何积丰:出走半生历尽千帆,归来仍是少年

主持人王丽红采访何积丰院士


出身于抗日战争的纷乱贫瘠时期,见证了新中国的成立;大学毕业后最宝贵的十年,时光蹉跎建树颇微;人到中年却开启了海外求学之路,十五年面壁享誉国际;二十一世纪初学成回国,临危受命培养了一批最高素质的计算机人才;花甲之年,领先开启软件应用与人工智能的可信研究,终成大业受人尊敬。


何积丰相貌儒雅,虽然已年过七旬,身材消瘦却硬朗;思维发散又颇具启发性,经常妙语连珠;声音洪亮充满激情,谈起教育来他总是一副恨铁不成钢又循循善诱的样子,耿直又真诚的个性跃然而出。


经历风雨,初心不改;时代变迁,潮头搏击。岁月在他身上留下的唯有豁达与潇洒的浩然正气,以及与时俱进的奋斗精神。


求学:十五年“面壁”磨一剑


1943年何积丰在上海出生,16岁免试进入复旦大学数学系,立志成为一名数学家。1965年毕业后到华东师范大数学系任教,也曾因为时代的原因,事业受阻十年停滞不前。20世纪70年代末,何积丰参与了学校自主研制第一台计算机的工作。


后来,何积丰回忆:“那台计算机和现在的计算机相比就是个庞然大物,体积相当于两个半家庭书柜大小!不过运算能力连现在普通笔记本电脑的十分之一都比不过。”计算机经常出问题,系主任就找他谈话,你愿意到机房去吗?于是他从三尺讲台走下来,开始到机房去做“打杂”工作。


退休老教师回忆,他晚上直接拿个席子就在机房住,以方便计算机出了问题,可以随时解决——这不就是今天的互联网公司的“床垫文化”吗?重新回到科研战场,也许他想用勤奋来弥补过去十年所流逝的青春年华,一来二去就成了计算机方面的专家。

1980年37岁的何积丰被派到美国旧金山大学进修。“中国的计算机学科太落后了,我们有责任把它带到国际前沿。这是国家送我们出去学习时的期待。”他认为:“国家从一万人里面选了几个人出来,我们得为国家争口气”。


这种信念支撑着他,使他在学业上丝毫不敢有任何松懈。课余时间,他常到远离旧金山的斯坦福大学和另一所名牌大学旁听著名教授讲课。斯坦福大学的导师被他的刻苦和坚韧打动,特别批准其进入该校学习。


为此,他需要凌晨起床,步行一小时至长途汽车站,再搭车往返于两个车站。这也是一笔不小的开支,全部来源于生活补贴。也就是说,别人给家里买“大件”的钱,他全部用于投资自己了。

成名之后,何积丰一再强调:“我没什么惊心动魄的传奇,取得一些进步的关键,其实长时间的积累是唯一方法,正如我的名字,‘积’与‘丰’ ”。他也对于今天科学研究领域,人浮于事、急于求成的现象感到惋惜和痛心。


1984年何积丰又被公派到牛津大学从事计算机理论研究。这一次他迎来了学术生涯的“大丰收”,学术研究取得重大突破。期间,他两度获最高科研奖——英国先进科技女皇奖。英国科学技术委员会在1998年度报告中赞誉“在过去十五年,何积丰是牛津大学程序研究领域取得成功的驱动力”。

治学:“为人师表”改变教育现状


2002年,何积丰结束了15年“面壁”的留学及研究生涯,受命组建华东师范大学软件学院——国家首批示范性软件学院之一。


软件学院刚组建的时候只有5名老师,每引进一名人才,每添置一台设备,何积丰都要亲力亲为。何积丰被大伙儿戏称为“两过”院长——过于抠门、过于严格。因为学院实行“全成本核算”,也就意味着学院的人员经费、教学经费,甚至是水电费、房租费等,都要自己承担。


这压力窘迫和艰苦的环境,其实不亚于一次真正的创业,何积丰却乐在其中。为了自己热爱的科研事业,做什么都不觉得苦。


因为同时接受东西方教育,又处于日新月异的计算机领域,而且对创新要求比较高,何积丰深知差距在哪里。

然而,何积丰并不是纸上谈兵,只会指责现状的人。像年少时那样,他开始身体力行尝试解决问题。为此,在华东师范大学软件学院他开始了大刀阔斧的教学改革:

为了夯实专业基础,学生的课程表上,入学第一年排满英语和程序语言课程,而数学、政治等课程都要往后挪。


为了提升学生实干能力,何积丰率先提出软件人才的协同创新培养模式,倡导“以学生为中心”的科研团队建设,甚至鼓励学生自己给自己上课,以输出代替输入,激发学生主动学习和研究的兴趣。


作为中科院院士何积丰带头给本科生上课,学院大力推行本科生导师制,建立以学生自主管理为特点的实验室。学生们大一暑假就进入软件实验室,自带课题实验或跟着老师做课题。

为了解决大学里常见的学生下课找不到老师;老师忙着在外面接活的;学生培养质量没办法保障等问题。软件学院的门口有个读卡器,这是全校唯一一个教师必须打卡上班的学院。院里从来没有学生称老师为“老板”的习惯,一声“老师”叫出了对于这个职业的尊敬和感谢。


何积丰表示,今天进入大学的学生分为三类。一类是本身底子好,又有求知欲总是“吃不饱”。一类是底子比较薄弱基础差,但是也想学习。一类是刚经历高考的磨砺松懈了下来,受到的诱惑也比较大,对学习也不愿意上心。


因此,我们就要因材施教尽量引导他们学习的兴趣,并培育和建立他们对自己的信心。例如学院采取月考制度,这就是为了及时查漏补缺发现学生的不足。而不是等到季度末考试,再发现问题,很多学生已经落下太多,没办法弥补了。


为了掌握学生心理,一届新生入学期间,何积丰都会亲自去学生寝室逐一走访并和这些青年学子交谈,尤其关切着家庭困难学生的生活问题。


何积丰甚至公开告诫大学生,我看到不少同学很喜欢开夜车玩游戏,这实际上对你们长期工作是非常不利的。我们中青年的素质、体质跟过去比较没有增强,我们希望在你们工作学习之余,能够关心自己的身体,参加适当的锻炼,像我们这一代的科学家一样为国家服务50年。


“人才培养,不能像生产产品,现在的人才培养模式太单一,必须要多样化。” 何积丰为全校本科生开设了第一门由院士主讲的通识教育课程——计算机文化。他梳理了自己多年的科研成果,为研究生开设了《程序统一理论》课程,成为最受学生欢迎的课程之一。


为了中国计算机产业繁荣,何积丰有规矩,即使得意门生也不“直接留用”,避免近亲繁殖,学术见解太雷同。因此全院本校毕业师资不超过三分之一,老师们戏称“肥水都要流外人田”。团队里也不按资排辈,给年轻人更多的机会。除了何积丰,平均年龄40岁以下,青春澎湃干劲十足。


为了避免故步自封,在人才的培养上,学院选择将国内毕业的学生,送到国外去待3-5年。如此一来可以保证,他们能够知道国际环境如何、实力如何。回来以后做比较,触发更深层次的研究动力和工作激情。

在身边的人看来,何积丰不仅培养软件工程师,还要成为塑造“做人软件”的工程师。


2013年何积丰被评为“上海市教育功臣”。上海市教委让他自己选一位颁奖的老师,何积丰竟然选了自己小学的辅导员倪谷音。“倪老师跟我说过一句话——长大后做个科学家、做共产主义的接班人,我记了一辈子。”60年后两位老人再聚首,彼此的心中应该满是骄傲和自豪。


何积丰也曾不无遗憾地说,“老师是‘人类灵魂工程师’过去都这么说,现在却很少提了”。然而“为人师表”却成了刻在他骨子里的底蕴和魅力。


何积丰表示,自己这辈子最满意的就是做了自己喜欢的事情。他也鼓励和期许下一代,可以选择他们喜欢的事情来做,也希望家长和社会对于他(她)们的兴趣给予包容和理解,而不是一味地和经济收入钩挂。


如计算机、人工智能很重要,人们可以享受人工智能的便利,但是没有必要每个人都去学习人工智能。也许未来火的职业,恰恰是弥补人工智能的机器不能做的职业,如高度依赖人的创意和情感的工作。


十八年过去了,学院为社会培养软件工程高层次专业人才五千余名(其中博士几百人、硕士近千人),成为我国高校计算机软件工程领域名副其实的“领军团队”。


立业:从软件到人工智能“软”“硬”通吃


天道酬勤,海外留学期间也是何积丰的高产期。

何积丰1980年起从事程序设计理论及其应用研究。1986年和图灵奖获得者C.A.R.Hoare提出了“程序分解算子”,并将规范语言与程序语言看成是同一类数学对象。


之后,何积丰又提出了采用“关系代数”作为程序和软件规范的统一数学模型,使得关系代数可用来描写程序的分解和组合过程,直接支持软件的开发。


在数据精化方面,何积丰给出了处理非确定性程序语言数据精化的完备方法。


1995年,在总结了多类程序语言语义理论和方法的基础上,何积丰与C.A.R.Hoare提出了程序设计统一理论和连接各类程序理论的数学法则。


与此同时,何积丰还提出了用形式化的界面理论沟通几种程序语言,以及非确定性数据流的数学模型及代数定律。


1998年何积丰出任联合国大学国际软件技术研究所高级研究员,直到学成回国。


2005年,62岁的何积丰当选为中国科学院院士,可以说是实至名归不负初心。

“今天世界上没有一个行业与软件无关”。2007年,何积丰成为国家可信嵌入式软件工程技术研究中心首席科学家。几年时间,他协同全国73个单位,做了107个项目在人工智能领域进行了一项重大课题研究。


这项研究的难度在于,不可能像学数学一样一个人靠自己的大脑去思考和完成,它要靠社团一起做,需要培养更多的人知道,技术是怎么运用在你的行业里的。


何积丰曾坦率地表示,“搞技术的人都有一个感觉,跟物理系统打交道比较容易,跟人打交道比较难”。这个过程使“教”和“学”都很痛苦,因为大家语言不一样,追求目标也不一样。因为,他们之间可能观点不完全一致,但是又要“和而不同”。


精诚所至,金石为开。何积丰带队研发的多项技术,成果落地开花,硕果累累。


在轨道交通领域,模型驱动的可信软件开发工具,应用于上海贝尔阿尔卡特公司的车载信号软件的分析与验证,提高了车载信号系统模块的可靠性。


在汽车电子领域,形式化验证工具链,对上海普华开发的国产汽车电子操作系统进行了验证,成为我国第一个经过形式化验证的汽车操作系统。验证后的操作系统成功地通过了欧洲OSEK标准化组织的认证,并第一次出口欧洲。


在航天领域,嵌入式系统需求分析技术,应用于航天五院重要型号的软件开发过程,该技术改变了航天软件需求依靠人工分析的现状……


最近,何积丰已与临港达成合作协议,在临港建立产业园区主推工业控制软件安全平台。

随着信息科技与自动化的发展,相比硬件,软件受到了越来越多的关注与期望。何积丰说,“在所有的解决方法中硬件是最贵的,软件是最便宜的,但一个产业的健康发展,不能全靠软件,硬件也需要创新”。


因此,何积丰把未来的研究方向延伸到了人工智能领域。


在长期理论研究、作出理论奠基后,何积丰越发强调“实用”,他指出人工智能不是一个学科,而是一个赋能技术。因此,它与传统的教学科目不同,人工智能重在方式上的培养。 


何积丰曾撰文指出,人工智能最大的特点是以人为基本单位,而不是技术需要。现阶段技术的发展已经触碰到了应用边线,在很大程度上属于边界问题。早期人工智能充满趣味性,能够与人类下棋,微软公司也开发过打麻将的游戏。但是人工智能赋能并不是与人类玩游戏,关键在于能够给人类生活提供帮助。大型企业更多地在做游戏软件开发,比如教会人工智能如何下棋、打麻将,这种方向并不太受欢迎。任何先进的技术都有负面作用,例如沉迷手机、游戏、网购等坏习惯的人。不是技术的问题,而是使用它的人的问题。然而,我们也要预设它的一些不良后果,对它的负面影响采取必要的限制措施。


“我过去曾说人工智能技术既是盾又是矛,现在看来不仅仅是矛和盾的问题,而是矛的工作原理目前还不可解释。”在接受媒体采访时他强调,人工智能如果被赋予情感,则超出了社会伦理范畴,人工智能技术的开发应该有边界,不能无限开发。

何积丰认为,可信的人工智能应该具备以下品质:可解释的工作原理,具有社会公平性,保护隐私,有边界。有些算法会破坏人的隐私,比如现在网络上的“人肉搜索”往往没有底线,人工智能发展应避免由于算法设计对公众产生危害,不得以牺牲用户隐私为代价。 “人工智能要做高产值不是什么难事,关键是要以人为本,要先界定边界”。


利用人工智能来优化和赋能实体经济,是未来重要的发展方向,尤其是在相对机械、简单、重复、繁重的体力劳动领域,以及一些已经形成了方法论和流程的知识经验类领域。


何积丰在各种论坛呼吁,人工智能技术发展需要大数据和行业的应用能力结合,产生良好的效应。其实质是通过计算耗费算力与产生结果,并不需要消耗大量的燃料,需要的是各种软硬件集合支持。


然而,这个“软硬结合”,恐怕又要无数人付出艰辛的努力才行。


未来已来,人们唯有不断的适应变化,才能实现自我价值,获得成就和世人的尊重。人们也只有不断地拥抱这些变化,才能不负于时代带来的巨大机遇与挑战。


时代造英雄还是英雄造时代?对于每一个个体而言,这不是鸡生蛋还是蛋生鸡的问题,而是偶然之中的必然。时代磨练出了英雄,而英雄在与命运的抗争中,也会或多或少地影响或改变时代。


在计算机领域鲜有人,能取得这样令人瞩目的成就。作为一名长期扎根在科研一线的科学家,何积丰的学术研究是在回应这个时代最深刻、最紧急的一些课题。


从七十年代的计算机自主研发,到二十世纪初的计算机人才培养教育,再到今天的人工智能的可信研究。何积丰以自身的科研管理和科研实践,为这个产业的发展,写下自己不可或缺的注解。


在国际上,何积丰享有盛誉。他被国际计算机科学界誉为面向模型软件开发方法的奠基石。他在安全软件设计方面的论著被国际软件界广泛引用。他率先提出关系程序设计语言,这项工作被欧洲计算机界认为是继过程语言、函数程序、逻辑程序之后的第四类程序语言的先驱。


在国内,何积丰曾担任国家自然科学基金委重大研究计划、科技部973计划、863计划主题项目首席科学家;领衔国家自然科学基金委创新研究群体,以唯一完成人荣获国家自然科学奖二等奖、以第一完成人获省部级科技进步奖与科技成果奖一等奖4项。

中国科学院院士、计算机软件科学家、上海市科协副主席,中国科学院信息学部常委会副主任、上海同济大学特聘教授(现任)、上海华科智谷人工智能硏究院院长(现任),每个头衔的背后都是一份沉甸甸的付出。


 最让他骄傲和自豪的是曾经华东师范大学软件学院院长的职务。在这里,他用自己的双手“精益创业”,从0到1打造了一份新事业;在这里,他也用50年时间,见证了中国计算机时代的崛起和繁荣;在这里,他也用自己的行动一点一滴地,改变和影响着我国计算机领域、人工智能领域的现状。


 2019年,何积丰被授予共和国成立70周年纪念章。对于何积丰来说这是当之无愧的荣誉。


全国优秀共产党员、全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者、何梁何利基金科学与技术进步奖、全国优秀科技工作者、上海市教育功臣、上海市科技功臣——他自己都记不得自己拿过多少奖,提起来总是一副满不在乎的样子。“这都是过去式了。”“一个人的一生与旁人的看法无关,只对自己负责”。


如今已经74岁的何积丰,依然活跃在人工智能的各大论坛与科研项目中。他言语犀利思维敏捷,完全不输年轻人,学习的热情和研究的投入也是有些年轻人无法比的。兴趣就是最好的老师,在他身上体现的淋漓尽致。

天下兴亡,“我”也有责的使命感,驱使他从热爱的数学系,转身投入到当时国内刚刚萌芽,而且异常艰苦的计算机领域。然后,他独身一人海外求学,面壁十五年,辗转于旧金山、斯坦福、伦敦等地,最终获得世界的认可。欧洲软件界赞誉他的贡献是“软件设计技术上的一座里程碑”。


学成回国,何积丰投身教育领域培养出大批计算机人才,只为在21世纪“国家不再被人掐着脖子”,十八年终于桃李满天下。


年过七旬,何积丰毅然开始挑战更加超前的人工智能领域,并理性又远见地提出人工智能的边界问题。作为一个一辈子做理工研究的人,他不是一味鼓吹技术的价值,而是在不断思考着人的情感和道德的归属。


站在科技和人文的十字路口,只看得到商业利益的人,可能读不懂其中的敬畏。在这里 “敬”是敬爱,是一生无悔执着的科研求索精神;“畏”是畏惧,是基于仁爱和信仰最理智的底线。


俗话说,君子有三畏:畏天命,畏大人,畏圣人之言。对困难无畏,对天道有畏,正是一个人最大的智慧,尤其是在当下急功近利的社会。      


《孟子·离娄下》曰:“大人者,不失其赤子之心者也”。

赤子之心,家国情深。出走半生历尽千帆,归来仍是少年,说的就是何积丰这样的人!


(原创/杨娇、王丽红)

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