气化。张钹就读的是电机与电器制造专业。

对世界人工智能的发展和中国科技的发展来说，1956 年都是具有开创性的一年。1956 年 8 月，麦卡锡、香农、西蒙等人在美国达特茅斯学院相聚，他们讨论如何用机器来模仿人类学习的能力和其他方面的智能。其间，麦卡锡把机器的这种模仿能力总结为“人工智能”，人工智能一词就此诞生。此时距离 1946 年世界上第一台电子计算机的发明刚刚过去了 10 年。

1956 年的中国，中共中央制定新中国第一个中长期科技规划——《1956－1967 年科学技术发展远景规划》，由钱学森教授担任综合组组长，负责整个规划的评价、决策等工作。这个“十二年规划”提出了 57 项重大科学技术任务和 616 个中心问题。其中最迫切需要攻关的五项技术为：原子能技术、喷气与火箭技术、半导体技术、电子计算机技术、自动控制技术。

同年，为了追赶世界先进的科技水平，国家当时要求清华大学增设一些新专业。当时张钹所在的电机系大三年级一共有 10 个班，学校决定从每个班抽调 1 名优秀学生，由这 10 名同学成立自动控制专业 - 自 8 班。张钹作为 10 名同学之一开始了自动控制专业的学习，他的专业方向最后确定为飞行器自动控制系统（又称 501 专业）。

那时的张钹还没有听说过大洋彼岸刚刚诞生的“人工智能”这个词汇，而 22 年后的他将在国内开辟这个全新的研究方向。

1958 年，张钹在自动控制专业本科毕业。本科毕业论文的指导老师是苏联专家苏启林教授，毕业设计的内容是飞行模拟台的设计与研究。同年，张钹进入清华大学自动控制系 510 专业教研组工作。

1959 年初，张钹给自动控制专业四年级的学生开设专业课《飞行器自动控制》。那时候的他刚刚 24 岁，也才留校半年。顶着刚刚毕业与专业参考资料稀少等压力，张钹为只比他低一、两个年级的学生讲授这门专业课。而短短几年后，张钹等人就在清华大学建立了一套较完善的“飞行器自动控制”课程的教学体系。

1969 年，清华大学计算机系工宣队派遣一部分教师与学生到北京电子管厂（774 厂）开门办学，参与办学的教师与学生组成清华大学教改小分队，总共 12 名左右。小分队中老师与学生各占一半，一半是各教研组选出的老师，张钹是其中的一员，另一部分是即将于 1970-1971 年毕业的学生，这些学生中相当一部分毕业后留校当了老师，清华大学特别称这部分人为“新工人”。张钹分配到工厂的维修车间，主要担负全厂设备维修的任务，后来他还参与了新设备的研发，比如半导体制造设备的研发。

在 774 厂工作一年后，其他老师和学生都回了清华，而张钹却被厂里留下了，因为工厂里的生产、设备维修以及科研工作均离不开他，他不仅理论基础扎实，而且动手能力也很强，能够解决一些工厂中经验丰富的老师傅和技术人员都难以解决的问题。

回忆起那段经历，张院士告诉我：“当时觉得既然来了就要把工作做好，那段时间主要是从理论上帮他们发现问题。那段经历确实是锻炼了我发现关键问题的能力。”这种发现问题的能力让张钹在之后的科研事业中获益颇多。从 1969 年进工厂到 1972 年初回学校，张钹在 774 厂工作了整整三年。

从 1958 年到 1978 年，张钹从事了整整 20 年的自动化控制方面的研究工作。张钹院士告诉我，“十二年规划”发布以后，国家支持力度最大的科研方向就是研发“两弹一星”项目的相关工作，他在自动控制系就曾经做过飞机自动驾驶的计算机仿真模拟研究。

3 邂逅人工智能：留美过程中的快速成长

1970 年清华大学自动控制系更名为电子工程系。1978 年，清华大学为了满足国家计算机科学发展的需要，清华大学电子工程系更名为计算机技术与工程系，后来改称为计算机科学与技术系的前身。

此时所有电子工程系非计算机方向（主要是自动控制方向）的老师们面临三个选择，留在计算机系，但必须改做与计算机相关的教学与科研工作，或者保留原来的自动控制方向，那就需要转到精密仪器系，或新成立的自动化系。张钹选择了继续留在当时新更名的计算机系，这一年张钹 44 岁。

留在计算机系，第一件事就是要重新选择计算机相关的研究方向。当时的中国还处于改革开放初期，能查到的国外资料依然非常有限，张钹查遍了所有能查到的资料，发现了国外的很多计算机系都有一个叫人工智能的方向。张钹当时觉得，既然世界上很多研究机构都在做这个方向，那我们也应该做。

根据他查到的文献，1978 年全世界只有英国爱丁堡大学开设了人工智能系，而在美国，人工智能在高校里大多是计算机系内部的一个研究方向。张院士跟我说：“当时虽然选了这个方向但对这个方向并不了解，需要走一步看一步。即使这样，我们对人工智能的发展前景依然充满信心。”长期的自动控制研究让他对控制科学的发展瓶颈十分了解，他也希望能用人工智能的方法来突破控制科学中的研究瓶颈。

改革开放后，清华大学决定派遣年轻教师去国外进修，以学习国外高校的最新进展。教研组决定派张钹与孙增圻作为首批出国学习的两位老师。1978 年，张钹开始集中学习英语，继续提高语言能力。但是由于张钹中途生病，导致出国进修日程延期。1980 年 2 月，他才启程前往美国伊利诺伊大学香槟分校综合科学实验室（UIUC-CSL）进行两年的访学。

在 UIUC 访问期间，张钹的合作导师是钱天闻教授。钱教授是无锡人，博士毕业于 UIUC，曾任 UIUC 工程学院科学实验中心主任。在美国访问期间，张钹把 UIUC 使用的相关教材和资料复印后寄回国内，帮助清华大学计算机系的教研工作，比如，清华后来开设的《人工智能程序设计》课，也得益于张钹寄回来的材料。

张院士自豪地告诉我：“在清华确立方向的时候我们根本不懂人工智能，到美国花了一年时间我就逐渐弄明白人工智能是怎么回事了，于是马上就动手写论文。”

1981 年 3 月，张钹写了一篇关于机器人运动规划的论文《Planning collision-free paths for robotic arm among obstacles》，论文只引用了三篇参考文献。按照学术界的惯例，一篇论文投稿必须充分引用已经发表的相关工作，以此彰显自己工作和已有工作的区别，证明自己工作的独特意义。由于该论文运用全新的思路来处理机器人的运动规划问题，即利用拓扑降维方法（一种数学方法）来降低运动规划的复杂性，没有相关的工作可以引用，因此这篇文章即使只有三篇参考文献，也只经过半年的审查就被录用了。

后来因为 1982 年 2 月张钹结束留学回到清华，期刊编辑部在后期修改过程中联系不到他，这篇论文直到 1985 年 1 月才正式发表。

4 四十年深耕：亲历中国人工智能崛起

1982 年 2 月，张钹结束访问学者的研究回到清华大学。1984 年，欧洲国际人工智能会议 ECAI-84 在意大利召开，张钹的一篇关于人工智能新搜索方面的论文被大会录用。当时由于教研组经费困难，为了能去参会，只好跟学校借款。这篇论文在那一年的会议上被评为最佳论文，获得 ICL 欧洲人工智能奖。学校为此免除了教研组的借款。

由于张钹短短几年内在人工智能方面的研究成绩出众，1985 年他由讲师直接破格晋升为教授。1986 年，清华大学计算机系成立计算机应用博士点，张钹成为这个博士点的第一个博士生导师。

1985 年，清华大学成立智能机器人实验室，张钹成为实验室的负责人。实验室购买了国内第一台 PUMA560 机器人，张钹那时将研究方向定为机器人在矿山、工业生产等场景的应用。实验室同时也在智能汽车、汉字识别、语音识别、自然语言理解等方向上开展研究。1987 年，国家科委批准在智能机器人实验室的基础上筹建智能技术与系统国家重点实验室。同年，张钹正式入选国家“863”计划智能机器人主题专家组。1995 年，张钹当选为中国科学院院士。

张院士告诉我，智能技术与系统国家重点实验室在连续三次的国家评审中都获得了“优秀”的结果（每 4-5 年进行一次评审），这个成绩其实是非常难得的。张院士一直为他掌舵的国家重点实验室能取得这样的成绩而自豪。

另一个让张院士自豪的是他与安徽大学张铃教授共同提出的问题分层求解的商空间理论，解决了不同粒度的空间描述、复杂性分析等问题。多粒度商空间理论是张钹与张铃开辟的一个新的研究方向。他们还创办了中国粒计算与知识发现学术会议，这个会议从 1995 年开始已经持续了二十多年，越来越多的学者参与到多粒度计算的相关研究工作中。

当我们聊到学生的培养时，张院士告诉我，他培养的第一位博士生是华东理工大学的帅典勋教授。帅教授 1985 年入学，1988 年毕业，当时是在职读的博士。30 多年来，张院士已经培养了 80 多名博士生。张院士 2018 年在撒贝宁的《开讲啦》节目中曾说道，他已经比近几年就读博士生的爷爷奶奶年纪都要大了。张院士的这些弟子有三分之一一直在学术界从事科研工作，多于三分之一在大型公司从事研发工作，或者选择创业，不到三分之一在外企或者国外工作。他们中的大多数已经成为中国人工智能领域各个方向上的中流砥柱。

说起中国人工智能的早期发展，张院士还回顾了几位前辈的工作，包括中国科学院吴文俊院士在数学机械化（自动化）的工作，吉林大学王湘浩院士及其团队在模糊推理方面的工作以及他自己的工作等。

张院士笑着说：“那时候我们能做出那些工作，主要原因还是因为数学好。当时的人工智能并不重视数学的作用，而是强调知识表示、启发式搜索（数学、统计学之外的人工智能的其他技术路线）等等，而我们却坚持使用数学工具”在大众眼中，这些基础理论工作与现在大放异彩的商业化人工智能很不一样，但正是这些工作构成了中国人工智能发展的开端。

如今，88 岁高龄的张钹院士依然在人工智能研究的第一线工作。他也经常在国内比较大型的学术会议上发表重要演讲。

据公开信息显示，2023 年 11 月下旬起的一个月内他就做了三场会议主旨演讲，分别是在合肥召开的全国社会媒体处理大会，在香港召开人工智能合作与治理国际论坛，以及在北京召开的中国中文信息学会 2023 学术年会。他的演讲对人工智能现阶段中的主要问题直击要害，谨慎而又不失开放性。演讲的内容总是可以引领后辈们思考更深刻的问题，聚焦更重要的方向。

对于一个年近 90 岁的老者来说，40 多岁转行投入一个不了解的人工智能事业，40 多年后又能看到这项事业的国家蓬勃发展，这种幸福和成就感也许只有张钹院士自己可以体会。与此同时，对于人工智能从业者来说，可以一直接受行业奠基人前辈的引领和指导，是这个行业莫大的财富和幸运。

5 专访后记

2022 年末，OpenAI 在大模型方面带来的技术革命和效果提升几乎夺走了全球所有人工智能从业者的眼球。即便不是人工智能从业者，很多人也为聊天机器人类人化效果的提升感到兴奋，或是为大模型给自己职业带来的压力感到忧虑重重。当时代的聚光灯前所未有地照亮人工智能技术，仿佛所有曾经在人工智能技术进步探索过程中的艰辛和迷茫都成为了见证此刻辉煌的功勋。人类社会的技术突破时刻之所以迷人，恰恰是因为前辈们在这一之前有过相当长时间的积累与尝试。瓦特改进蒸汽机如此，爱迪生发明电灯如此，屠呦呦在青蒿素技术中的突破和 OpenAI 在大模型方面的成功也是如此。

ChatGPT 横空出世之后，中国在大模型技术方面的进展可谓神速。因为中国的大模型很喜欢用古代神话人物命名，有人调侃说，中国大模型产出的数量之多，古代神话人物的数量已经不够用了。大模型技术之所以在国内有这么快的发展速度，跟中国人工智能从业者多年的积淀是分不开的。

张钹院士作为中国人工智能学科的创始人之一，见证了中国和清华大学人工智能学科从始至今的整个发展历程。本行计算机专业出身的我，对中国人工智能发展的早期历史充满了敬仰和好奇。2023 年 12 月 9 日，张院士在香港科技大学参加人工智能合作与治理国际论坛，我非常幸运的约到了他，就清华大学人工智能发展的早期历史的话题进行了一次访谈。

我在访谈之前特别紧张，一是担心约不上张院士的时间，二是害怕采访过程中会表达不好自己的问题。没想到开始采访之后所有这些紧张都烟消云散。张院士的亲和使采访进行的特别顺利，给我的感觉就像一个爷爷在讲过去的故事。不但问了所有我预先准备的问题，而且还有很多意想不到的收获。感谢张院士的讲述让我们对早期的人工智能发展情况有了更深入的了解。

作者简介：

秦海龙，香港科技大学社会科学部博士后研究员，中国中文信息学会社会媒体处理专业委会委员。主要研究方向为中国人工智能发展史和计算社会学。博士毕业于哈尔滨工业大学社会计算与信息检索研究中心，前自然语言处理研发工程师，曾就职于小米科技和三角兽科技。

封面来源：https://www.tsinghua.edu.cn/info/1179/17256.htm