张钹：中国人工智能奠基者
张钹近影
张钹（左一）在实验室与博士生讨论。（1995年）
张钹（右）与张玲讨论人工智能学术问题。（1992年）
参与清华大学智能机器人实验室建设的科研人员合影。左一为张钹。（1985年）
科学家寄语
当前，全球科技创新进入空前密集活跃期，特别是新一代信息技术加速突破应用，推动新一轮科技革命和产业变革重构全球创新版图。人工智能作为新一代信息技术的战略重点之一，近年来获得长足进步，给经济社会发展产生了重大而深远的影响。
近年来，中国在人工智能领域表现亮眼，已成为世界人工智能主要创新中心之一。根据《人工智能发展报告2020》，在人工智能高层次人才数量和专利申请量等关键指标上，中国位居世界前列。这亮眼表现的背后离不开以中国科学院院士张钹等为代表的中国科学家作出的奠基性、开创性贡献。
早在40多年前，张钹就开始投身人工智能领域研究，发表了中国第一篇人工智能领域的学术论文、获得中国在人工智能领域的第一个国际重要奖项、领衔成立国内首个智能机器人实验室、培养了本土第一位人工智能领域博士毕业生，组建中国第一个人工智能国家重点实验室……这些“第一”树立了中国人工智能发展的一个个里程碑，推动中国在此领域大踏步前进。
从不被看好到刮目相看
中年成功转型研究人工智能
今天，“人工智能”是人们耳熟能详的热词，但是在40多年前，中国科技界对该词汇还很陌生，科技领域的专业人士对该领域也知之甚少。1978年，已从清华大学毕业留校任教20年的张钹由于所在系调整而改变专业方向，进入一个全新研究领域——人工智能。
张钹时年43岁，中年转型不仅知识结构上面临很大挑战，而且对人工智能领域国内知之甚少，求教无门。张钹回忆说：“当时国内科研人员对人工智能领域发展的认识很有限，甚至相关资料也非常少。”当时，国际上人工智能已经有了约20年发展历程。随着国门打开，国际科技合作与交流兴起，张钹获得了与国际同行交往的机会。
1980年初，张钹赴美访学。然而，抵达美国后，他就在与外国同行交流中感到一种说不出的尴尬和郁闷。“你们是从中国来的？知道什么是人工智能吗？”有外国研究者提出这样的问题。张钹很受刺激，立志让中国在人工智能领域奋起直追，迎头赶上国际先进水平，赢得外国同行的尊敬。
在访学过程中，张钹率先发现数学与人工智能结合的广阔前景。张钹说：“当时，我觉得人工智能要深入发展下去，提高算法效率，必须要很好利用数学这个工具。”于是，他选择跟数学出身当时尚在安徽大学任教的张铃教授合作，一起推进人工智能研究。
由于跨国电话资费昂贵，两人只能通过邮寄书信的方式进行沟通。对当年与张铃中美飞鸿、合作科研的往事，张钹介绍说：“当时，中美间一封航空信大概要人民币8角钱，寄给对方约10天才能收到，一来一回就要约20天。我们计算过，一封信如果超过5张纸，就会超重，须多付邮资。为了省钱，我们特意挑相对薄的纸，写非常小的字。”
就这样，张钹跟张铃开始了一场跨越大洋的人工智能合作研究。约1年后，他们联手完成了一篇人工智能领域的论文，实际上这也是中国科学家在人工智能领域的第一篇学术论文，成功发表于人工智能领域顶级国际期刊《IEEE模式分析与机器智能汇刊》，引起了国际同行的高度关注，这让张钹等中国学人颇为扬眉吐气，也增强了他为中国人工智能发展作出更大贡献的信心和决心。
从少年郎到白发翁
水木清华育人六十余载
1982年初，张钹结束访学回国，着手进一步开拓人工智能研究。为了解产业界对人工智能技术的需求，更好促进科技成果转化，张钹与其他科研人员一起深入从西南到东北的很多工厂调研，形成了基本判断：机器人将来会成为国内一项重大需求。
根据上述判断，张钹领衔组建了清华大学智能机器人实验室并着手购置重要试验装备。为此，张钹与同事们多方奔走、筹措经费，联系国内外相关厂家，进行洽谈协商。在有关方面的大力协助下，清华大学智能机器人实验室成功添置了中国第一台进口机械臂。
机械臂是高精度、高度非线性、强耦合的复杂系统，是人工智能的工业智能化应用的典型。对于清华大学智能机器人实验室而言，引入这款机械臂对于科研和教学无疑具有重要价值和意义。张钹对此非常期待并倾注了大量心血。他回忆说：“当我知道机器臂已经装上飞机，正在飞往北京时，那种兴奋真的难以言表。” 机械臂运抵北京后，张钹亲自跟车到机场“迎接”，直到搬运、装车、运抵清华园，他才终于松了一口气。
关于自己的职业生涯，张钹曾这样概括说：“我一辈子就做了两件事，一件是读书，另一件就是在清华大学教书育人。”
从毕业留校至今，张钹在清华大学的三尺讲台上坚守了超过一甲子。从不满24岁初登讲台的青涩年华到耄耋之年，他可谓桃李满天下，为国家培养、输送一批高科技专才，尤其是在人工智能领域。据统计，他培养的博士研究生近九十名。
万事开头难。人工智能作为当时中国的新兴学科，科研和教学的条件都很艰苦。张钹介绍说，那时候，虽然他们的研究已经有了一定基础，但是软硬件条件与国际同行相比，差距很大，研究资料也不足，特别是专业、权威资料匮乏，更多是靠自力更生摸索。在那样的环境下，想留住优秀人才着实不易。面对徘徊在出国或留校读博士并向他请教的学生，张钹语重心长地说：“国外知名导师的科研、教学水平比我高，培养条件也比我这里好。你们选择出国深造和科研，我非常支持。但是如果你选择留下来，我会全心全意地培养你，绝不辜负。”肺腑之言感人至深，与他交谈的学生大部分选择了留下来，与他并肩奋战在人工智能领域并成长为行业的佼佼者。
从一片空白到创新中心
中国人工智能造福全人类
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。张钹和志同道合者正视差距、风雨兼程，一路追赶着国际人工智能发展前沿，取得了丰硕成果。
1983年是张钹人工智能科研的丰收年。当年，国际人工智能大会在德国召开，张钹和张铃一起成为率先在国际人工智能大会上发表论文的中国科学家。1984年，他和张铃摘得一项欧洲人工智能奖项，成为首次获得该领域国际重要奖项的中国人。1985年，他领衔成立了中国首个智能机器人实验室。1987年，他培养的中国第一位人工智能领域的博士生毕业。1990年，他和同事一起成立了全国第一个人工智能国家重点实验室——“智能技术与系统”国家重点实验室。1987-1994年，张钹出任国家“863计划”即高技术计划智能机器人主题专家组专家，承担国家重点攻关课题。2018年，清华大学人工智能研究院成立，张钹出任研究院院长。
作为中国人工智能主要奠基者和发展推动者，40多年来，张钹矢志不渝致力于中国人工智能领域的创新，发表或共同发表了数百篇学术论文，出版系列专著。他获得了诸多奖项，其中包括ICL欧洲人工智能奖、国家自然科学三等奖、国家科技进步三等奖、国家教委科技进步一、二等奖、电子工业部科技进步一等奖以及国防科工委科技进步一等奖，推动中国人工智能研究和产业向世界一流水平迈进。相关资料显示，中国在图像识别、语音识别等技术创新应用进入了世界先进行列，人工智能发明专利授权总量全球排名第一，核心产业规模持续增长。
“在第三代人工智能发展上，中国科学家今天与国际同行处在同一起跑线上。我们已经摸索出中国人工智能的发展道路，正在向新的科技高峰继续攀登，我们有能力为造福国家和民族、造福全人类作出更多、更大贡献。”张钹表示。
虽已经86岁高龄，但是张钹仍担任清华大学人工智能研究院名誉院长，活跃在科研创新领域。科技创新永无止境，人工智能技术发展永远在路上，矢志不移、创新不止的科学家永远年轻。这是张钹的写照。
（原载于《人民日报海外版》2021-08-3009版）
机器人与人工智能实验室
【师者风范，厚德载物】TJArk的主导师陈启军教授，在生活中和蔼可亲，在学术上一丝不苟，其为人师者的风范，厚德载物的人格，得到了广大学子的喜爱与尊敬。他拥有着高尚的人品与师德，经常关心团队中每个成员的学习进度和生活状况，当学生遇见难题时，他积极引导和启发学生解决难题的思维，是深受同学们信赖的良师益友。在科研上，他数十年如一日的地保持着高度自律，一丝不苟，以身作则，提倡脚踏实地的科研精神，重视理论和实践的均衡发展。陈老师形成了自己独特的教学思路和学术见解，如灯塔一般指引TJArk团队中的每个成员不断前进与拼搏。
【一丝不苟，言传身教】在学术研究上，陈老师一丝不苟，以身作则。为师三十载，陈老师数十年如一日地保持着高度自律。凡是要求学生做到的，他总要求自己首先做到；学生难以短期内做到的，他都会亲自上阵，引导、启发学生解决难题。实验室里的同学们经常可以收到陈老师一大早就发来的邮件消息，告知同学们可以去办公室或实验室找他来解决问题。
【重视实践，倡导创新】陈老师重视理论和实践的均衡发展，提倡科研态度应当脚踏实地，同时他也鼓励学生们要勇于创新，敢于尝试。在学生刚加入实验室，第一次和陈老师畅聊的时候，陈老师会语重心长地教导学生不要过度拘泥于理论，身为一个科研工作者，多动手，脚踏实地的去实践也是非常重要的一项素养。在院长寄语中，陈老师提到：“我希望我们的学生能够脚踏实地又充满魄力，有创新意识又敢于尝试，要勇敢地去闯，既然这是你们最好的时代，就不要错过。”陈启军老师对于TJArk团队的学生工作和学术活动怀有满腔热情，为各项活动的顺利开展做出了许多贡献。他是时刻抱有立德树人情怀的优秀导师，是TJArk团队勇于创新屡创佳绩的坚实后盾。
【格物致知，深稽博考】TJArk团队在RoboCup中国公开赛标准平台组荣获8连冠，连续4年进入世界八强，于2018年取得了世界赛季军，是中国队在该组别的最好成绩，入选世界上最好的五支球队。
竞赛团队每年吸收10余名研究生和20余名本科生。竞赛团队每年均有培养出国家奖学金、研究生国家奖学金获得者；并有多人荣获优秀学生（标兵）、优秀学生干部（标兵）、上海市优秀毕业生、追求卓越学生奖提名奖等荣誉。指导学生发表包括IEEETrans.会刊长文、《自动化学报》、《中国科学》以及《机器人》等杂志论文30余篇。所指导的研究生张彤在硕士期间发表一篇IEEETransactionsonSystems,Man,andCybernetics:Systems长文、JournalofBionicEngineering长文，获2017IEEEIROS大会RoboCup最佳论文提名奖。指导学生士撰写发明专利30余项。竞赛团队特别重视培养学生的创新和实践，鼓励学生参加创新创业大赛等锻炼学生的实践能力，竞赛团队毕业的学生特别受企业的欢迎和肯定。
【学以致用，慎思笃行】卓越人才四个字十分精炼的概括了我们团队的培养目标，它要求我们的培养方式在简单的知识传承、知识创造责任外，也要给予学生充分的创新锻炼，打通目前教学、实践和创新三者之间的障碍，使我们团队培养出的毕业生能够具有出色的创新意识和创新水平，让我们的学生能够具备在未来承担起工程界领导者与变革者的能力。在此理念引领下，导师带领科研团队加强创新平台建设，打通从学生专业知识到创新平台的延伸线，实现协同创新的人才培养方式。TJArk团队积极探索以机器人创新平台建设为抓手的“本研博协同，教研融合”式人才培养实践，提出了“本研博协同，创新引领”的卓越人才培养模式，历经十余年，同济大学机器人与人工智能实验室的建设与运行实践结果验证了这一培养模式的有效性。工程实践动手能力是控制理论与工程学科与自动化专业学生培养的必备技能，相对于理论体系的稳定性，工程实践学科的具体需求和技术是多变的，可以说，在很大程度上，是工程实践训练对人才创新培养的支持作用最大。但是，工程实践训练离不开环境和平台的支持，因此TJArk科研团队着力建设了机器人创新实践平台，为学生提供从简单认知到实际项目的多层次创新训练平台支持，给予学生充分的发挥空间。机器人创新平台从简单到复杂，涵盖硬件、软件、算法等各个方面。学生在机器人创新平台DIY各种机器人硬件，涵盖机械手、小型移动机器人、AGV、飞思卡尔智能小车、机器狗、仿人机器人等实体机器人。平台成为学生科研实验、创新创业项目的实践基地。
【团结尚和，同舟共济】团队管理制度规范健全，具备和谐融洽的师生互动和团队互动氛围。导师重视研究生心理健康教育和人文关怀，对研究生在日常学习、科研、生活中遇到的思想困惑和现实困难主动给予关心和帮助。注重团队文化建设，经常开展团队建设活动，团队凝聚力、向心力强，团队成员团结互助、共同进步。在团队管理上，我们提出“本研博结合、梯队培养”，“创新引领、学术争先”，“思想指引、文化建设”，“动态考核，奖助全面”为核心的建设、管理与传承理念，主抓以学生为主体，教授为主导的培养模式。经过长时间探讨，逐步解决了团队学术上与理念上的传承问题，学术方向及其实用性先进性问题，学生内在动力与归属感问题，以及学生积极性与投入性问题等诸多极具现实意义的教学问题，从理论和实践上践行着卓越人才培养的使命。在社会责任上，实践平台学生参与社会活动，承担校级、院级接待与表演任务。平台还承担了中国RoboCup及相关赛事的组织、技术指导和咨询工作。协助和组织了近7年RoboCup中国公开赛，在平台成员的引导和帮助下，中国机器人足球队伍数量由最初的6支已发展至目前的30余支。平台在RoboCup国际组委会中还承担技术委员职务，为机器人竞赛在世界范围内的发展做着同济人的贡献。2019年中国自动化学会、教育部高等学校自动化类专业指导委员会为机器人足球队颁发了“杰出贡献奖”，这是对同济大学十五年来在中国机器人竞赛工作中的突出表现的认可和肯定。