我在清华“追星”:姚期智谈科研直觉,和他的朋友圈
我在清华“追星”:姚期智谈科研直觉,和他的朋友圈
文|孙滔
前不久,听说姚期智先生要在清华开讲座,主题是科学家精神。尽管这是一个已经被反复讲述过的题目,但我还是想去听。
做了近20年科学记者,我还是要“追星”的。最近两年在清华听过丘成桐讲几何、朱邦芬谈AI,可惜无缘听杨振宁先生讲课。
在入行做记者之初,也就是2009年,我写过一篇清华“姚班”的报道,当时还去旁听了姚期智的专业课。略显可惜的是,他太低调,只是回答了我一两个关于一流大学建设的问题。当时的报道写得较为粗浅。
去年写《一名清华博士生的“复仇”》,主人公卢睿正好是“姚班”毕业生,就提到了姚期智。卢睿说,姚期智会把深奥的计算思想深入浅出,讲给学生听。比如,几个百万富翁想攀比一下到底谁更富,但是又不想泄露家产,该怎么办?如果想知道最富有的富翁家产是多少,又该怎么办?这正是姚期智1982年提出的百万富翁问题,其解答的本质是隐私计算思想。
此外,卢睿转述姚期智关于本科生绩点的一段话让人印象深刻:
“相比一个平均成绩很高的成绩单(每门课都是90分以上),我其实更希望看到一张有故事的成绩单。它上面或许有B、有C,但是有几个A+。对这几门A+的课程,你知道很多老师都不知道的东西,达到了它的前沿,并且真心实意地喜欢这个学科。”
我想,这样的人,即使是再老的话题,大概也不会讲得平庸。

姚期智摄/孙滔
姚期智的朋友圈
17年不见,当年的浅黄色半袖换成了白色衬衫,头发更稀疏了,这位年近八旬的教授,神情、气度依旧如故。
讲座从当天13:30持续到15:05,我没看到姚期智掏出过手机。他提前几分钟进入教室,背手望了一会儿窗外,没有跟学生进行课前互动。
谈起科学家精神,他提到的人物基本上都跟他有交集,如陈省身先生、1979年诺贝尔物理学奖得主Sheldon Glashow、1974年图灵奖得主Donald Knuth、2004年诺贝尔物理学奖得主Hugh David Politzer、匈牙利数学家Paul Erd?s。
陈省身跟他有两次会面,Sheldon和Donald是他的“恩师”,Hugh是他的研究生同学。
至于Paul,则是姚期智夫人储枫的合作者。学术界有一个指标,用于衡量数学家与Paul合作距离的“埃数”(Erd?s number)。埃数越小,代表与Paul的合作距离越近,那是数学界的一种“荣誉标识”。说到这里,他不无骄傲地说,“我的埃数是2(表示与埃数为1的人合作过),不过我有很多朋友是1,我夫人也很幸运是1。”
提到Sheldon,姚期智强调了这位哈佛“恩师”的直觉。Sheldon预测了第四种夸克“粲夸克”的存在。他的预测一开始受到很多质疑,但他顶住了压力,并不断推动对这一假设的验证。Sheldon正是美剧《生活大爆炸》中“谢耳朵”的原型。
Donald的完美主义倾向吸引了姚期智。早期数学家用打字机写文章、打符号,很不方便,Donald开发了TeX排版软件,并坚持开源,这让科学家能自己完成排版工作。做这件事的动机,仅仅是因为他觉得当时印刷品不够漂亮,要从字体设计到整个排版都做到完美。
至于Hugh,姚期智赞赏他在量子色动力学研究中表现出来的干劲。当时有一种数学计算方法,会用的人并不多。在哈佛,Hugh的一位学长最先尝试计算,试了七八个模型,算出来的结果都不对,加之最后一个模型比较麻烦,这位学长就放弃了。Hugh不信邪,把最后一个模型算了出来,结果正确。那正是他获诺奖的工作。姚期智说,这说明有时候不要怕下苦功夫,苦功夫里的失败与成功都会带来很大收获。
姚期智还提到了“纳什均衡”概念的提出者John Nash。Nash曾拿着他最得意的工作去请教数学家John von Neumann,结果后者却觉得这个工作没什么了不起。这让Nash很受打击,但他回去后,同学David Gale告诉他:“不要听这位前辈的,你的工作其实非常了不起。”Nash终于重新振作,后来这篇论文成功发表。
姚期智说,不要绝对相信权威。他引用孔子的名言“当仁不让于师”,希望学生们不要因为某位老师说不重要就轻易相信。因为即使是伟大的人也有局限,有时看不到某些事物的价值。
他还建议清华的学生要像Nash一样,交几个好朋友。
“黑屋子里”的直觉
听众都很投入,我身边一位60岁左右的男性更是频频举起手机拍摄幻灯片。距离下课还有十几分钟的时候,终于到了提问环节。我自然不会放过这难得的机会。
我问了一个(严格而言是两个)关于个人选择的问题:
哈佛大学取得物理学博士学位后,您转到了计算机专业,那么之前的物理研究工作,对之后的计算机学术生涯有怎样的影响?同时,是否有一个关键的瞬间或细节,让您决定转向计算机?
姚期智给了一个精彩的回答:
这是很好的问题。首先,学问是相通的。如果一个人能做到海军总司令,他对陆军、空军也会有相当程度的理解。对我个人而言,学习物理是一件非常幸运的事。我人生中有几次深受触动的关键时刻。比如大学第一次接触微积分、了解狭义相对论时发现时间并非绝对、理解广义相对论时感悟时空的几何本质、学习量子力学时意识到我们所见并非世界的真相,这些都是颠覆性的认知。
后来我接触到John Nash的研究,突然理解经济学也是一门伟大的学科。我意识到每一门伟大的学科背后,都有一两个核心原理作为支撑。所以我对学生说,无论你身处哪个领域,都要深入理解学科最核心的观念——通常只有一两个,其中蕴藏着人类最深层的智慧。
你要懂得什么是真正的“好”。就像一位伟大的厨师,首先要尝遍天下名菜;而弹钢琴的人如果听力不行,就很难做好音乐。
正因为我是物理出身,在计算机领域的同行中,我具备一个优势:更擅长用抽象思维看待问题。物理对我的另一个重要帮助是量子计算领域的研究。我后来投身量子计算,正是因为可以应用大学四年学习的物理知识,这让我非常高兴。这是物理对我人生的重要影响。
我接触计算机是因为我的夫人。她本科学数学。我们赴美留学时,她在MIT攻读数学专业。当时系里有几位研究计算机理论的老师,通过夫人我了解到他们很多相关著作、手稿以及前沿问题。后来我发现自己能够解决其中一些关键问题,那个时刻我就意识到,这些问题非常适合我。同时,计算机科学是一门新兴学科,我一直很羡慕那些在学科初创期就参与搭建体系的人。大约在1970年左右,我做出了转行的决定。(编者注:姚期智于1972年获得哈佛大学物理学博士学位,并于1975年获伊利诺伊大学香槟分校计算机科学博士学位。)

姚期智和学生对话摄/孙滔
一个年轻学生得到了唯二的提问机会:
杨振宁先生说,真正的学习本质上是对直觉的修正,那么这种对直觉的修正如何实现?您刚才也提到,每一门伟大的学科背后都有伟大的定理,而想要成为开拓者、发现伟大定理,需要很强的直觉作为辅助。背诵诗词、记忆公式都是积累知识,而直觉要如何培养呢?
姚期智给出了一个更加精彩的回答:
直觉产生的前提,是你要先发现问题、想要解决问题,直觉才会随之出现。想要成为优秀的科学家,核心是学会发现问题:可以学习别人提出的好问题,也可以从别人未关注的现象中提出自己的问题。这没有固定的规范。做研究就像在黑屋子里摸索,每个人都在黑暗中凭借感知前进,感受环境的细微差异,所有人都是在摸索中前行。最终,每一位研究者都要形成属于自己的治学路径。最优秀的研究者,拥有极强的方向感。成为优秀研究者的关键,就是在探索与验证中不断建立自己的判断规律,让自己每年都比过去更有洞察力、更聪明。至于具体如何培养直觉,没有统一的方法,但最重要的是锁定方向,找到自己真正认同并愿意投入的领域。
对于姚期智的解答,我感同身受。几乎所有领域和行业,要想做到顶尖,都需要在黑暗中凭借感知前进。每个人都要竭力形成自己的路径。
姚期智回答完这个问题,下课铃刚响过10秒钟。他以一句“好,谢谢大家”干脆利落收了尾,随后就快步走出了教室,没有一丝拖沓。(注:本文所引述姚期智先生的观点均根据现场记录整理编辑。)