——专访香港中文大学（深圳）校长讲座教授黄铠

  作为世界并行处理计算机结构的先驱学者之一和计算机科学领域的大师级专家，黄铠教授从事尖端科研工作与高等教育50余年，不仅在专业领域有着非常深的学术造诣，也一直孜孜不倦地致力于产学研领域的探索和发展。

  1983年，黄铠教授出版的经典著作《计算机体系结构与并行处理》，推动了高性能计算的研究热潮，促进了国内银河、曙光、天河超算系统的建立。2007年，他提出的PowerTrust系统被IEEE选为当年TPDS最佳论文，应用广泛。2017年，他出版的专著《大数据分析与应用：智慧云、物联网与认知计算》（Big-Data Analytics for Cloud, IoTand Cognitive Computing）已被哈佛大学、斯坦福大学等30余所高校指定为教科书。截至目前，黄铠教授共发表了12本学术专著与290篇学术论文，斯坦福大学将他列为世界上排名前2%的科学家之一。

  近些年，黄铠教授在云计算与物联网等领域的新贡献，促进了国内数字经济发展、工业互联网升级与安全云操作系统开发。他的研究成果解决了多科技融合的难题，被亚马逊云、阿里云、华为云、腾讯云等公司所应用。

  作为从计算机体系结构拓展到云计算、物联网、5G 和人工智能等新兴科技的亲历者，黄铠教授见证了并行计算到智能计算飞速发展和更新换代的不断演进。站在2022年的岁末，《中国电子商情》特邀香港中文大学（深圳）校长讲座教授黄铠接受本次采访，回顾五十年往昔岁月，分享他的个人经历、学术成就、教育感悟，以及对云计算、大数据、物联网和人工智能等领域科研和技术发展、产学研落地等方面的专业见解。

源于热爱与情怀，致力在电子计算机领域不懈研究

       您早年毕业于中国台湾大学电子工程专业，后来在美国伯克利加州大学获得了电子工程和计算机科学博士学位。能否谈一下，您当初选择学习电子工程专业的初衷，以及后来在计算机科学与工程领域研究的缘由？

  
      我是上世纪60年代初的时候在中国台湾大学读本科，当时计算机在全世界还没有发展起来，但是电子工业已经逐渐升起。我参加高考那年的总人数有10多万人，能够考到中国台湾大学电子工程系的只有200多人，这是一个很热门的专业。由于我当时对电子工程十分感兴趣，所以才考的这个系。

  另外，我内心深处一直觉得学工程可以进入科技的尖端领域，更感觉到中国当时在高端科技尤其是电子工业上落后国外很多年，所以希望自己可以在这方面为祖国做出个人的贡献。这也是我骨子里对祖国根深蒂固的情感所致，虽然我在中国台湾长大求学20年，但是我出生在中国大陆，心中一直都认为中国台湾是祖国的一部分，自己是中国人。

  后来我去美国也是想到教育环境更好的地方继续深造，实现自己的梦想。当时，出国也是很多有志青年的选择，就像流行的一句话所说“来来来，来台大；去去去，去美国”。源于自己的理想，我到美国也打算进入电子工程领域，但是国外的电子工程和计算机是联合在一起的，所以我就在美国伯克利加州大学的电子工程系获得了计算机科学博士，逐步实现了自己的愿望和初衷。当时，也有前后几届中国台湾地区的博士选择电子专业的，比如我当时的学弟胡正明，他在3D电子器材领域做出了很大的贡献，后来还被台积电聘用为CTO。我们虽然选择的专业分支不同，但都是电子和计算机工程的所属领域。

       您是并行计算系统结构方面世界级的先驱学者之一，不仅出版专著还发表了近300篇论文，学术造诣非常深厚。能不能分享下，是什么样的动力驱使您在科研领域一直不懈地深入研究？您认为学术研究给人类社会带来的最大价值是什么？

  我在中国台湾大学读大四的时候，第一次接触到当时最早的IBM 1620型号计算机就被吸引了，它的输进输出都是用打孔带来操作的，电子晶体所用的材料是真空管。后来，基于之前电子专业的学习积累和对计算机特别浓厚的兴趣，我选择到世界上排名前三的伯克利大学电子工程系就读，继续在计算机领域深入研究，并把这个事业进行了40多年。

  这期间，我对计算机系统结构尤为好奇，在这个方面做了很多的研究工作。在早期的系统结构时期，计算机是被动接受程序员的一个个指令，速度很慢。后来，计算机领域越来越多的人开始关注并行计算，因为它可以同时执行几个指令，“并行性”也成为当时很热门的一个研究。

  而我毕业后在普度大学教学计算机结构期间，也发现并行性的重要性，于是持续深入研究后在1983年撰写出版了世界第一本将计算机结构和并行计算结合在一起的英文版教科书——《计算机体系结构与并行处理》。这本书后来被翻译为四国文字，畅销很多年，对整个领域也起到了一定推动作用。

  图注：黄铠教授著作合集，左二为《计算机体系结构与并行处理》

  在我后来撰写的十几本书中，有一半都被翻译成多国文字，几乎每一本都有中文版。一些国内的学者见到我还会说，“黄老师，您是我的启蒙老师，读了您的书受到启发才进入这个领域”。这些都让我深受鼓舞，不断地研究出书。

  我认为学术可以提高人的认知能力，提高我们的技术水平和工业能力，对社会和谐等各方面都有很大影响。所以，我一直认为教育是国家的根本。中国的教育相当发达，今年有1200多万本科生毕业，而几年前我在清华大学教学的时候才700多万人，这些人才要有用武之地，要让年轻人有希望。

做传道授业的师者，门下菁英辈出桃李满天下

       您从事科研教育工作50余年，为中国计算机领域培养了上千名专业人才，包括30多位IEEE/CCF 会士、4位中科院/ 工程院院士，多位大学校长与领军学者。可以说一直为行业培养着最顶级的人才，在这个过程中，您有怎样的收获？您出于一种什么样的情怀，从1974年以后便一直与清华大学、北京大学、中国科学院、香港大学等国内高校保持密切学术交流往来？

  
      我很享受在大学教书的过程，陪着一代代年轻人走出校园，看着他们在社会上做出贡献、产生影响感到十分欣慰。无论跟着我读博士、工作的学生，还是访问交流中结识的学者们，我们彼此建立了深厚的友情和往来。其中，有些人看我的书、受到我的影响在自己的领域深耕后，被评上院士、成为各大院校的校长主任，都让我觉得“得天下之英才而遇”是一件很快乐的事情。我一个人的力量有限，但是培养出一批批优秀的人才，对我们从事教育工作的人来说是很大的认可和动力。如今，我跟国内的学术界来往有四五十年了，早在1974年的时候，我就以一个在美国的中国台湾学者和助理教授身份自费回国参观学习。当时我拿到博士才两年，身上连路费都筹不出来，但我还是想办法回国去了解国内的情况，不管是教育还是社会发展方面，都很强烈的想去知道发生了什么。就这样，我先后跟清华大学、上海交大、华中科技大学等高校保持着频繁的学术往来和交流合作，也培养了很多学生。

  从1972年博士毕业开始任教到现在，我的育人生涯已经50年了。“学术界五年一代，我的学生都已经有十代了，看到我的学生青出于蓝胜于蓝，在国内发展得很好，我很高兴”。当时在清华听过我授课的汪成为、石青云、李国杰、戴汝为等，后来都当选为中国科学院或工程院院士。虽然很多学生我都未曾谋面，但是知道大家在这个时代朝着一个共同的方向努力，就倍感希望和力量。

  我目前在香港中文大学（深圳）带着80多名本科生，60多名研究生和10名博士生，虽然存在不少压力，但我更享受学习新知识的过程。我最大的特点是好奇心，看新东西比我的学生可能还要多。

图注：黄铠教授在为香港中文大学（深圳）本科生授课

做时代的同行者，在智能计算领域只争朝夕
 

       您在计算机结构、并行处理以及云计算、大数据、物联网与机器学习方面学术成果非凡，可以说是从并行计算到智能计算的历史见证者。能否请您介绍一下，并行计算是如何发展成智能计算的，您在这方面有哪些成果？

  计算机发展到极致就是超级电脑，也叫超算电脑，最开始是用来计算的。如果电脑落后的话，做人体DNA分析、制药工程等方面的计算需要几年时间，于是就发展成很多电脑并行使用， 再逐渐发展到PC，后来又产生了电脑的集群。现在，最大的集群里面有几百万台电脑，需要的算力也非常高。

  随着超级电脑的集群越来越多，所有的数据中心都用大的集群，也就是传统的超级电脑。这种普通的规模计算用于气象预报、制药等方面虽然能满足，但是很多用户开始需要人工智能方面的推理计算，这就要求计算机不能只是做数据分析，还要具有机器学习、逻辑推理等新的能力和AI计算的需求。于是，就出现了云，它能够把数据中心里的算力虚拟化，把超算系统变成云平台，这个概念是2007年提出来的。

  2008年北京奥运会期间，我访问北京一年后想把人工智能和超算结合起来。2009年回到美国就着手教这门课程，但发现没有相关的教科书便跟英国和意大利的两位科学家合写出了世界第一本云计算方面的书，这在国际上也产生了影响并使得国内的同行开始关注云计算这个领域，智能计算也开始萌芽。我个人认为，计算机一定要走到智能化的路上去，AI、机器学习、深度学习这些一定要放到云端，也要放在围绕在云端四周很多的边缘云上。

  目前，我在AI、云计算、大数据领域连续写了5本书，被翻译成了中文、韩文等文字。智能计算有很多标准的计算，我一个中科院来读博的学生最近就在做人工智能运算的一个边缘计算测试。我们在这方面也做了很多项目，包括跟中国科学院计算所、武汉大学、华中科技大学等，我负责的深圳市人工智能与机器人研究院也在进行一些很有前景的项目研究。

  在这么多机会和好时代面前，我常常感到“时不我与”，所以应该像毛主席所说的，要做到“一万年太久，只争朝夕”。

图注：黄铠教授在2019年全球人工智能与机器人峰会演讲

       您还兼任着深圳市人工智能与机器人研究院的智能云计算与物联网研究中心主任，以及东莞中科云计算研究院首席科学家的职务，积极致力于产学研的发展。请问，您在产学研合作方面有哪些进展？在您看来，当前国内的产学研与国外还存在哪些差距？

  我在深圳市人工智能与机器人研究院的团队主要研究项目是开发智能医疗云平台与数字城市的多体智能应用，我们所做的《融合感知科学云计算与5G物联网建立智能医疗云生态系统》项目，通过融合智能云与物联网等高新技术，建立了全新的面向智慧医疗的云生态体系。这个体系通过人工智能分析、5G边缘计算采集和传输医疗大数据，可以实现医疗领域由虚拟到现实的互通，建立云-边-端智能医疗生态闭环，帮助促进公共医疗服务升级，大数据驱动决策和人工智能协助诊断。2021年的“第十届吴文俊人工智能自然科学奖”就颁发给了我们团队，作为鼓励。

  我还在与东莞中科云计算研究院主任季统凯博士的团队共同开发“卫星云”，目的是把云计算推到天上去。目前，卫星在获取地面的大量数据之后，需要传回地面来做数据计算，而事实上太空的几百颗卫星也有自己的计算能力，可以将数据直接在上面运算，于是我们就开发了“卫星云”，可以直接在卫星上过滤掉不需要的冗余数据，节省了传输的时间，也提高了数据的使用效率。这个项目，我们也在同武汉大学、南方科技大学一起合作。

  国内的产学研跟国外还有不小的差距，不如美国活跃，互动范围也相对较小。美国的产学研合作成效比较好，国内的很多学校跟工业联系的较弱。在国外，一方面政府会支持很多基础科学的研究，比如美国的NSF、NIH等；另一方面工业界也会给学校研究经费，建立联合团队。这些方面，国内还有所欠缺，即便有些企业会跟学校合作，也还存在着一些矛盾和不足。

  另外，国内对引进人才的年龄、性别、国籍等方面的限制应该更宽松一些，这样才能吸收更多一流的菁英。在制度上，也要放权给科研机构和高校，让他们有更多的自主权来邀请优秀的学者加入。

用AI 互联万物，让毕生所学在应用领域开花

       您在云计算、物联网与工业互联网方面也有一些科研成果，能否请您谈一下这方面的认识和研究情况？在您看来，我国的工业互联网和数字经济的发展在信息技术领域取得了哪些突破？

   
      我在香港中文大学（深圳）教两门课，一个是云计算，一个是物联网，物联网就互联网再往下走一层，也被叫做工业互联网。5G的信号主要在陆地上，那么占地球三分之二的水面就没有无线通信，而6G技术更进一步，是建立一个海、陆、天、空四位一体的网络，通信的范围扩大了，万物就真的连在一起了，工业物联网、健康物联网也都会发生和实现。我们团队在研究计算机的同时， 也在跟通信、5G、6G领域结合，我的学生在这些领域的知名杂志都发表了论文。

  中国在AI的应用方面已经超过了美国。比如，从中国任何一个停车场里出来，扫描二维码就可以交费，但在美国则要拿票到付费窗口或者插进机器里才能付款，美国在移动支付方面比较落后。中国的基础设施也十分完善，高铁里程几乎占全世界的一半。所以，中国在工业化应用方面走在了美国的前面，当然也应该看到，中国在基础科学研究上与美国存在不小差距。

  在我看来，中国和美国双方是可以相互学习的，全世界是一盘棋，一个生命共同体，大家是共存共荣的。

       您带领港中大（深圳）科研团队，建造了国内大学第一个5G物联网与多体智能云系统，应用于联邦医疗与边缘AI计算。您能否介绍一下，这个系统及其应用情况？

  我们港中大（深圳）团队做的一个项目是把云计算、大数据、物联网和AI结合起来，建立了一个创新中心（智能云计算与物联网研究中心），并将其融合应用在医疗云生态系统开发上，包括软件、算法、模型等方面。我们把4个云合在一起，包括计算云、大数据应用云、AI云与使用5G专网的边缘云。我们使用浪潮的服务器和英特尔的CPU，速度都很快，底层是很多移动应用、摄像头等，这个系统将云计算、5G、IoT、边缘计算结合在一起。我们大致用了1400个CPU核，与几万个GPU核，这里每一个NVIDIA GeForce RTX 2080的GPU包含500多个核，NVIDIA V100 GPU是6000个核， 这些用来执行AI应用。

图注：黄铠教授团队搭建的智能云系统架构

  我们是首次在大学校园里搭建了一个智能产业云平台，现在有5个博士生在做这方面的研究，最近还有一篇重要文章将被《Nature》杂志收录。

  除此之外，我们还在做神经网络方面的研究工作，用人工智能设计一个特别的系统来侦查癫痫病的发作情况，有效率高到达90%。据我们统计，目前全球有一亿四千万的人患有脑疾病，老年人几乎都有而且趋势越来越严重，年轻人的患病比例也在升高，比如，抑郁症就是其中一种，属于患病者脑组织发生了变化。针对这些病症，我们能够通过AI来帮助医生诊断病情及其严重程度。

  这也是我一个博士生的毕业论文，为此我还特意请教了普度大学的一个朋友、中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所所长蒲慕明，他看了之后很有兴趣想重复我们的实验。他们研究的是生物领域神经网络，我们是人工智能领域，两者结合也是当今最尖端的一个研究方向。

  我在研究领域横跨了5G、6G、互联网、大数据、卫生医疗、智慧城市等多个方面，现在主要偏向于成果的运用，希望把自己一辈子所学的知识与技术、应用结合，为社会创造更大价值。

相信中国的力量，芯片困境终会用市场证明

       近些年，国家频繁提出要通过新型举国体制推动科技创新，尤其是在国家一些关键的技术领域要通过这一机制协同发展。您如何看待这一体制的作用，以及我们该如何突破包括芯片在内的一些核心技术的自主发展？

  
      华为每年的研讨会都会找我去参加，在芯片工业领域的一些企业朋友也会找我咨询、交流。我的体会是，国家近些年在芯片方面的投资很大，也就是通过“新型举国体制”来发展芯片产业。我们中国有自己强大的芯片产业链，可以通过调动全国的相关力量来集中突破，就如同曾经研发“两弹一星”的时候一样，最终用7年多时间就获得了成功。

  最近美国也有类似的举措，推出“芯片法案”投资500多亿美元支持本国芯片产业发展。在芯片领域，美国不能完全脱离中国市场，因为制造材料、人力等方面的需求在本地很难实现。比如，特斯拉的上海工厂需要周边很多企业快速提供元器件零件，没有供货生产就会停滞，而他们使用的电池也是中国做的最好，这些在美国都要受到法律等方面的限制。

  芯片涉及到很多专业领域的技术，虽然中国目前和高端技术还有不小的差距，但可以通过一些技术上的改进来实现相应的替代。此外，应该看到，台积电和一些世界芯片大企业都在南京、西安等地投资建厂，也是一种对中国的支持。台积电创始人张忠谋在中国台湾做工业技术研究院院长的时候，我与他有过交流，他是一个很爱中国民族、很爱国的人。

  从国内来看，芯片这些关键技术被限制之后，我们中国人也会慢慢突破发展，历史上有制造原子弹这样的成功经验，如今在航空航天领域我们也能走在前面，并将成为美国撤回太空站之后唯一在那里活动的国家，这些都是证明。

  所以当前美国既要控制高端芯片输入中国，又需要中国的芯片制造供应，这样的矛盾只是暂时的，限制一阵子没有成效就会软化，包括贸易上的问题等都会软化。时间可以证明市场的最终选择，我对这方面比较有信心，中国人也有这样的自信。

数字经济大潮下，芯片等高科技人才需各尽其才

       您曾在国内外人才学术交流上做出过很多贡献，甚至还邀请过杨振宁先生到普度大学介绍访华观感。随着国内半导体行业的不断发展，很多国外人才回国创业在半导体领域大展宏图。您如何看待这个现象？在当前国际形势多变的情况下，您对芯片等关键技术领域人才交流和引进有什么建议和看法？

  在芯片半导体行业创业非常不容易，很多创业公司都在芯片设计领域，因为设备、制造比较难涉入，在国内只有比亚迪、阿里等比较大的公司在探索，当然也有格力这类企业开始尝试自己做芯片。可以说，近些年大量的人才进入芯片半导体行业，更多的海外人才回国
创办芯片公司是很好的事，硅谷有2万多国内留学的人才，如果能让其中的人回来，将为国家的芯片事业带来更大的贡献。所以要尽力为人才解决一些具体的现实问题，让他们能拔出在国外的根，回到国内发展。

  我的意见是，在高端人才的引进上要从政策方面松绑，不拘一格降人才，企业要有更长远的战略眼光，才能吸纳各式各样的优秀人才。虽然基础学科研究不能短时间创造实际效益，但是可以为企业提供正确的方向而不至于走错路。华为就不断从美国、韩国等国家引进一些数学家、物理学家、化学家等方面的人才，还从西安电子科技大学、华中科技大学高薪招收人才，这都是发展芯片产业值得借鉴的做法。

       近些年，您一直在粤港澳大湾区的香港中文大学（深圳）任教，也与东莞松山湖的科研机构紧密合作。您如何看待粤港澳大湾区科研教育方面的进展情况？您对大湾区未来的科技发展有什么样的期待？

  
      香港、澳门的很多大学都在粤港澳大湾区设立了分校，包括在广州建立的香港科技大学、东莞正在建设的大湾区大学等。此外，中山大学、北京大学、清华大学也在粤港澳大湾区建立了分校，高校数量越来越多。就如同北京、武汉等高校密集的地区一样，这些人才未来都将会对粤港澳大湾区的建设和发展产生影响。

  前不久，科学家颜宁回国加盟深圳医学科学院并担任首任院长，就体现出了粤港澳大湾区的吸引力和国家的号召力，她的选择和做法会带动更多制药工业领域的海外专家学者回国发展。再比如，香港科技大学最新上任的女校长叶玉如也是中科院院士，研究主要集中于神经系统的发育和功能，以及阿尔茨海默氏症、帕金森症等神经退行性疾病的药物研发。

  如果大湾区的这些科学家能在癌症、帕金森、新冠病毒等疾病研究上有所突破和成果，那对全世界的贡献都十分巨大，粤港澳大湾区产生的效应和影响力也会更加深远。

谆谆寄语后来人，做立身时代发展的全人

       您作为一位经历过风云变幻的跨世纪先辈学者和科学家，对于准备踏入云计算、物联网、人工智能和电子工程等科技领域，从事学习和相关产学研工作的年轻人，有哪些寄语和忠告？
 

  对于求学的年轻人，我建议他们在本科阶段打下扎实的基础。不论现在选择的是什么专业，毕业之后是想升学还是就业，这个阶段积累下来的知识以及培养的良好自律习惯，都将受益终生。我们正处于高科技的文明时代，社会的发展日新月异，唯有基础扎实才有能力去应对未来世界的各种变化与挑战。此外，作为学生要珍惜在大学里拥有的优质教育资源，多跟老师交流困惑的地方，从而更好地挖掘自己的潜力。

  对于从事科研工作的年轻人来说，不应把眼光只局限在科技领域，还要立足于社会、经济、工业等多个方面，多关注科学研究之外的各方面事物，拓展自己的视野。要乐观看待中国的发展，理性选择出国，如今在国内依然会有很好的前途和未来，不少成功人士就是在国内培养出来的。

  总之，年轻人要学会做一个对社会有承担的人，作为社会的精英、祖国的接班人，应该凭己所学的知识和培养的能力去帮助更多需要帮助的人，对社会发挥出自身的价值，对国家做出贡献，成为真正的栋梁之材，推动社会不断向前发展。

后记

  
      与黄铠教授对话交谈，犹如跨越时空，跟着这位世纪老人从动荡的历史年代到新世纪的智能时代穿梭，经历着科技半个世纪的迭代变迁，也感同身受于一个年过古稀的世界顶级科学家对计算机世界炽热的爱，对教育事业的无私奉献和浓烈的爱国情怀。

  由于热爱，黄教授孜孜不倦地在计算机领域钻研著述，不仅成为二十年来算力腾飞的主要推手，更是著述等身，成为IEEE终身Fellow，获得了“2012世界云计算大会终身成就奖”、“建国70周年杰出贡献人物”和“第十届吴文俊人工智能自然科学奖”等多个含金量极高的奖项。

  忠于教育，他的学术谱系达到了十代学者，很多学生都已经成为学术界或工业界的顶级学者和掌舵人，并传承着他的精神继续培养更多的优秀人才，可谓桃李满天下。而他在科研前方阵线攻坚四十多年之后，如今依然在科研与教学上躬身亲为，发光发热。

  情怀民族，四岁随父母远离他乡，前往中国台湾地区的黄教授始终心系祖国，不仅在青年时代的艰苦岁月里，凭着一颗中国魂打开“隔绝”的大门向国内输送新鲜空气，为祖国的科学事业添砖加瓦，更是基于延续年轻时奉献祖国的梦想，毅然决心在退休的年龄回国从教，亲历着祖国的一步步腾飞。

  “秦时明月汉时关，万里长征人未还。但使龙城飞将在，不教胡马度阴山”。王昌龄的这幅书法作品，一直挂在黄教授办公室，辉映着他强烈的赤子之心。

  如习近平主席“一切科技创新活动都是人做出来的”所言，正是时代中有黄教授这样前赴后继的科技开拓者和先锋者，才造就了时代车轮的滚滚向前，正是他们引领着科技的乾坤变幻，才衍生出铺绘在华夏大地的数字智能生活多彩画卷。

  能在岁末光阴中，与这样一位熠熠发光的计算结构世界操盘手对话，是我辈的荣幸和精神滋养，与有荣焉，幸甚至哉。

图注：黄铠教授当选建国70周年杰出贡献人物

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