導語：秉承尊重歷史、以史為鑒、弘揚傳承的理念，中國自動化學會于2015年特別打造“口述歷史”系列訪談欄目，走訪學會和自動化學科發展息息相關的老一輩科學家，探尋心靈深處的記憶，記錄心路歷程的點滴，為當代自動化領域科技工作者了解歷史、傳承老一輩科學家的寶貴科學思想和精神財富提供有益借鑒。
本期學會采訪的是張鈸院士。張鈸，我國計算機科學與技術專家，中國科學院院士，清華大學教授，清華大學人工智能研究院名譽院長，中國自動化學會第一屆會士、第七、八屆常務理事，是我國人工智能主要奠基者和發展推動者，長期從事人工智能、人工神經網絡和遺傳算法等理論研究，榮獲ICL歐洲人工智能獎、國家自然科學三等獎、國家科技進步三等獎等獎項，推動了中國人工智能研究和產業向世界一流水平邁進。
圖1 張鈸院士接受中國自動化學會采訪
（從左至右分別是：陶則宇、呂愛英、張鈸、王馨爽、馬海彬）
一、勤奮好學，立志成為一名科學家
1935年，張鈸出生于福建福清縣的一個教育世家，祖父是清朝貢生，擔任過福清縣農會會長，為發展家鄉教育事業曾創辦小學；父親是愛國教師，從小教他踏實做人。
張鈸在濃厚的家學氛圍中成長，學習成績一直名列前茅，少年的他對科學充滿好奇心，夢想著“長大了成為一名科學家”。
張鈸小學畢業被保送至龍田融美初中后，數理化考試次次都是第一，深受老師的喜愛，初中校長甚至還將化學實驗室的鑰匙交給他，讓他可以自由出入做實驗。中考時，張鈸同時報考了福州一中和福州市高級工業職業學校且都以第一的成績被錄取。他最初選擇就讀職業學校，但因課程知識太淺在就讀一個學期后，又在老師的極力推薦下憑借優異成績轉入私立福州鶴齡英華中學（天行級）就讀高中。高中階段，歷經特殊時期，任課的老師仍舊克服困難傾盡所有的為學生答疑解惑、傳授知識，這種精神一直感染和激勵著張鈸，最終他以數理化全部滿分的成績考入清華大學電機系電機與電氣制造專業。
1953年，滿懷“科學報國”信念的張鈸，經過幾個晝夜的長途跋涉，走進了清華園。
1956年，是新中國科學技術發展史上的重要里程碑，這一年中共中央召開了知識分子問題會議，發出了向科學進軍的偉大號召，而且制定了我國第一個長期科學技術發展規劃，即《1956—1967年全國科學技術發展遠景規劃》，開始了大踏步追趕世界先進科學技術水平的歷程。當時，國家要求清華大學增設新專業，以培養專業人才與師資力量。學校決定從電機系三年級的10個班中各抽調1名優秀學生，成立自動控制“八字班”，于是張鈸作為十名同學之一，進入自動控制系專業-自8班（自動控制1958屆），開始了飛行器自動控制專業學習。
圖2 1957年自8部分學生與鐘士模教授、蘇聯專家蘇其林合影
1958年，張鈸成為國家第一批自動控制專業的畢業生，并留校開始承擔教學任務。當時國內自動控制專業人才很少，缺乏師資。從學生轉變成為教師的 1959年春天，張鈸為自0班（即1960屆）學生開設了《飛行器自動控制系統》課程。這門課程沒有教科書，其他參考資料也很少，在開課難度極大的情況下，這門課不僅按時開了出來，還得到了學生的廣泛好評。隨后，張鈸又和其他教師共同努力開設了相關的實驗課，老師們圍繞飛行模擬臺、機電指揮儀和自動駕駛儀等研制任務，帶領各屆畢業生“真刀真槍地做畢業設計”。
在張鈸等人的帶領下，經過7屆學生的實踐，逐步形成一個比較完整的“飛行器自動控制系統”專業的教學體系，為國家培養了急需的軍工建設人才。
張鈸把那段時間形容為“在戰斗中成長”的時光，教師們幾乎和學生一起“摸爬滾打”，共同克服困難，完成所承擔的教學與科研任務。
二、砥礪創新，勇闖人工智能“無人區”
1978年，為滿足國家發展計算機的科技需要，清華大學自動控制系更名為計算機技術與應用系。張鈸也迎來了人生的第二個選擇：既可以轉到精儀系與新成立的自動化系，也可以選擇繼續留在計算機系，但研究方向必須與計算機領域相關。
經過一番抉擇，張鈸選擇留在計算機系，但對計算機的發展情況卻不甚了解。通過大量的調查研究、閱讀文獻，張鈸發現了很多發達國家的計算機系都有一個很陌生的方向——人工智能。于是，張鈸與林堯瑞、石純一和黃昌寧等老一代老師一起，選擇將一個全新領域“人工智能與智能控制”作為新的教學與科研方向，開啟了建設“人工智能”的新歷程。
為建設新專業方向，1980年2月，張鈸作為訪問學者前往美國伊利諾斯大學香檳分校，學習國外關于人工智能的發展情況。
1982年2月，張鈸訪問結束回國，著手進一步開拓人工智能研究。他深知要發展人工智能，必須結合國內的實際需求。為了解產業界對人工智能技術的需求，張鈸帶領團隊深入很多工廠企業調研，敏銳地感知到我國應該發展機器人，這對國家未來的工業發展大有裨益。
基于此，1983年，張鈸領銜組建清華大學“智能機器人實驗室”。為建立實驗室必須要有機器人，為了采購當時在工業領域較為先進的機器人PUMA560機械臂，張鈸與同事們多方奔走、籌措經費，在有關方面的大力協助下，清華大學智能機器人實驗室成功添置了中國第一臺進口機械臂。機械臂是高精度、高度非線性、強耦合的復雜系統，是人工智能的工業智能化應用的典型。對于清華大學智能機器人實驗室而言，引入這款機械臂對于科研和教學無疑具有重要價值和意義。“實驗室建立后，對國內人工智能的研究產生了極大的影響，我們以實驗室為平臺，組織了很多線下展覽演示工作，讓更多的人了解機器人都可以做什么事情。”
圖3 參與清華大學智能機器人實驗室建設的科研人員合影。左一為張鈸。（1985年）
為提高我國自主創新能力，1986年我國開始啟動“863計劃”，其中自動化技術領域的一個主題就是智能機器人，張鈸抓住這一機遇，依托“智能機器人實驗室”平臺優勢，成為該主題研究的主要承擔單位之一。“人工智能作為當時中國的新興學科，還處于一個低潮發展的時期，國內外相關項目很少，科研和教學的條件也很艱苦，但我們抓住了智能機器人這一項目機會，得到了國家的政策支持，也為后來人工智能的發展起到了很好的作用。因此，我們要想發展某一學科，就必須要和國家的需求相結合。“張鈸如是說。
1990年，張鈸與同事一起成立了全國第一個人工智能國家重點實驗室——“智能技術與系統”國家重點實驗室。實驗室自正式運行后先后承擔國家自然科學基金、國家攀登技術、“863計劃”、國家科技攻關計劃等系列項目，成為國家科研任務的主要承擔單位之一；憑借在實驗建設的突出貢獻，張鈸也先后獲得先進工作者、個人金牛獎等稱號。此外，張鈸與同事們依托實驗室培養了大量高科技人才，為國家的經濟發展和社會進步也作出了重要貢獻，1993年，實驗室博士生指導小組被學校評為“博士生指導先進集體”。
依托實驗室，張鈸團隊結合智能機器人將研究方向擴大到智能理論與技術的各個方面，包括人工智能的基本原理、基本方法和基礎與應用技術研究（如問題求解、智能控制等），以及人工智能有關的應用技術與系統集成技術。這一階段的研究，屬于以知識驅動的第一代人工智能。
進入21世紀后，在大數據、計算能力的支撐下，人工智能在圖像識別、語音識別、文本處理等方面有了很大的進步，深度學習稱之為第二代人工智能，也叫做數據驅動的方法。
2016年，張鈸團隊發現，數據驅動最大的問題在于單純的數據驅動只是在低層次的特征空間層面來識別物體，而不是在高層的語義空間中進行識別。因此，提出了“第三代人工智能”的概念，就是把數據驅動和知識驅動結合起來。在人工智能的發展過程中，數據驅動方法只應用了三個要素：數據、算力和算法；而知識驅動只用了另外三個要素：知識、算法和算力。為了克服這兩個算法存在的缺點，張鈸提出，應該將四個要素結合起來，并且遵循以下順序：知識、數據、算法、算力。
2018年清華大學人工智能研究院成立，張鈸出任研究院首任院長。研究院一方面加大人工智能的基礎研究與創新，另一方面推進人工智能應用的產業應用，建立了瑞萊智慧、智譜AI等人工智能相關企業。
回顧自己的科研和教學經歷，張鈸提到，自動控制的發展有比較強的理論基礎作支撐，所以整個發展過程比較順暢。但是人工智能發展到現在還沒有相應的基礎理論，仍舊是在闖“無人區”，可能會遇到很多的挫折，這就需要我們必須具備堅韌不拔的精神，面對困難不悲觀失望，遇到順境不忘乎所以，無論境遇如何都堅持不懈地努力，唯有堅持和探索創新，才能讓人工智能在我國持續長久健康的發展。
三、教書育人，心系學會未來發展
張鈸院士不僅是人工智能領域的奠基人，還是中國自動化學會發展的見證人。中國自動化學會是為適應1956年我國科學技術十二年發展遠景綱要，于1957年籌備、1961年成立的。同樣在綱要指導下，為培養國家急需人才，清華大學在1956年成立了自動控制專業，而張鈸院士便是第一批從計算機系電機電氣制造專業抽調到自動控制專業學習的三年級學生之一，當時自動控制專業教研組的主任便是中國自動化學會創始人之一——鐘士模教授。
從1958年成為第一批自動控制專業畢業生開始，張鈸院士開啟了自動化教學科研生涯；從1961年學會正式成立開始，張鈸院士就與學會有了較多的接觸和交流，參加學術年會、擔任兩屆常務理事、當選為第一屆會士……見證了學會在我國自動化事業發展中發揮的重要作用。面對學會未來發展，張鈸院士寄予厚望，希望學會能繼續在學術交流、人才培養、科普宣傳等方面繼續發力，為黨和國家建言獻策，在未來我國自動化事業發展中，繼續作出重大的貢獻！
【編后語】從少年郎到白發翁，張鈸院士傾盡一生致力于中國人工智能的發展：在國際上發表中國第一篇人工智能領域的學術論文、榮獲中國在人工智能領域的第一個國際重要獎項、領銜成立中國第一個智能機器人實驗室、培養本土第一位人工智能領域博士畢業生、組建中國第一個人工智能國家重點實驗室……從“白手起家”到繁榮之勢，人工智能的蓬勃發展離不開以張鈸院士為代表的老一輩科學家們的矢志不移和創新不止，也希望更多的青年科技工作者能以老一輩科學家為榜樣，胸懷科技報國之志，賡續創新精神血脈，向新的科技高峰繼續攀登。
