周礼栋：用长期主义，回归科学研究的本质
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“我把上海连续数日的天气照片展示给大家看，同时还放上了一张看起来空气不太好的照片。我指着这些照片跟大家说‘上海的空气很不错’，结果不出所料，与会者普遍更关注那张空气不好的照片。此刻我才告诉大家，这张空气欠佳的照片实际上来自近期的洛杉矶。通过这种方式，我希望改变一些国外学者对中国的偏见。”
近日，刚刚成为微软亚洲研究院新任院长的周礼栋博士接受了 DeepTech 的独家专访，回忆了他把系统领域顶级会议——操作系统原理大会（SOSP）带到亚太地区的经历。尽管其中不乏类似开篇的机智和巧思，但决定性的成功因素依然源自周礼栋与同仁们在八年争取过程中投入的精力与智慧。
微软亚洲研究院院长周礼栋
着眼于长远目标，为之不懈坚守并扎实付出——即使周礼栋在几十年里发生过若干身份和角色上的改变，但他的这一行事风格却始终如影随形。在谈话中，周礼栋毫不掩饰他对短期功利主义的质疑。而在他看来，微软亚洲研究院将成为他在科学研究与人才培养中实践“长期思维”的最佳阵地。
“我们从来不以短期的目标或者是项目的成功作为优先选项。”在他看来，中国或者亚洲绝不缺乏探索研究顶峰的能力，如果能让具有长远意义和重大突破的目标成为业界的共同追求，并经年累月为之打造一个以长期思维支持创新突破的研究环境，亚太地区的研究机构和研究成果同样可以达到世界顶尖水平。
在争取 SOSP 会议落户亚太地区过程中所起的关键作用，是周礼栋在升任微软亚洲研究院院长之前，最广为人知的职场成就之一。SOSP 是计算机系统领域的顶级会议之一，也是所有的学术会议里少有的“双年会议”。能在自己的“主场”迎接 SOSP，一直是亚太地区计算机系统界的美好梦想。
在2010年，周礼栋与一群志同道合的同仁产生了将 SOSP 会议带到亚太地区举办的想法，自此开启了长达八年的“逐梦之旅”。
在他看来，彼时 SOSP 已经从北美扩展到欧洲，未来进一步向世界更多地区延伸将是必然趋势。但他也意识到，想实现亚太地区计算机系统界的夙愿，仍需要一个重要的前提条件，即所谓“打铁还需自身硬”——他们要先在亚太打造系统研究的社区，让外界看到亚太地区在系统领域的蓬勃发展。
于是在2010年，首届亚太系统研讨会（APSys）在印度举行。虽然经历了从0到1的破茧，但当时项目影响力十分有限，时任程序委员会联合主席的周礼栋在当时只收到二十几篇论文。但在整个亚太地区计算机系统界共同努力下，经过年复一年的坚持，这一项目得以延续并不断壮大。直至今年，APSys 已经迈入第十二个年头。
2011年，微软亚洲研究院联合上海交大、清华、北大和中科院等高校和研究机构的同仁，共同在中国启动了中国计算机系统研讨会（ChinaSys）。在此后数年中，该研讨会呈现出燎原之势，从首届仅有二十多人参会，到今年 ChinaSys 十周年之际已达到线下上百人，线上最多同时有超过18000人参与的规模。
随着这些“准备工作”陆续启动，周礼栋与同仁们从2011年起正式开始了 SOSP 举办权的争取工作。尽管整个申办过程一直伴随着亚太，特别是中国计算机系统界的高速发展与壮大，但周礼栋和同仁们依然需要应对个别对亚洲和中国的固有偏见，例如空气污染，或是对参会旅程过长的担心。
为此，周礼栋主持并参与了大量工作，让评审学者充分了解中国的发展及亚太系统界的成长。这些付出为他们赢得了越来越多的支持声音，其中包括 ACM SIGOPS（ACM Special Interest Group in Operating Systems）两任主席 Jeanna Matthews 教授和 Robbert van Renesse 教授都给予了大力支持和帮助。
经过八年的不懈努力，周礼栋终于得偿所愿，在2017年亲眼见证 SOSP 在上海隆重举行。事实证明，SOSP 的到来对中国和亚太地区在系统领域的研究起到了显著的推动作用。今年，包括微软亚洲研究院、清华大学、上海交大、中国科大、香港大学和浙江大学等中国院校，以及韩国的院校，均有论文被 SOSP 2021 接收，这对亚太地区的系统界来说可谓是可喜可贺的成就。
（来源：SOSP 大会官网）
“长远来看，2017年的 SOSP 仅仅是开始，因为从那时起亚太地区就已成为 SOSP 会议各方所公认的轮换举办地之一。虽然由于疫情原因区域轮换有所延迟，但我坚信 SOSP 还会再度来到亚洲。”周礼栋表示。
说到 SOSP，就不免提起与之齐名的另一计算机系统顶级会议——操作系统设计与实现研讨会（OSDI）。就在2020年，周礼栋与其他几位学者在 OSDI 2020 上发表的论文《拜占庭有序共识（Byzantine Ordered Consensus without Byzantine Oligarchy）》，收获了当年的最佳论文奖。
这篇论文的由来可以追溯到十几年前，周礼栋与图灵奖获得者莱斯利·兰普波特（Leslie Lamport）博士合作，进行分布式协议设计的一段往事。莱斯利有一篇非常著名的文章《The Part-Time Parliament》，中文叫《兼职议会》，在这篇文章里他非常精炼地把共识算法里面的很多根本问题以一种非传统的风趣方式都写了进去。与莱斯利合作的经历，直接影响了周礼栋看待研究的态度。
彼时周礼栋刚刚加入微软研究院，并参与了一个叫“Boxwood”的研究系统项目，并在之后参与了微软支持搜索引擎的大规模分布式系统的设计和实现。这些项目都以莱斯利的“共识算法”作为核心，并从实际应用的角度对基本协议做了一系列的拓展。周礼栋希望将这些拓展更形式化地描述成协议，并对正确性进行证明，于是很自然地去听取了莱斯利的意见。
周礼栋（前排着黑衣者）
有一次，周礼栋和同事将一个他们认为设计精巧的分布式协议拿给莱斯利看。莱斯利虽然对协议持认可态度，但提出必须写一份机器可验证的证明，以确认该协议的正确性。当时机器证明系统还不够成熟，因此这对周礼栋意味着很大的工作量。在莱斯利的指导下，周礼栋最终花了两周的时间写出足足52页的证明，来验证仅有1页的协议。但正得益于此，协议中的一个小小漏洞被发现并得以修复。
莱斯利对研究的严谨精神，让周礼栋受到很大触动——“他从不会急功近利地发表文章，而是孜孜以求地追求真理并享受研究过程。”周礼栋认为，这次合作经历让他更加回归研究的本质。
但有件事仍然让周礼栋“耿耿于怀”了很久——他当时的研究本质上没有完全脱离莱斯利的《兼职议会》框架，他期待自己可以做出更多突破性成果。
打破框架的机会在十年后出现。周礼栋与合作伙伴在研究中注意到，共识算法开始被应用到新的区块链这样的应用中，但是原来为系统可靠性设计的共识算法并没有考虑到新应用的一些新需求。
其中一个重要的方面就是共识序列的次序：比如大家做一个竞拍或者交易，谁的订单先进来，谁的订单后进来，对结果是有很大影响的，而以前的共识算法并不考虑这些问题。
当时康奈尔大学的博士生张云昊来研究院实习，他对肯尼斯·阿罗（Kenneth Arrow）获得1972年诺贝尔经济学奖的社会选择工作一直情有独钟。
经过近一年的探索，周礼栋与张云昊以及来自微软研究院和康奈尔大学的另外三位合作者终于成功将共识问题与社会选择问题的本质结合起来，跳出了莱斯利的《兼职议会》原有的框架，形成了新的一套理论体系，揭示了哪些问题可以解决，哪些问题无法解决。
最终在可解决的情况下，他设计并实现了一套非常高效的协议。这些研究成果，形成了前文提到的获奖论文《拜占庭有序共识》。
回首此次突破，周礼栋最大的感触在于“梦想需要执着地追求”：“虽然不一定能马上实现，但也许十年后就可以！”
升任微软亚洲研究院院长后，人才培养及与之相适配的文化建设，成为周礼栋眼下最重要的 “长期目标”。
在任何研究机构中，人才都是根本。周礼栋认为：微软亚洲研究院的理念与文化一向是以人才培养为核心，而不是将短期目标或者某个项目的成功作为优先选项。在周礼栋的评判标准中，评判微软亚洲研究院成功与否的标准，就在于吸引和培养顶尖人才的能力，以及适合人才施展才能的环境。而对于唯项目成功论，周礼栋一贯保持着警惕：“单纯追求项目成功而忽视人才培养的做法，是本末倒置。”在周礼栋的逻辑中，如果拥有卓越的人才环境，那么取得项目上的成绩就是水到渠成的结果。
在人才培养的方式上，周礼栋也同样秉持着“长期主义”。在他看来，如果采用过多的监督和管理，强制员工进行长时间或者不间断工作，实质上是把员工看作一种资源，即便短期来看似乎提高了效率，但长期看来可能扼杀了创新。
“真正的创新不能靠施加外部压力，而更多源于内在动力。”在周礼栋看来，要形成对人才的“内在动力”，微软亚洲研究院必须一直致力于营造一个多元、开放、包容、合作，且不断进化的氛围，让每个参与者既可以相互学习、相互支持、共同成长，也拥有充分的空间去按照自己的目标去发展，以自己的节奏去行走一条更适合自己的成长道路。
在履新之后，周礼栋为自己定下了首要任务：为微软亚洲研究院进一步打造适合人才成长与研究创新的环境。在他的计划中，这一任务将包含三个方面：
第一，继续吸纳优秀且多元的人才。只有人才“多元化”才能创造更多跨领域协作的机会。周礼栋认为，跨学科研究已成为重要趋势，很多创新来自多个领域的通力合作。例如深度学习正在加速自然语言处理和计算机视觉等领域的融合，这就需要两个领域的研究员通力合作，互相学习借鉴，取长补短，进而实现更多超越单一领域的创新。如何去呼应这一趋势并从中汲取创新的机会？周礼栋表示，“我们必须拆掉专业之间、团队之间那道‘无形的墙’。”
第二，提供可供想法碰撞并鼓励试错的环境。周礼栋认为过于和谐的环境会让大家不太敢于去挑战别人的想法。而充分的交流、辩论、试错，才能够带动想法的进化。同时，他也希望鼓励研究员能够不断试错。“我们希望打造长期创新的氛围，不纠结于短期内的效果，所以我们要敢于允许犯错。”
第三，创造出能让最好的想法胜出的平等环境。至于提出想法的人是否最资深，职位是否最高，则并非重要因素。周礼栋表示，“在以往的经历中，我曾见过不少好的想法恰恰来自刚刚毕业不久的新人。如果微软亚洲研究院要始终保持更强的竞争力，就必须拥有这种有利于好想法、好人才脱颖而出的氛围。“
即便工作重心转向管理，但周礼栋依然表示他有着一颗“研究员的心”，会在遇到合适的机会时参与研究项目。这不仅来自微软亚洲研究院的传统——此前历任院长都是做研究出身且成就斐然——同时也因为周礼栋认为参与研究有助于保持好奇心并不断学习，持续了解最新的技术发展动态。
另一方面，参与研究工作也有助于他了解研究员们正在面对的机遇和挑战，并从中总结出更为准确的未来预期和愿景规划，做出更有利于微软亚洲研究院发展的战略决策。
在此前的几年里，周礼栋时常会深度参与一些感兴趣的研究项目，以一名研究员的身份，享受与其他同事共同尝试、探讨、辩论，最终一起定义和解决难题的乐趣。提到这些经历，周礼栋表示每当他的观点在辩论中被论证是不正确的时候，反而是他最开心的时候，因为那一刻他又从优秀的同事那里有所进益。
至于今后，周礼栋认为他在参与研究工作时，角色将会有所变化——届时自己的任务是做好“配角”，发挥扶植、引导、鼓励的作用，帮助新一代研究员得到磨炼和成长，以及鼓励他们树立更远大的目标。
就在与周礼栋对话的当天，OpenAI 刚好宣布可自动编程的工具 Codex，前不久 DeepMind 的 AlphaFold 带来的震撼也依然没有停息。这些国外实验室的重大成果又一次戳动了业界对于中外研究机构差距的敏感神经。而周礼栋则认为，虽然 DeepMind、OpenAI 等实验室确实有很多值得学习的地方，但中国国内的研究水平和能力与国际顶尖水平并没有多么遥不可及的差距。
他再次重申了“长期思维”的重要性：以足够的耐心，投入具有长远意义的项目；秉持对于开创性的野心和信心，进行跨领域的精诚合作。有了以上两点，加上良好的人才培养氛围，相信中国业界能实现更大突破。
在上任两个月之后，外界对于周礼栋履新的关注依然预热未消。周礼栋将这种关注视作对微软亚洲研究院和他个人的期许，并由衷希望不负所托。对于未来，他希望能与微软亚洲研究院的同事，以及各界合作伙伴，共同回到研究的核心和本质，引领研究院在日新月异的时代中，持续引领科技创新，为整个社会的发展做出贡献。
事实上，成为一院之长，背后的各种积累恰如那句古语所言，“行远自迩，登高自卑”。或许从十年前周礼栋为 SOSP 在上海的举办奔走东西时，就已经为今日的履新埋下了种子。
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