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導(dǎo)語：秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚傳承的理念，中國自動化學(xué)會于2015年特別打造“口述歷史”系列訪談欄目，走訪學(xué)會和自動化學(xué)科發(fā)展息息相關(guān)的老一輩科學(xué)家，探尋心靈深處的記憶，記錄心路歷程的點滴，為當(dāng)代自動化領(lǐng)域科技工作者了解歷史、傳承老一輩科學(xué)家的寶貴科學(xué)思想和精神財富提供有益借鑒。
本期學(xué)會采訪的是張鈸院士。張鈸，我國計算機科學(xué)與技術(shù)專家，中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授，清華大學(xué)人工智能研究院名譽院長，中國自動化學(xué)會第一屆會士、第七、八屆常務(wù)理事，是我國人工智能主要奠基者和發(fā)展推動者，長期從事人工智能、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等理論研究，榮獲ICL歐洲人工智能獎、國家自然科學(xué)三等獎、國家科技進(jìn)步三等獎等獎項，推動了中國人工智能研究和產(chǎn)業(yè)向世界一流水平邁進(jìn)。
圖1 張鈸院士接受中國自動化學(xué)會采訪
（從左至右分別是：陶則宇、呂愛英、張鈸、王馨爽、馬海彬）
一、勤奮好學(xué)，立志成為一名科學(xué)家
1935年，張鈸出生于福建福清縣的一個教育世家，祖父是清朝貢生，擔(dān)任過福清縣農(nóng)會會長，為發(fā)展家鄉(xiāng)教育事業(yè)曾創(chuàng)辦小學(xué)；父親是愛國教師，從小教他踏實做人。
張鈸在濃厚的家學(xué)氛圍中成長，學(xué)習(xí)成績一直名列前茅，少年的他對科學(xué)充滿好奇心，夢想著“長大了成為一名科學(xué)家”。
張鈸小學(xué)畢業(yè)被保送至龍?zhí)锶诿莱踔泻?，?shù)理化考試次次都是第一，深受老師的喜愛，初中校長甚至還將化學(xué)實驗室的鑰匙交給他，讓他可以自由出入做實驗。中考時，張鈸同時報考了福州一中和福州市高級工業(yè)職業(yè)學(xué)校且都以第一的成績被錄取。他最初選擇就讀職業(yè)學(xué)校，但因課程知識太淺在就讀一個學(xué)期后，又在老師的極力推薦下憑借優(yōu)異成績轉(zhuǎn)入私立福州鶴齡英華中學(xué)（天行級）就讀高中。高中階段，歷經(jīng)特殊時期，任課的老師仍舊克服困難傾盡所有的為學(xué)生答疑解惑、傳授知識，這種精神一直感染和激勵著張鈸，最終他以數(shù)理化全部滿分的成績考入清華大學(xué)電機系電機與電氣制造專業(yè)。
1953年，滿懷“科學(xué)報國”信念的張鈸，經(jīng)過幾個晝夜的長途跋涉，走進(jìn)了清華園。
1956年，是新中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的重要里程碑，這一年中共中央召開了知識分子問題會議，發(fā)出了向科學(xué)進(jìn)軍的偉大號召，而且制定了我國第一個長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，即《1956—1967年全國科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》，開始了大踏步追趕世界先進(jìn)科學(xué)技術(shù)水平的歷程。當(dāng)時，國家要求清華大學(xué)增設(shè)新專業(yè)，以培養(yǎng)專業(yè)人才與師資力量。學(xué)校決定從電機系三年級的10個班中各抽調(diào)1名優(yōu)秀學(xué)生，成立自動控制“八字班”，于是張鈸作為十名同學(xué)之一，進(jìn)入自動控制系專業(yè)-自8班（自動控制1958屆），開始了飛行器自動控制專業(yè)學(xué)習(xí)。
圖2 1957年自8部分學(xué)生與鐘士模教授、蘇聯(lián)專家蘇其林合影
1958年，張鈸成為國家第一批自動控制專業(yè)的畢業(yè)生，并留校開始承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。當(dāng)時國內(nèi)自動控制專業(yè)人才很少，缺乏師資。從學(xué)生轉(zhuǎn)變成為教師的 1959年春天，張鈸為自0班（即1960屆）學(xué)生開設(shè)了《飛行器自動控制系統(tǒng)》課程。這門課程沒有教科書，其他參考資料也很少，在開課難度極大的情況下，這門課不僅按時開了出來，還得到了學(xué)生的廣泛好評。隨后，張鈸又和其他教師共同努力開設(shè)了相關(guān)的實驗課，老師們圍繞飛行模擬臺、機電指揮儀和自動駕駛儀等研制任務(wù)，帶領(lǐng)各屆畢業(yè)生“真刀真槍地做畢業(yè)設(shè)計”。
在張鈸等人的帶領(lǐng)下，經(jīng)過7屆學(xué)生的實踐，逐步形成一個比較完整的“飛行器自動控制系統(tǒng)”專業(yè)的教學(xué)體系，為國家培養(yǎng)了急需的軍工建設(shè)人才。
張鈸把那段時間形容為“在戰(zhàn)斗中成長”的時光，教師們幾乎和學(xué)生一起“摸爬滾打”，共同克服困難，完成所承擔(dān)的教學(xué)與科研任務(wù)。
二、砥礪創(chuàng)新，勇闖人工智能“無人區(qū)”
1978年，為滿足國家發(fā)展計算機的科技需要，清華大學(xué)自動控制系更名為計算機技術(shù)與應(yīng)用系。張鈸也迎來了人生的第二個選擇：既可以轉(zhuǎn)到精儀系與新成立的自動化系，也可以選擇繼續(xù)留在計算機系，但研究方向必須與計算機領(lǐng)域相關(guān)。
經(jīng)過一番抉擇，張鈸選擇留在計算機系，但對計算機的發(fā)展情況卻不甚了解。通過大量的調(diào)查研究、閱讀文獻(xiàn)，張鈸發(fā)現(xiàn)了很多發(fā)達(dá)國家的計算機系都有一個很陌生的方向——人工智能。于是，張鈸與林堯瑞、石純一和黃昌寧等老一代老師一起，選擇將一個全新領(lǐng)域“人工智能與智能控制”作為新的教學(xué)與科研方向，開啟了建設(shè)“人工智能”的新歷程。
為建設(shè)新專業(yè)方向，1980年2月，張鈸作為訪問學(xué)者前往美國伊利諾斯大學(xué)香檳分校，學(xué)習(xí)國外關(guān)于人工智能的發(fā)展情況。
1982年2月，張鈸訪問結(jié)束回國，著手進(jìn)一步開拓人工智能研究。他深知要發(fā)展人工智能，必須結(jié)合國內(nèi)的實際需求。為了解產(chǎn)業(yè)界對人工智能技術(shù)的需求，張鈸帶領(lǐng)團(tuán)隊深入很多工廠企業(yè)調(diào)研，敏銳地感知到我國應(yīng)該發(fā)展機器人，這對國家未來的工業(yè)發(fā)展大有裨益。
基于此，1983年，張鈸領(lǐng)銜組建清華大學(xué)“智能機器人實驗室”。為建立實驗室必須要有機器人，為了采購當(dāng)時在工業(yè)領(lǐng)域較為先進(jìn)的機器人PUMA560機械臂，張鈸與同事們多方奔走、籌措經(jīng)費，在有關(guān)方面的大力協(xié)助下，清華大學(xué)智能機器人實驗室成功添置了中國第一臺進(jìn)口機械臂。機械臂是高精度、高度非線性、強耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，是人工智能的工業(yè)智能化應(yīng)用的典型。對于清華大學(xué)智能機器人實驗室而言，引入這款機械臂對于科研和教學(xué)無疑具有重要價值和意義。“實驗室建立后，對國內(nèi)人工智能的研究產(chǎn)生了極大的影響，我們以實驗室為平臺，組織了很多線下展覽演示工作，讓更多的人了解機器人都可以做什么事情。”
圖3 參與清華大學(xué)智能機器人實驗室建設(shè)的科研人員合影。左一為張鈸。（1985年）
為提高我國自主創(chuàng)新能力，1986年我國開始啟動“863計劃”，其中自動化技術(shù)領(lǐng)域的一個主題就是智能機器人，張鈸抓住這一機遇，依托“智能機器人實驗室”平臺優(yōu)勢，成為該主題研究的主要承擔(dān)單位之一?！叭斯ぶ悄茏鳛楫?dāng)時中國的新興學(xué)科，還處于一個低潮發(fā)展的時期，國內(nèi)外相關(guān)項目很少，科研和教學(xué)的條件也很艱苦，但我們抓住了智能機器人這一項目機會，得到了國家的政策支持，也為后來人工智能的發(fā)展起到了很好的作用。因此，我們要想發(fā)展某一學(xué)科，就必須要和國家的需求相結(jié)合?！皬堚撊缡钦f。
1990年，張鈸與同事一起成立了全國第一個人工智能國家重點實驗室——“智能技術(shù)與系統(tǒng)”國家重點實驗室。實驗室自正式運行后先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、國家攀登技術(shù)、“863計劃”、國家科技攻關(guān)計劃等系列項目，成為國家科研任務(wù)的主要承擔(dān)單位之一；憑借在實驗建設(shè)的突出貢獻(xiàn)，張鈸也先后獲得先進(jìn)工作者、個人金牛獎等稱號。此外，張鈸與同事們依托實驗室培養(yǎng)了大量高科技人才，為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步也作出了重要貢獻(xiàn)，1993年，實驗室博士生指導(dǎo)小組被學(xué)校評為“博士生指導(dǎo)先進(jìn)集體”。
依托實驗室，張鈸團(tuán)隊結(jié)合智能機器人將研究方向擴(kuò)大到智能理論與技術(shù)的各個方面，包括人工智能的基本原理、基本方法和基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究（如問題求解、智能控制等），以及人工智能有關(guān)的應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)集成技術(shù)。這一階段的研究，屬于以知識驅(qū)動的第一代人工智能。
進(jìn)入21世紀(jì)后，在大數(shù)據(jù)、計算能力的支撐下，人工智能在圖像識別、語音識別、文本處理等方面有了很大的進(jìn)步，深度學(xué)習(xí)稱之為第二代人工智能，也叫做數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法。
2016年，張鈸團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)驅(qū)動最大的問題在于單純的數(shù)據(jù)驅(qū)動只是在低層次的特征空間層面來識別物體，而不是在高層的語義空間中進(jìn)行識別。因此，提出了“第三代人工智能”的概念，就是把數(shù)據(jù)驅(qū)動和知識驅(qū)動結(jié)合起來。在人工智能的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)驅(qū)動方法只應(yīng)用了三個要素：數(shù)據(jù)、算力和算法；而知識驅(qū)動只用了另外三個要素：知識、算法和算力。為了克服這兩個算法存在的缺點，張鈸提出，應(yīng)該將四個要素結(jié)合起來，并且遵循以下順序：知識、數(shù)據(jù)、算法、算力。
2018年清華大學(xué)人工智能研究院成立，張鈸出任研究院首任院長。研究院一方面加大人工智能的基礎(chǔ)研究與創(chuàng)新，另一方面推進(jìn)人工智能應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，建立了瑞萊智慧、智譜AI等人工智能相關(guān)企業(yè)。
回顧自己的科研和教學(xué)經(jīng)歷，張鈸提到，自動控制的發(fā)展有比較強的理論基礎(chǔ)作支撐，所以整個發(fā)展過程比較順暢。但是人工智能發(fā)展到現(xiàn)在還沒有相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，仍舊是在闖“無人區(qū)”，可能會遇到很多的挫折，這就需要我們必須具備堅韌不拔的精神，面對困難不悲觀失望，遇到順境不忘乎所以，無論境遇如何都堅持不懈地努力，唯有堅持和探索創(chuàng)新，才能讓人工智能在我國持續(xù)長久健康的發(fā)展。
三、教書育人，心系學(xué)會未來發(fā)展
張鈸院士不僅是人工智能領(lǐng)域的奠基人，還是中國自動化學(xué)會發(fā)展的見證人。中國自動化學(xué)會是為適應(yīng)1956年我國科學(xué)技術(shù)十二年發(fā)展遠(yuǎn)景綱要，于1957年籌備、1961年成立的。同樣在綱要指導(dǎo)下，為培養(yǎng)國家急需人才，清華大學(xué)在1956年成立了自動控制專業(yè)，而張鈸院士便是第一批從計算機系電機電氣制造專業(yè)抽調(diào)到自動控制專業(yè)學(xué)習(xí)的三年級學(xué)生之一，當(dāng)時自動控制專業(yè)教研組的主任便是中國自動化學(xué)會創(chuàng)始人之一——鐘士模教授。
從1958年成為第一批自動控制專業(yè)畢業(yè)生開始，張鈸院士開啟了自動化教學(xué)科研生涯；從1961年學(xué)會正式成立開始，張鈸院士就與學(xué)會有了較多的接觸和交流，參加學(xué)術(shù)年會、擔(dān)任兩屆常務(wù)理事、當(dāng)選為第一屆會士……見證了學(xué)會在我國自動化事業(yè)發(fā)展中發(fā)揮的重要作用。面對學(xué)會未來發(fā)展，張鈸院士寄予厚望，希望學(xué)會能繼續(xù)在學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)、科普宣傳等方面繼續(xù)發(fā)力，為黨和國家建言獻(xiàn)策，在未來我國自動化事業(yè)發(fā)展中，繼續(xù)作出重大的貢獻(xiàn)！
【編后語】從少年郎到白發(fā)翁，張鈸院士傾盡一生致力于中國人工智能的發(fā)展：在國際上發(fā)表中國第一篇人工智能領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文、榮獲中國在人工智能領(lǐng)域的第一個國際重要獎項、領(lǐng)銜成立中國第一個智能機器人實驗室、培養(yǎng)本土第一位人工智能領(lǐng)域博士畢業(yè)生、組建中國第一個人工智能國家重點實驗室……從“白手起家”到繁榮之勢，人工智能的蓬勃發(fā)展離不開以張鈸院士為代表的老一輩科學(xué)家們的矢志不移和創(chuàng)新不止，也希望更多的青年科技工作者能以老一輩科學(xué)家為榜樣，胸懷科技報國之志，賡續(xù)創(chuàng)新精神血脈，向新的科技高峰繼續(xù)攀登。
