張鈸：搞人工智能是為了讓人類更幸福

2025年1月6日，“中關村高端科普大講堂”開年第一講在雄安新區舉辦。中國科學院院士、清華大學教授、清華大學人工智能研究院名譽院長張鈸作主旨演講時表示，通用人工智能是未來人工智能的發展方向，大語言模型向通用人工智能邁出了關鍵一步。

堅毅果敢 闖入未知領域

1935年，張鈸出生在福建福清一個知識分子家庭。他的祖父為清朝貢生，創辦過小學，父親也是投身教育事業的愛國人士。

18歲那年，張鈸參加全國高考，數理化三門滿分，進入清華大學電機系。1956年，國家重點開展原子彈、核武器和火箭的研制。國家要求清華大學增設新專業，以培養專業人才與師資力量。學校決定從當時的電機系三年級十個班級里每個班抽出一名優秀學生，組成新的班級，張鈸由此進入飛行器控制專業學習，后來作為該專業優秀畢業生留校任教。

20年后，由于院系調整，張鈸所任教的電子工程系要改為計算機技術與工程系，學校同時成立自動化系。雖然自動控制在當時還比較熱門，但張鈸發現自己在自動控制領域沒有太多東西可以研究了，因此雖然有多人勸他留在駕輕就熟的領域，他還是果斷選擇了計算機系。

留在計算機系，需要確定一個新的研究方向。當時，有30多位教師想要一起研究新方向。張鈸通過查找國際上的英文資料，發現凡是美國大學的計算機系，都有人工智能這個方向，中國卻沒有。此時的中國在人工智能領域已經落后世界發達國家20多年。這一年，43歲的張鈸，離開了教研多年的自動控制，毅然闖入全新研究領域。

隨著國門打開，國際科技合作與交流興起，張鈸獲得了與國際同行交往的機會。1980年初，張鈸赴美訪學。然而，抵達美國后，他就在與外國同行交流中感到一種說不出的尷尬和郁悶。“你們是從中國來的？知道什么是人工智能嗎？”

聽到外國研究者提出這樣的問題，張鈸立志，要讓中國在人工智能領域奮起直追，迎頭趕上國際先進水平，贏得外國同行的尊敬。

做人工智能，最重要的是選題能否“押對寶”。在第一代人工智能的理論研究中共有推理、搜索和規劃三大方向，張鈸從事的第一項研究是機器人的運動規劃。當時，對于機器人躲避障礙的運動規劃，國際上較為流行的方法是根據多關節機械臂的形狀和尺寸，把原來帶有障礙的空間從三維變換為更高維的空間，但存在著運算量極大的弊端。

對此問題，張鈸率先發現數學與人工智能結合的廣闊前景。于是，他與弟弟張鈴合作。張鈴學數學出身，當時尚在安徽任教。兄弟倆選擇在人工智能研究中引入數學工具——拓撲理論。通過對高維空間進行拓撲變換，將復雜的空間變換為一個簡單的拓撲空間。在此想法的基礎上，他們提出了全新的基于拓撲的機器人運動規劃方法，大大地降低了計算復雜性。這一獨創性研究，讓他們在國際舞臺上引領了人工智能研究方法的創新。

經過約一年時間，他們聯手完成了一篇人工智能領域的論文《機器臂在障礙物之間的無碰撞路徑規劃》，后來成功發表于人工智能領域頂級國際期刊，引起了國際同行的高度關注。實際上，這也是中國科學家在人工智能領域頂級國際期刊發表的第一篇學術論文。

逆風而行 建設中國人工智能

1982年初，張鈸結束訪學回國，著手進一步開拓人工智能研究。為了解產業界對人工智能技術的需求，更好促進科技成果轉化，張鈸與其他科研人員一起從西南到東北，深入很多工廠調研，形成了基本判斷——機器人將來會成為國內一項重大需求。

1984年，張鈸開始籌建中國第一個智能機器人實驗室。這一方向與國家的需求高度融合，1986年，國家制定了“863計劃”，其中就包含了智能機器人主題。要研究機器人，就必須有機械臂。機械臂是高精度、高度非線性、強耦合的復雜系統，是人工智能在工業應用的典型。但由于技術保護原因，當時的機械臂不允許直接賣給中國人，價格也十分昂貴，一臺要19萬元人民幣。

為此，張鈸與同事們多方奔走、籌措經費，聯系國內外相關廠家，進行洽談協商。機械臂運抵北京后，張鈸親自跟車到機場“迎接”，直到搬運、裝車、運抵清華園，他才終于松了一口氣。

1987年，張鈸與團隊又開始籌建國家重點實驗室，名為“智能技術與系統國家重點實驗室”。然而，正在張鈸等人奮力追趕的時候，人工智能卻遇到了低谷期。受到算法、計算機算力等方面的限制，人工智能的“冬天”降臨，越來越多的聲音開始質疑人工智能。幾乎同時，國外很多研究機構紛紛停止了人工智能方面的研究。在這樣的大背景下，國內一些高校也都很難繼續該領域的工作。

當時，張鈸的團隊也面臨著巨大的壓力，但是外界的這些聲音并沒有影響到他的決心，在許多人開始轉行的時候，張鈸初心不改，選擇了迎難而上。他猶如一個“旗手”，帶領著團隊在困難中砥礪前行。

1994年，張鈸當選為俄羅斯自然科學院外籍院士。1995年，張鈸當選為中國科學院院士。對此重大殊榮，張鈸卻說：“我們不能拿院士這樣的頭銜來嚇唬人，也并不是說當了院士就可以高傲自大了，科學研究是永無止境的，我要做的事情還很多。”

2018年，在人工智能領域受到全世界廣泛關注的形勢下，張鈸前瞻性地提出了要將清華大學內與人工智能有聯系的相關院系整合起來，成立清華大學人工智能研究院。

于是，人工智能研究院組織了清華大學內的18個學院或系共同參與建設，其中不但包括了計算機系、電子系、自動化系、精密儀器系等理工科院系，也有與社會科學、心理學相關的院系。2018年6月28日，清華大學人工智能研究院成立，83歲的張鈸擔任研究院首任院長。

現在，人工智能研究院下設十個研究中心，涵蓋了人工智能的大模型研究、視覺研究、自然語言處理、智能機器人、人工智能基礎研究等各個方面，從發表的高檔論文數量而言，已居世界前二。

杏壇六十余載 四代博士同堂

杏壇六十余載，回顧自己的教師生涯，張鈸認為，最令他感到自豪的并不是作出的科研成果，也不是建成的實驗基地，而是為國家培養出一批批優秀的人才。

" 1988年6月，張鈸培養的中國人工智能領域的第一個博士生畢業。此后，張鈸培養的人工智能領域博士生共接近90名，如今已是四代博士同堂。

2005年，張鈸的學生朱軍從清華大學本科畢業。他在大四時曾徘徊在出國留學與留校讀博之間。對此困惑，張鈸語重心長地對他說：“國外知名導師的科研、教學水平比我高，培養條件也比我這里好，你們選擇出國深造和科研，我非常支持；但是，如果你選擇留下來，我會全心全意地培養你，決不辜負，這是國外不一定能做到的。”張鈸的真誠，讓朱軍下了決心留在清華讀博。他僅用4年就獲得了博士學位，之后前往卡耐基梅隆大學完成博士后工作。

" 張鈸培養的學生，大多數留在國內工作，奮斗在高等院校、研究單位和企業等各種工作崗位，也有少數人創業，為國家的經濟發展和社會進步作貢獻。想起學生，張鈸欣然地表示，能夠為國家和社會培養出優秀的人才，是人生最大的成功。

（摘自《時代郵刊》安妮）