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“當你真做到一個好題目的時候,你很難停下來。你會有那種在做一件對的事情的感覺,一步一步地向前行,你似乎知道它一定能成,停都停不下來,真是妙不可言!”
張懋中教授是那種「觀之儒雅,就之可親」的學者,但當談起他的研究經(jīng)歷卻兩眼放光,在其文儒的外表之下透示出一份特別激動。
現(xiàn)年68歲的張懋中是美國工程院院士、洛杉磯加州大學(UCLA)的講席教授兼電氣工程系系主任,也是新竹交通大學的第 11 任校長。
張懋中教授對高速半導體組件和高頻無線及混合信號電路在通信、雷達、聯(lián)結(jié)、影像等系統(tǒng)的研究貢獻卓著。其所研發(fā)的砷化鎵功率放大器制成的手機信號發(fā)射器在全球使用量已超過500億臺,為無線通訊產(chǎn)業(yè)界及學術(shù)界帶來開創(chuàng)性的貢獻,榮獲國際電機電子工程學會(IEEE)會士、美國工程學院院士(2008)、中華民國中央研究院院士(2012)以及美國發(fā)明家學院院士(2015)等榮譽。更曾獲美國IEEE David Sarnoff Award (2006)及英國IET J. J. Thomson Medal for Achievement in Electronics (2017),表彰其在近代高速電子學的先驅(qū)成就。
在張懋中就任新竹交大校長職位期間,促成交大與陽明大學合校。陽明大學是臺灣地區(qū)最好的醫(yī)科大學之一,張懋中表示,兩校合并之后,雙方最有興趣做的事情是將醫(yī)學數(shù)位化,“我覺得這是整個世界的未來,也是我們?nèi)祟惖奈磥?,值得我們共同去開發(fā)”。
近幾年「人工智能」在研究領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都進入了新的高潮,國內(nèi)諸多高校積極響應國家政策紛紛成立人工智能學院,培養(yǎng)人工智能人才。臺灣地區(qū)也不例外。
在2018年,新竹交大成立了臺灣地區(qū)的第一所人工智能學院,并在今年暑假之后開始招收第一批學生。在臺灣地區(qū)最引人入勝的是兩個問題,一個是AI+農(nóng)業(yè),一個是AI+醫(yī)學。因為臺灣的農(nóng)業(yè)非常發(fā)達,但從事農(nóng)業(yè)的人口卻下降很快,這是AI最容易發(fā)展的一個方向;另一方面,將醫(yī)療AI化,是臺灣地區(qū)最為緊迫的事情。這兩個方向都是結(jié)果導向。
如何發(fā)展呢?張懋中認為AI的發(fā)展應該是軟硬兼施,既需要有算法的支持,同時也要有芯片的發(fā)展。而臺灣地區(qū)在AI方面,最有優(yōu)勢的領(lǐng)域是半導體,因此他們期望能夠借助半導體所產(chǎn)生的智能來發(fā)展這兩個主題。“這也是我作為一個髙校教育者最大的興趣?!?/p>
張懋中向雷鋒網(wǎng)表示:“人工智能學院是一個全新的學院,我們的發(fā)展模式有點像MIT的方法。在我們還沒有找到完整的師資以前,我們先要求我們的電機、資訊、管理、科技、法律各方面的學院都派教授來支持,譬如說我們有30個教授缺,我們先請15個其他學院但已經(jīng)在做AI的教授過來,讓他們過來幫忙。初期是這樣。長期的話,當然要逐漸的裝備自己?!?/p>
張懋中教授不僅僅是一位學者,同時對教育也有深刻的觀察和思考。
在接受采訪中,張懋中向雷鋒網(wǎng)講述了他在對比了中西教育模式后的觀察思考,即:當前中國的教育,學答太多,學問太少。
“長期以來,臺灣的教育,據(jù)有民國以來的優(yōu)良傳統(tǒng),但是近年來的趨勢,在教育方面可以用一句話來講‘學答太多,學問太少’。”
李政道先生曾講“求學問、須學問,只學答,不學問,非學問”?!皩W問”是要學怎么發(fā)問? 怎么問到一個有意義的問題。
張懋中表示:學答太多,講得偏激一點,就是只學答不學問。這有很不好的一面。臺灣地區(qū)的代工生產(chǎn)業(yè)世界排名第一,但是因為只學解決問題,不學定義和架構(gòu)問題。所以盡管臺灣在半導體產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展很好,但它卻不能夠定義未來。在科學方面也是如此,你看我們的數(shù)學家,老是求解決各種外國數(shù)學大師所定義的猜想。但我們自己從不猜想,只是解決費馬或希爾勃特的猜想。我們必進一步,從只能證明別人所提的猜想,到提出猜想讓別人去解,讓別人覺得有意義來做,我們就進階成功了,在求學問上、在做產(chǎn)品上都得要往前定義未滿足的需求。”
張懋中舉例史蒂夫·喬布斯。許多年前喬布斯就說我們需要iPod, iPad、又需要iPhone,當時可能會有很多人說“我才不需要”。但幾年之后你發(fā)現(xiàn)大家都用了,你也不得不用。實際上,他已經(jīng)替你定義了它。他不但定義了產(chǎn)品,他還定義了你使用這些電子設備的生活方式和內(nèi)涵。
“近代中國我們似乎還沒有出過這樣的人。我們是等歐美先驅(qū)者把問題提出來之后,才去幫他們解決問題。這本質(zhì)上就是在替他們打工。我們自己不能定義未來產(chǎn)品,或未來世界應該怎么樣,這個很麻煩,我們?nèi)A人300多年來對科技缺乏重大的貢獻。可能是我們花了太多的時間去學答而從不學問。這是我們近代教育里面一個很大的缺點,就是我們未能教育出具備定義未來的能力和勇氣的領(lǐng)導人和先驅(qū)者。”
另一方面,張懋中提到“如果能夠早一點出國的話,在學習如何定義未來方面就會比較好一些?!倍≌刂邢壬褪且粋€例子,他在高中畢業(yè)之后便出國留學,后來憑著對物理學的開創(chuàng)性貢獻獲得了諾貝爾獎。
“因為在我們的環(huán)境里面呆久了以后,容易一天到晚去解別人已知問題或者是已解的問題。我們可能比當初提出問題的人做了更嚴格的證明或推演,或者作出更細的產(chǎn)品,都沒有太大的創(chuàng)新意義。世人只會記得最初提出這個問題、定義這個問題的人。我們一點功績都沒拿到,我們不但沒拿到獎,也沒拿到紅利。那我們是在干什么?我們就是規(guī)規(guī)矩矩地過代工的好日子?只求過一個平凡的小日子,這在臺灣叫做‘小確信’。很可惜!”
張懋中認為,中國的教育之所以這樣,原因在于過于急功近利,這無論是在臺灣或是大陸基本都一樣,這是我們民族的一個特性。表現(xiàn)在我們的教育中就是,怎么樣能夠進排名最好的大學,怎么樣能夠出國留學,怎么樣能夠趕快拿到博士,至于拿博士過程中做了什么,好像并不重要。但作為對比,像喬布斯,他念了一年大學后就輟學了,這在中國看起來這就是一個徹頭徹尾的失敗者,我們社會不能容忍這樣的人,所以也沒辦法容忍進步。
張懋中補充道:“當然我并不是說學答不是好事。學答是好事,但是你不能花那么多的時間才學那么一點的學答的技巧,你應該更有效的、更短的時間學到更多的技巧。這樣子你才能騰出時間來去‘學問’,這才是教育中最重要的事情。”
張懋中是本年度未來科學大獎的評審委員,指出他們評選候選人主要看真正對人類文明和生活的“impact”(影響),即“對我們?nèi)说纳罨蛑R有著不可磨滅的貢獻,往后50年、100年還會有人記得”。
未來科學大獎在去年“計算機”方向選了林本堅教授,“很簡單,沒有他的話,半導體的摩爾定律老早就結(jié)束了。他的研究讓摩爾定律在過去20多年的時間里依然有效,不斷精進,這是了不起的貢獻。今年我們之所以選出王小云教授,是因為她是在加密、解密這一塊做出了了不起的工作。這塊重要不重要?當然重要,因為你要讓網(wǎng)絡能夠順利運行的話,必須要有能力掌握信息本身的安全性。王小云教授在這塊兒對全世界都有巨大的影響,她把全世界認為標準的加密的方式給破解。本來認為譬如說都要10^20單位的時間才能破,結(jié)果他在10^3的單位時間里邊給破解了,那就不行了,我們整個碼就得重新來考慮。”
近年來伴隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,國內(nèi)不斷出現(xiàn)了不少科學獎項。張懋中認為這是一件好事。
“大家都是希望鼓勵已經(jīng)對于人類的文明和社會做了重大的改進貢獻的人,這些人應該得到未來科學大獎的認可?!?/p>
“這樣的話,大家就會比較鼓勵真實的工作,而不是說我在Nature、Science上發(fā)表幾篇文章。發(fā)表論文、有多少citation,可能并不能解決實際的問題。事實上,發(fā)表的幾篇論文,在哪里發(fā)表,citation多少,impact factor 多少,這些都不是最重要的。本質(zhì)上來講,impact factor 只是估計“可能造成影響”的一個或然率。 如果沒有解決真正的問題,其產(chǎn)生 impact factor 的或然率可能是0。換言之,如果有真正的 impact ,完全不需要猜測的 impact factor。
今年 7月張懋中從新竹交通大學校長的位置上退休。問起他接下來的打算,張懋中表示,“我將回到UCLA,因為還有幾件我認為比較有趣的事情,要趕快把它做一做?!?/p>
張懋中在之前的演講中提到,整個通信頻譜的趨勢將是往高頻走。過去幾十年人們用的電磁波頻譜都比較低,電磁波的頻率越低,波長就越長,因此傳播距離和傳播損耗相對較小,但是與之相對的就是天線等收發(fā)設備會更大。
“我們發(fā)現(xiàn),位于超高頻段微波和遠紅外頻段波之間,有一段頻譜(30-300GHz的毫米波頻譜)兼有前面兩種波譜的特點,但由于地球大氣的吸收作用,在過去從來沒有被人們利用?!痹摬ǘ蔚牟ㄩL為1毫米—10毫米之間,因此也稱為毫米波波段(millimeter wave)。張懋中表示:“我們認為這段頻譜在未來會有無限的前景?!?/p>
張懋中介紹說,未來如果通信頻譜的頻率越來越高,波長就會越來越短,使用的電磁波就會呈現(xiàn)出“類可見光”的特性。因此張懋中預測,過去用大口徑天線這類組件來接收電磁波,此后接收器件可能會變成一種“介于天線和鏡子之間”的器件。他的團隊研發(fā)出的砷化鎵功率放大器也需要迎來革新。
當問起他為什么會重返科研第一線時,張懋中表示:“是這樣子,當你真正做到一個好的題目的時候,你很難停。你會覺查到那種在做一件對的事情的感覺,一步一步地走下去,你甚至知道它能成,停都停不下來,真是妙不可言!”
雷鋒網(wǎng)報道。
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