从教授到工程师：漆远教授演讲实录
我们是思想者、更是实践者，希望用人工智能来解码更多的科学奥秘，也希望通过智能化的产品和服务给世界带来一点美好的改变。
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今天很有幸来到复旦管理学院的论坛，从前面几位院士宏大精彩的报告中学习不少。而我想从个人的视角，讲一些自己的体会。
我以前在美国做教授，后来回到中国公司里做工程师，现在又重新回到了学校，有人问我：“你是不是来学校退休？”我说：“哈哈退休有点早。”但是今天我在做什么？与之相关，我在思考：“我到底是谁，是教授还是工程师？”
从教授到工程师
20年前，我在麻省理工读书，学校徽章上有我们的校训，校训翻译过来是“脑与手”，当时我觉得我们的校训很土。徽章上，右边是一个学者，左边是一个工匠拿着一个大锤子。我们隔壁的学校是哈佛大学，哈佛的校训是“真理”，特别酷，因为真理是我们科学追求的一个极致。我们当时关注的都是学者手中的书，认为这代表着一个最高的境界。
对于这个境界，已经有人说出了非常伟大的话。爱因斯坦给出E=mc²，他说公式是永恒的，什么都会过去，但是公式会永远存在。我们这些博士生的心中，科学是永恒的，科学是最伟大的。
那时候的我本着这样的心理，想将来做教授，所以在博士毕业之后就做了博士后，我要探索生命科学，我开始把人工智能用在了基因和蛋白质解码中，我觉得这才代表了未来，这是我们能为世界做出最大的贡献。在那个时候有不少进工业界的机会，今天耳熟能详的互联网公司都在初创或者上升期，但是我想去做科研，于是结束了博士后研究后我到了学校。
我在当老师的时候写美国科研自然基金项目申请报告，项目的评审条件有两条：一条是科研本身的创新，另外一条是对社会的的影响。我们写前一段的时候非常认真，写后面一部分的时候，我们经常套了一个非常大的帽子，比如我们要解决全球变暖和治疗癌症。但是就像后来在工业界发现的那样，一个好的idea从理论到对现实产生真正影响的产品，还有十万八千里。
人都是在寻找意义，我们科研真正的意义是什么？
2014年，我当时想，如果科学里一个最有价值的事就是我们如何定义这个问题，那能不能走出象牙塔到工业界来看看现实世界真正的问题是什么。2014年的时候，我回到了中国，加入了阿里巴巴集团，然后到了蚂蚁集团，从一个教授变成了一个工程师。
技术和科学就像DNA双螺旋上互相支持的两个链条，技术也是道
从一个教授到一个工程师，对我自己是一个非常大的转变，我也在思考一个问题，什么是技术，技术的地位到底在哪里？
人类发现了电磁场的现象之后，我们才有现在无线通讯和手机；发现了量子力学之后才奠定了半导体科学，但是难道说技术只是科学的应用吗？只有有了科学之后才有技术吗？这个问题值得思考。在中国人的思想中，大家会想到科学是道，而技术只是“术”，是雕虫小技。
K1+U1=K2+U2是物理学里著名的能量守恒公式，在一个系统里面，动能和势能变化但是总和不变。但是原始人在设计出弓箭来打猎的时候，他知道这个公式吗？他难道知道弓的弹性势能和箭的动能是守恒的，所以箭射出去的时候，弹性的势能失去了，变成了箭的动能？钻木取火的科学原理也在很长时间都没有被发现，大家一直以为有热元素，其实是机械能变成了热能。同样的例子，100多年前，莱特兄弟做出第一架飞机的时候，他并不知道风洞原理，也没有波音实验室里的大规模实验，但是飞机一样飞上了天。
技术和科学虽然强相关，但是技术并不是科学的影子。其实技术和科学是相辅相成的关系，就像我们说DNA螺旋结构里面双链条，它们互相依赖，共同前进。技术不是雕虫小技，技术是一个“道”，它可以推动科学，科学发现反过来引导人类做出更伟大的技术。
伽利略在400多年前做出了望远镜仰望星空，我们今天说的“星辰大海”正是从望远镜开始，望远镜让人类看到了以前看不到的宇宙，从此才有了开普勒定律，万有引力和相对论。望远镜就是一个真正改变世界的技术。
今天的计算机和AI是新时代的望远镜和显微镜。2009年，我当时还在普渡大学计算机系当老师，和MIT的一个材料科学老师合作一个项目，我们把统计机器学习和材料科学结合起来，目的就是通过计算的手段加速晶形结构预测和材料性能预测，用以推进新材料设计。
这是在学校做的偏理论的工作，要在工程界实现一个新技术真正落地靠的是大量的AI工程师。我们叫码农。开玩笑自嘲叫调参工程师，这个搞笑照片里说调一层深度学习网络的参数就是10块钱、20块钱。虽然他们的工作很繁琐，在业界学界地位都不高，但是我觉得他们是真正正在建设数字经济和未来的人。
科学家的工作是伟大的，但是其实不少情况下也很繁琐。我当时在麻省理工读书的一个朋友是化学系的，他说他的实验室的工作其实换任何一个人都可以干，就是通过摸条件的方法，是用手工大量调试的工作，很多科学发现背后很多都是这种工作。
人工智能在今天能不能帮助我们把科学研究做得更智能更自动化？
我九十年代末发表过一篇技术文章，思想挺简单，用遗传算法调节一个神经网络指纹分类的超参数，就是图像怎么调整大小，怎么定义角度等。我们当时使用遗传算法自动调这些超参数。在今天，这个技术路线叫自动机器学习，是一个非常重要的方向。既然我们算法工程师可以机器学习算法帮自己减少手动调参，在科学试验中，我们能不能也做类似的工作？
我有一个好朋友，本科是清华自动化系的，但是高中的时候他特别喜欢的其实是化学系。当年报考大学的时候找化学的名单报名，一看到“自动化学”，有“化学”就报了。在AI的自然语言处理里，不像英文，中文分词很重要。他没有学AI，没有断好词，最后他成功地被清华大学自动化系录取了。前几天他发了一个帖子，说人生都是向过去的自己致敬，他很高兴地发现有科学家把化学科研自动化了，实现了自动化学。这是一个真实的故事，现在的技术正在科学实验自动化智能化。在一个科学实验里有很多参数要调很多条件要摸，我们可以用人工智能技术来帮助我们自动寻找最优的参数和条件并做实验测试。
不仅如此，人工智能还可以帮助我们“看”到以前看不到的。 一个标志性事件就是基于深度学习的Alphafold2的出现。Alphafold2之前，大家靠的是冷冻电镜来看蛋白质结构，这是非常昂贵的设备，而Alphafold2可以靠生物数据和计算做出非常精确的预测。2020年11月底的蛋白质结构预测比赛里，Alphafold2对很多蛋白质结构的预测和真实结构只差了一个原子的宽度，这是史无前例的。这是一个标志性的事情，标志着人工智能可以真正推进科学发现。
未来我们能否用机器学习自动发现科学定律，AI爱因斯坦是否可能出现？目标是远大的，道路是崎岖的。我们从现实做起，在复旦我们成立了人工智能创新与产业研究院，我们希望把人工智能和科学结合起来，推进科学发现和产业落地。
经济是技术的表达
我们再看一下技术的定义以及技术和经济的关系。Brian Arthur有一本书《技术的本质：技术是什么，它是如何进化的》，对技术做了定义和分析。我这里引用三句话。首先，“技术是对现象有目的的编程。”现象就是自然现象，人类对它进行有目的的使用，这个目的来自需求，可以是科学发现的需求，也可以是经济发展的需求。对应着,“经济是技术的表达”。书里面有一个例子特别棒。在十八世纪六十年代的时候纺织机械产生了，刚开始只是提高纺织效率，但纺织效率提升后，需要大量的工人，工人开始聚集，由此产生了组织，接着产生新的计量方式，新的劳动法和社会经济机制应运而生。
今天我们回头想，到底先有了工厂而技术只是工厂里的一个工具呢？还是先有原创技术再有工厂呢？认真的因果分析很重要，不然大家可能会误以为是先有工厂才有技术，不，经常是先有原创技术才有对应的工厂然后有经济机制相应的发展。经济是一种技术的表达，它某种角度上定义了经济。
Arthur认为“任何技术都是原有技术的结构化递归式的新组合。”如电动车是把电池技术和传统的汽车技术结合起来，足够多的技术组件结合的时候就产生了一个新的技术域，它会促使新的产业蓬勃发展。比如人工智能制药，人工智能可以在靶点发现，分子生成，临床分析多个环节大幅度改进制药流程。2019年的报告说AI制药可以降低40%的药物研发时间，节省35%成本。过去几年，不少新的AI制药公司出现并迅速发展。未来我们相信AI不是只是节省制药成本，而是可以帮助人类制造出以前无法设计出的新的药物，更会促进新的制药方式或者新的产业合作或服务模式。另外是人工智能领域里的可穿戴计算。可穿戴计算在健康管理里面有非常大的应用前景。中国2025年预期有340亿市场，复合增长率22%。
复旦有句话叫做“自由而无用的灵魂”。我想说，在创新经济的时代，无用之用有非常大的价值，因为自由和无用的灵魂能够做出非常有原创性的技术工作，推进经济发展。同时，我们需要复合型人才，需要把AI技术、管理能力、和金融视角结合起来，走进科创时代的星辰大海。
总结一下前面讲的两点，一是科学和技术的关系，它们是双螺旋结构上互相支持的两个链条，AI+Science有很大发展空间。二是新技术的组合推进经济发展，比如人工智能和生命科学的结合可以推进制药和健康管理业的发展。
技术与人共生
最后，我想讲人和技术的关系。技术和人是不可分割。在200多万年以前的石器时代，人类就可以拿石头做打猎工具。现在人类研发出了越来越先进的技术，让我们的生活日益方便，同时，越来越先进的工具逐步定义着我们的生活，甚至影响我们人类自身。
今天手机对很多人来说非常重要，是离不开的东西，因为它几乎是我们的外挂的大脑，有我们的记忆和认同。从某种角度来讲，技术和人正在走向一起。
一位英国机器人科学家彼得·斯科特·摩根在2017年的时候患了冷冻症，他于是用自己做实验，把全身除了头以外的器官机械化，为自己造了一个数字世界里的彼得2.0。彼得2.0学习了他的表情、语言和声音，和别人交流，大家感觉好像就是在和彼得本人交流一样。在未来的元宇宙中，技术和人类共生。《黑客帝国》的第三集里面，人类的代表Neo和计算体系的机器代表握手言和，他们共同前进。其实工具和技术从人类产生的第一天就在影响着人类，只不过今天的影响是更深入的，原来的宇宙依赖生命科学，而另外一个宇宙是元宇宙，在数字世界里面，并且这两个宇宙随着脑机接口等技术的发展正在互相交融起来。
最后回到最开始的问题，我是谁？我既是老师，也是工程师。今天再回想麻省理工校徽，左边是一个学者，右边是一个工程师， 好像是一个人生的比喻。而校训“Mind and hand“，经过了二十年真正领悟到，这个朴实到有点土的校训是大巧若拙，大智若愚。我们是思想者、更是实践者，希望用人工智能来解码更多的科学奥秘，也希望通过智能化的产品和服务给世界带来一点美好的改变。
谢谢大家！
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