人工智能越來越多地出現在我們的工作、生活中。未來,人工智能會不會反客為主?科學研究應該如何在開放中進行協作?各國應如何對待基礎科學?本期《高端訪談》專訪圖靈獎得主羅伯特·塔揚。
鄒韻:關注國際焦點,洞察世界風云。今天,我們來到了2025國際基礎科學大會,即將對話參會嘉賓之一——圖靈獎得主羅伯特·塔揚。塔揚教授是計算機科學領域的領軍人物,從大型數據庫的管理,到筆記本電腦、手機等眾多智能設備的效率提升,他的研究成果可以說是惠及了計算機科學的方方面面。獲得2025年度基礎科學終身成就獎,塔揚教授感受如何?他如何看待基礎科學研究對于科技創新的推動作用?中國科技發展日新月異,他又期待在哪些領域與中國同行展開交流合作呢?今天,我們一起在對話中尋找答案。
7月13日,2025國際基礎科學大會在北京開幕,羅伯特·塔揚獲得基礎科學終身成就獎。頒獎詞將他稱為“計算機科學領域的遠見者”,用“無與倫比”形容他的學術成就,并寫道:“他的工作塑造了現代計算并激勵了幾代研究者。”
塔揚38歲就成為最年輕的圖靈獎得主之一,學術成果眾多,獲獎無數。
在基礎科學大會的領獎臺上,塔揚從上衣口袋里掏出折好的幾頁紙,緩緩展開手寫的獲獎致辭,這一幕成為他半個世紀的學術生涯中珍貴而特殊的一刻。
羅伯特·塔揚:最重要的是,致我的父母喬治與海倫·塔揚——他們賦予我生命,如今卻已不在人世。沒有他們無私的愛,沒有他們營造的滋養心智的成長環境,就沒有我的今天。父親教會我許多道理,其中之一就是:頭腦中的知識,誰也奪不走。有才智,就有責任用它造福眾人。
鄒韻:塔揚教授,非常感謝您接受《高端訪談》專訪。首先祝賀您獲得2025年度基礎科學終身成就獎!今早的頒獎典禮上,我注意到您發表感言時有些動容。這項榮譽對您意味著什么?獲此殊榮是否讓您此次中國之行有了特殊意義?
塔揚:這是對終身成就的褒獎,它與表彰具體成果的獎項有所不同。它讓我有機會回顧自己漫長的學術生涯,回想起多年來指導過、支持過我的那些人,還有我早已過世的雙親。所以整個過程讓我心潮起伏。這個獎項的設置令人驚嘆,我能夠忝列其中,與諾貝爾獎得主、菲爾茲獎得主這樣精英中的精英同列,真的深感榮幸!
鄒韻:您曾說過,得獎從來不是您從事研究的初衷,您甚至認為獲得圖靈獎這件事挺微妙的。您為什么會這么說?
塔揚:杰出的科學家層出不窮,獎項數量卻終究有限,因此獲獎這事兒存在一定的隨機性。沒錯,在我看來,像這樣的獎項既是對我個人的認可,也是對我所有合作者的褒獎,尤其是對我所從事研究領域的認可。我認為有一點是重要的,那就是我們不能自以為是,而應該在榮譽面前保持謙遜。
鄒韻:本次會議匯聚了來自40多個國家和地區的約1000名頂尖科學家。與會學者圍繞“聚焦基礎科學,引領人類未來”這一共同主題展開討論。在此次論壇上,您計劃傳達哪些核心觀點呢?
塔揚:我認為這次會議的舉辦本質上是一種科研之道。(在會上),學生們提出的問題往往不是關于具體課題的,而是詢問“該如何著手開展研究”這類問題。關鍵就在于要提出正確的問題,保持開放心態,樂于合作和分享知識。同時還在于要以質疑的態度去閱讀,要始終對自己認定的“真理”抱有質疑,并親手驗證真偽。因此,我認為此次會議的核心不僅在于探討具體的想法,更在于分享研究方法,構建一個社群。我認為這正是此次會議的意義所在。這種互動不僅限于學科內部,更是跨學科展開交流。本次會議為數學家、物理學家與計算機科學家提供了豐富的交流機會,這里邊蘊藏的可能性驚人。科學研究正在日益走向交叉融合,本次會議正是這一趨勢的生動寫照。
鄒韻:您和約翰?霍普克羅夫特教授(跨學科)合作的科研項目也體現了這一點。
塔揚:沒錯。
鄒韻:早在1986年,你們就因為在算法和數據結構設計分析方面的卓越成就一起獲得了圖靈獎。教授,能否給我們這些外行人講一講,這個理論具體是做什么的?在實際生活中有什么應用場景?
塔揚:我們從深度優先搜索方面開始研究,其實就和反向走迷宮的思路差不多:從某一點出發,邊走邊記路,這樣就能從原路返回到起點。但它其實是一種基礎的算法技術,能用來探索各種類型的圖形結構。我們開始研究這個算法,把它應用在各種圖論問題上。想象一下,你要把一個電路嵌入到電路板上,導線肯定不能交叉,否則會短路。所以需要找到一種布線方式,讓所有線路都不交叉,這就是平面圖判定問題。這個算法實際運行速度很快,而且比較簡單,人們完全能夠應用。正是因為這個算法以及其他深度優先搜索的應用,還有其他的一些研究成果,我們最終獲得了圖靈獎。
鄒韻:我記得在兩年前采訪霍普克羅夫特教授時,他曾與我分享過一個讓人印象深刻的觀點。他說,他曾與多位諾貝爾獎得主和圖靈獎得主交流過,詢問他們成功的背后是否有具體的策略。答案是否定的,關鍵在于他們始終在追隨內心的熱愛。在您看來,教育者、學校以及教育機構應該如何培育這種文化,來幫助學生和年輕人發現、探索并追隨他們真正感興趣的方向去發展?
塔揚:我認為學校應該給學生提供機會,讓他們有時間去探索不同學科,不要過分關注分數,而是要基于好奇心進行探索。這確實是個挑戰。因為年幼的孩子往往擁有無窮的好奇心和探索欲,而一旦他們進入教育體系,學校開始評估孩子的學業表現,他們就會變得畏手畏腳,喪失創造力與好奇心。這其實是一個破壞性的過程。我認為我們必須找到辦法來克服這一問題,找到自己鐘愛的領域非常重要。此外,如果想在某個領域有所建樹,就需要全心投入。解決數學問題就很有挑戰性——它非對即錯,定理也是要么有,要么沒有。證明一旦有誤就滿盤皆輸。學數學必須愿意不斷嘗試,哪怕撞了99次南墻都沒有結果,第100次或許就會有奇跡出現。若非真正熱愛這門學問,斷難做到這般堅持。這種熱愛靠的是內驅力,而不是什么外在的動力,比如金錢或名譽。我熱愛數學是因為數學之美。正因為它如此之美,我才如此熱愛它。
熱愛天文學、夢想成為第一個登上火星的人,讀科幻小說,做雜志上的數學游戲……好奇心和探索欲譜寫了羅伯特·塔揚青少年時期的主旋律,成為他踏上科學之路的原動力。高中時期,塔揚嘗試用計算機證明風靡數學界的四色定理。這是一個看似簡單,卻困擾數學家百年的問題:給任何地圖填色,保證相鄰國家顏色不同,需要幾種顏色?答案是:四種顏色。
這一猜想自1852年提出以來,難倒了無數世界上最聰明的大腦。1976年,美國數學家肯尼斯·阿佩爾和沃爾夫岡·哈肯運用兩臺計算機,耗時50個日夜,窮舉式地推演海量可能性,成功證明了四色定理,這讓當時28歲的塔揚感到振奮。
鄒韻:我想給您看一樣東西,您應該非常熟悉,這是四色定理,還有您小時候非常喜愛的馬丁·加德納先生所寫的數學游戲專欄。談到四色定理,您在讀高中時就開始嘗試解這個定理。當時還存在一些爭議,那就是這樣的證明能否算是人類智慧的勝利?您怎么看?
塔揚:你說的是四色定理的證明。作為一名計算機科學家,我認為使用計算機參與證明這個定理本身就是一件富有美感的事情。也許對一名數學家來說,這一證明所用到的理念和證明不算深奧,起碼從數學角度不算難,但在我看來,它蘊含了非常精妙的算法技術,所以我感到非常振奮。
鄒韻:教授,人工智能其實并不是您最初選擇的研究方向。幾十年前,您曾認為人工智能太過于模糊,用您的話說是“不夠數學化”。您當時是否預見到人工智能會發展到今天這樣的程度?
塔揚:完全沒有。我覺得人工智能的發展讓所有人都很吃驚。神經網絡的概念其實很久以前就已經提出了,但直到計算能力實現規模化提升——摩爾定律最終為神經網絡執行這些重大運算創造了可能。過去幾年人工智能取得的進展令所有人震驚,它能近乎吸收互聯網全部信息并進行綜合處理,它能整合整個人類知識庫中的信息,并用我能理解和使用的方式將這些信息呈現在我面前。在十年前,這是完全不可想象的,但在今天已經成為了現實。至于人工智能未來的方向,我們誰也無法預料。
鄒韻:您認為人工智能近期有哪些可能的新趨勢?
塔揚:我并非這一領域的專家,因此我不便妄加評論,但確實有些個人見解。現在存在兩種對立的觀點:一種認為過不了幾年我們就會迎來奇點,到那時人工智能的智能水平將超過人類,并且還會越來越聰明,屆時人類該何去何從;另一種觀點認為人工智能的發展始終遵循周期律,我們目前正處在技術成熟度曲線的頂峰,處于前所未有的高度,說人工智能將極其重要,這些系統將變成“超級智能”。我更傾向于后者的觀點。這讓我聯想到兒童的學習過程,他們有無窮的好奇心和探索欲。而目前的人工智能系統還遠未達到這種自主探索、保持好奇心和目標導向的狀態。此外,我認為人工智能在倫理和情感方面也面臨重大挑戰。
鄒韻:中國人工智能領域近年來呈現迅猛發展態勢,特別是隨著DeepSeek(深度求索)等新銳企業的崛起。您如何評價中國在全球人工智能版圖中扮演的角色?
塔揚:我認為這不僅體現在人工智能領域,更貫穿于整個基礎科學領域。中國已將發展基礎科學確立為長期戰略重點,這種決策著實令人欽佩。當前,中國取得的成功堪稱斐然。展望未來,我期待見證中國取得更多進展。
鄒韻:您認為中國在加速推動人工智能發展進程中,最具競爭力的核心優勢體現在哪些方面呢?
塔揚:持之以恒的長期戰略支持,根基扎實的科學、技術、工程、數學教育體系,以及對前沿科技胸懷熱忱的莘莘學子。
鄒韻:您認為中國學生最突出的特點是什么呢?
塔揚:我認為他們訓練有素,且知識儲備極為豐富。他們需要學會如何利用這些知識儲備去探索、激發好奇心并孕育出獨創的洞見。無論是赴美留學的中國學生,抑或是在其他地方遇到的中國學生,他們所展現的素養都給我留下了愈發深刻的印象。
“聚焦基礎科學,引領人類未來”,這是國際基礎科學大會自2023年開辦以來不變的主題。
在基礎科學界,這是一場眾星云集的盛會,菲爾茲獎、諾貝爾獎、圖靈獎等國際大獎得主,蜚聲中外的學術泰斗,嶄露頭角的科學新秀,滿懷憧憬與期待的年輕學子匯聚一堂,碰撞著思想的火花,探尋無盡的科學世界。在這里,“引領人類未來”的主題詞不是代表許愿與期待的“將來時”,而是實實在在發生的“現在進行時”。
鄒韻:中國國家主席習近平提出了2035年把中國建成科技強國的戰略目標。習近平主席指出必須進一步增強緊迫感,進一步加大科技創新力度,搶占科技競爭和未來發展制高點。您如何解讀這一藍圖的重要性?
塔揚:這極其重要。我衷心希望在此進程中基礎科學能夠發揮重要深遠的作用——這必須成為整個發展藍圖的一部分。我認為,從對本屆會議以及對北京各基礎科學研究機構的支持來看,中國正在踐行這一理念。
鄒韻:您如何理解本次國際會議的重要意義?
塔揚:我們正致力于提升全人類的福祉,而當今世界正面臨著嚴峻的全球性威脅。要解決這些問題,我們必須攜手合作。就我個人而言,我在研究過程中非常喜歡與人合作。即使問題是別人解決的,我也很高興。因為我仍然能夠獲得與親自解決問題同等的認知收獲,但這個想法或許很天真。
鄒韻:這并不天真,的確如此。這或許就是萬物的本質。我們需要合作,包括國際合作。
塔揚:我認為合作非常重要。
鄒韻:我們來談談由您創立的塔揚算法,也許它是您最喜愛的算法了。它徹底革新了社交網絡分析與網頁搜索技術。當初您構建這一算法時,您的核心構想是什么?
塔揚:核心在于真正理解數學的本質。我自幼便癡迷于數學謎題,這些謎題本身非常吸引人,它們的解法可以轉化為計算機算法來解決現實生活中的問題。
鄒韻:您曾提到,優秀的算法簡單、快速、美麗、可分析。快速、簡單等概念可能還好理解,但算法之美具體指什么?在數據結構方面,哪些因素在您看來具有美學吸引力?
塔揚:這個問題很難回答,因為美本來就見仁見智,對吧?我認為優秀算法的精髓在于,當你試圖解決問題時,面對待計算數據,若能找到一種算法,精準處理數據的關鍵部分、精準執行正確的計算程序,不多不少,這就是算法之美,尤其是當它蘊含深刻思想時。
鄒韻:您在求學路上遇到過許多啟發您的導師。比如沃爾先生,您今早也提到了他。他是您八年級的數學老師,真正激發了您對數學濃厚的興趣。那么塔揚教授,從受教于良師到施教于人,您從中汲取了哪些經驗教訓,又希望您的學生傳承哪些精神呢?
塔揚:恪守高標準,多角度審視問題,保持批判性閱讀。最具價值的研究課題往往源于自主發現。追求優雅——用最精煉的表達,做最簡潔的設計,探索解決方案的無限可能。不要滿足于首個答案,而要追尋那種難以言喻的優雅境界:簡約中見深邃……
鄒韻:且美麗。
塔揚:對,還有美麗,我一直在努力追求。最好的教學方式是身教。不能只是告知解決方案,通過行動示范,效果會大不相同。所以我努力言傳身教,為學生樹立行為榜樣。
鄒韻:您想為學生樹立怎樣的榜樣?哪些價值觀和理念對青年科學家尤為重要?
塔揚:我認為,既然擁有智慧,就應當為人類作貢獻,以建設性方式回饋社會,這至關重要。同樣重要的是保持開放合作,不要吝于分享你的想法。開放協作的收益遠遠勝于閉門造車。這就是計算機科學的美妙之處。我始終覺得,與人合作攻關的過程本身就和解決問題一樣令人愉快。
鄒韻:在做科研的過程中,您最享受的是哪一部分?就像您剛才提到的,這段旅程并不容易,不是只靠激情與熱愛就能堅持下去的。很多時候,您并不知道這個問題有沒有答案,有時也會感到無助,甚至想要放棄。在這些時刻,是什么力量支撐您走下去?
塔揚:我會轉而研究其他問題,要知道值得探索的課題浩如煙海。如果眼前的問題一時難以攻克,也許可以攻克其他問題。所以一個辦法是要同時儲備多個可交替研究的課題,來回切換。另一個辦法是如果你被一個問題卡住了,大腦宕機、思路中斷,不妨將問題擱置個幾周、幾個月,甚至幾年,之后再回過頭來重新審視,有時候反而會獲得新的靈感。人的大腦運作方式非常奇妙,研究過程往往交織著有意探索與無意醞釀,這也正是科研的趣味所在。
鄒韻:您年幼時,母親帶您去圖書館,那時您就對科幻小說產生了濃厚的興趣。這些早期的科幻小說閱讀經歷是如何塑造您對科研工作及其發展進程的理解的呢?
塔揚:這些科幻小說點燃了我對科學的興趣。也驅使我去探尋:我們用自己的頭腦能成就些什么。我曾夢想成為登上火星的第一人。如今這個夢想依然有可能實現,不過也有可能實現不了了。
鄒韻:我知道,還是有可能的。
塔揚:這份雄心雖已隨時間淡去,我卻在這個過程中與數學不期而遇,并為之傾心。數學的魅力在于其絕對的確定性——一個命題要么是定理,要么就不是。一切涇渭分明、直接明了,但它同時又十分復雜精妙。數學既滿足了我對謎題的熱忱,也契合我追尋終極答案的渴望。
鄒韻:您還保持著讀科幻小說的愛好嗎?您讀過中國科幻小說嗎?比如《三體》。
塔揚:讀過,我讀過《三體》。
鄒韻:真的嗎?
塔揚:其實,三卷我都讀了。確實引人入勝。
鄒韻:您喜歡這部作品嗎?
塔揚:我非常喜歡。我覺得它的推演遠超我們對宇宙的理解,確實是一部很棒的作品。
鄒韻:提供了不同視角。
塔揚:是的,它能讓你跳出自我,跳出這個世界,置身于另一個維度。
鄒韻:塔揚教授,很高興與您交流。感謝您分享這些富有洞見的觀點。非常感謝!
塔揚:請允許我這么說,你真是準備充足。非常感謝能有這個機會!
圖靈獎得主羅伯特·塔揚在接受總臺專訪后題詞在專訪中,塔揚教授說,中國的科技強國戰略和對基礎科學的重視令他印象深刻。用頭腦造福社會、不吝分享、保持開放、樂于合作,是他最希望傳承的科學精神。他表示,在科學世界,人與人的合作、學科之間的合作以及國與國的合作尤為珍貴。
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