“目前，中國人工智能的基礎(chǔ)理論和算法創(chuàng)新的整體水平，以及支持先進(jìn)人工智能系統(tǒng)的計(jì)算芯片還相對(duì)落后。”在中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授鄭南寧看來，“在當(dāng)前人工智能發(fā)展的新一輪浪潮中，我們要保持清醒的認(rèn)識(shí)，避免不切實(shí)際的預(yù)言和承諾，不要把學(xué)術(shù)追求的目標(biāo)當(dāng)成眼前的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)，給社會(huì)公眾帶來誤導(dǎo)。”
自主創(chuàng)新計(jì)算機(jī)視覺核心技術(shù)
“從1985年到今天，我們的研究方向始終沒有變，即圍繞人工智能計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)不斷取得突破。”鄭南寧介紹。
祖籍陜西西安的鄭南寧，1952年出生于江蘇南京，無論是在農(nóng)村插隊(duì)，還是在工廠做工，他都堅(jiān)持學(xué)習(xí)。1972年，鄭南寧因表現(xiàn)優(yōu)異被推薦到西安交大電機(jī)工程系工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)，1978年成為我國恢復(fù)高考后西安交大首批碩士研究生，1981年獲得西安交大工學(xué)碩士學(xué)位。
碩士畢業(yè)后，因成績優(yōu)異，鄭南寧被公派到素有“亞洲第一私立學(xué)府”之稱的著名私立綜合研究型大學(xué)——日本慶應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)。鄭南寧深知正經(jīng)歷改革開放的祖國迫切需要科技人才推動(dòng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，于是在取得博士學(xué)位又經(jīng)歷短暫的博士后研究后，便回到了祖國。
回國后的鄭南寧在西安交大自動(dòng)控制系任教。1986年，他與西安交大“西遷”教授宣國榮共同組建了西安交大人工智能與機(jī)器人研究所，開始人工智能方向的創(chuàng)新研究和研究生培養(yǎng)，為我國早期人工智能的發(fā)展奠定了科研和人才基礎(chǔ)，也使西安交大人工智能專業(yè)始終走在全國前列。
勤學(xué)不怠，攻堅(jiān)克難。其間，鄭南寧主持研制出我國第一枚宇航級(jí)視覺信息和圖像處理芯片，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解決了一系列重大工程中視覺芯片與系統(tǒng)的“卡脖子”問題，推動(dòng)了我國計(jì)算機(jī)視覺核心技術(shù)的自主創(chuàng)新，被國際學(xué)術(shù)同行評(píng)價(jià)為“引領(lǐng)了國際上第二次視覺注意研究的高潮”。39歲時(shí)，他帶領(lǐng)年輕團(tuán)隊(duì)研制出“高性能機(jī)器視覺及車型與牌照自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)”，榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
鄭南寧的勤奮努力和對(duì)事業(yè)的執(zhí)著追求，使他獲得多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)或榮譽(yù)。1992年獲得“國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家”稱號(hào)，1993年獲得“全國優(yōu)秀教師”稱號(hào)，1995年獲得國家杰出青年科學(xué)基金資助并入選首批國家百千萬人才工程，1996年獲得中國青年科學(xué)家獎(jiǎng)，1999年當(dāng)選為中國工程院院士。
解決航天視覺系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)難題
在2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由鄭南寧主持的“視覺場景理解的模式表征與計(jì)算理論及方法”項(xiàng)目榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2020年12月2日，嫦娥五號(hào)順利完成月表采樣和封裝，我國成為全球第三個(gè)攻克這項(xiàng)技術(shù)的國家。12月17日凌晨，歷經(jīng)十幾天的太空工作，嫦娥五號(hào)攜帶來自風(fēng)暴洋呂姆克山的2千克月壤返回地面。這是1976年蘇聯(lián)月球24號(hào)帶回100多克月球樣本以來，人類再一次得到來自月球的“土”。
這一復(fù)雜系統(tǒng)的創(chuàng)新工程中，就有鄭南寧及其團(tuán)隊(duì)的身影。他們設(shè)計(jì)完成的嫦娥五號(hào)月壤表面采樣機(jī)械臂視覺系統(tǒng)，解決了航天視覺系統(tǒng)核心部件和系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)難題。
近年來，鄭南寧先后擔(dān)任國家863計(jì)劃信息領(lǐng)域首席科學(xué)家、“核高基”重大專項(xiàng)第一任總體組組長，為我國制定信息領(lǐng)域前沿技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃作出了貢獻(xiàn)。
無人駕駛領(lǐng)域的“先鋒號(hào)”
“先鋒號(hào)”無人駕駛車是西安交大校園里的明星，它連續(xù)4年蟬聯(lián)中國智能車未來挑戰(zhàn)賽冠軍，驗(yàn)證了鄭南寧團(tuán)隊(duì)在機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、定位與導(dǎo)航等領(lǐng)域的最新研究成果。
“先鋒號(hào)”的成長用了近20年時(shí)間。2000年，鄭南寧團(tuán)隊(duì)開始無人駕駛領(lǐng)域的研究。2004年，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“思源1號(hào)”無人駕駛車開始在校園里緩慢行駛。
隨后，團(tuán)隊(duì)開始思考如何讓實(shí)驗(yàn)室的研究成果在真實(shí)的物理世界得到驗(yàn)證，并獲得不同交通場景的數(shù)據(jù)。他們制訂了一個(gè)雄心勃勃的“新絲綢之路挑戰(zhàn)計(jì)劃”——要讓無人駕駛車從西安行駛到甘肅敦煌。但車輛出了校門之后，面對(duì)馬路上川流不息的車輛與隨意出沒的行人幾乎寸步難行，不斷需要人工干預(yù)。
“實(shí)現(xiàn)完全自主的無人駕駛是一個(gè)令人興奮卻又望而生畏的挑戰(zhàn)。”鄭南寧對(duì)此深有感觸。
如何在復(fù)雜的交通場景中實(shí)現(xiàn)真正的無人駕駛？鄭南寧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)重新出發(fā)，一點(diǎn)點(diǎn)腳踏實(shí)地地攻關(guān)。即便如今的“先鋒號(hào)”集成了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，可以很好地應(yīng)對(duì)多種復(fù)雜路況，成為智能制造的優(yōu)秀代表，鄭南寧卻認(rèn)為應(yīng)該保持冷靜，因?yàn)闊o人駕駛并沒有那么快進(jìn)入大眾的生活。
“從對(duì)錯(cuò)誤的容忍度來說，人工智能系統(tǒng)可以分成兩大類：一類是犯了錯(cuò)誤可以重來，另一類是不能犯錯(cuò)誤。無人駕駛是不能犯錯(cuò)誤的人工智能系統(tǒng)。”鄭南寧多次在各種學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上強(qiáng)調(diào)。因?yàn)檎鎸?shí)的交通環(huán)境復(fù)雜多變。“這些難題都是無人駕駛領(lǐng)域值得研究的方向。無人駕駛技術(shù)要得到大規(guī)模普及，就需要在計(jì)算能力大幅提升的同時(shí)，在低成本、高性能的傳感技術(shù)方面有進(jìn)一步突破。”
倡導(dǎo)人文關(guān)懷的大學(xué)校長
在取得研究成果的同時(shí)，鄭南寧還培養(yǎng)了一批學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的領(lǐng)軍人才。
圍繞人工智能專業(yè)的人才培養(yǎng)，鄭南寧團(tuán)隊(duì)不斷探索實(shí)踐。2018年，西安交大成立人工智能學(xué)院，設(shè)立人工智能拔尖人才培養(yǎng)試驗(yàn)班，探索培養(yǎng)人工智能方向的本科生。2019年3月，人工智能學(xué)院獲首批人工智能本科新專業(yè)建設(shè)資格。
2019年9月21日至22日，在第二屆中國認(rèn)知計(jì)算與混合智能學(xué)術(shù)大會(huì)召開期間，鄭南寧的新書《人工智能本科專業(yè)知識(shí)體系與課程設(shè)置》正式發(fā)布。
“中國不僅需要培養(yǎng)更多人工智能領(lǐng)域人才，更要培養(yǎng)高層次乃至世界頂尖的人工智能人才。”鄭南寧認(rèn)為，在當(dāng)前第四次技術(shù)革命的背景下，要作出中國人的貢獻(xiàn)，就要把教育抓好。
2003年至2014年，鄭南寧擔(dān)任西安交大校長，是該校自改革開放以來任期最長的一位校長。其間，他帶領(lǐng)西安交大走過了大學(xué)合并、擴(kuò)招等改革變化的風(fēng)云歲月。
“大學(xué)是為學(xué)生而存在，大學(xué)正因?yàn)橛辛四銈儾懦錆M活力和朝氣。”鄭南寧在寄語西安交大2011屆畢業(yè)生時(shí)說，“今天我們祝賀畢業(yè)的同學(xué)們，但我也放心不下因各種原因未能如期畢業(yè)的同學(xué)。是我做的不夠好，當(dāng)年你們考入大學(xué)時(shí)都是優(yōu)秀的學(xué)生。”
這段發(fā)自內(nèi)心的畢業(yè)寄語，感動(dòng)了西安交大思源活動(dòng)中心禮堂里5000多名師生和家長。最后，他高聲背誦路遙《平凡的世界》中的名句，與同學(xué)們共勉。
“要用積極的態(tài)度、寬闊的視野重新認(rèn)識(shí)人才培養(yǎng)。”鄭南寧多次講，“現(xiàn)在的大學(xué)生就是未來20年社會(huì)的中流砥柱，他們的思想成長得如何，決定了20年后社會(huì)的價(jià)值取向。”
在學(xué)生眼里，鄭南寧是一口氣能做50個(gè)俯臥撐的運(yùn)動(dòng)達(dá)人，是堅(jiān)持在繁忙工作中抽出時(shí)間帶著學(xué)生一起跑步、游泳、騎車的“別人家的導(dǎo)師”。他認(rèn)為對(duì)于體育精神的教育是不可或缺的，在他的影響下，人工智能學(xué)院的師生們一直堅(jiān)持鍛煉，堅(jiān)定了“為祖國健康工作五十年”的決心。■
（作者單位：中國科學(xué)院西安分院）
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年4月刊 人物)