歐洲科學(xué)院院士、洪堡人工智能教席教授、IEEE計(jì)算智能學(xué)會(huì)候任主席，金耀初的title和他名字一樣，光芒四射。

汽車(chē)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、空中客車(chē)的機(jī)體設(shè)計(jì)、疫苗的預(yù)測(cè)、醫(yī)學(xué)圖像的處理、多機(jī)器人的組織……他的研究領(lǐng)域“上天入地”，與名字相比同樣毫不遜色。

和多數(shù)西湖教授不一樣的是，他還曾在德國(guó)（本田）歐洲研究院工作了十一年，在研發(fā)部門(mén)長(zhǎng)期任職，擔(dān)任資深科學(xué)家、主任科學(xué)家。

但他始終葆有探究基礎(chǔ)原理的學(xué)者之心。因此在闊別浙江近三十年后，選擇重新回到這里，全職加入西湖大學(xué)工學(xué)院，任人工智能講席教授。

01

人生：每次都能碰到“最好的”機(jī)會(huì)

被金耀初光鮮履歷和豐富經(jīng)歷所震懾的人，可能會(huì)猜測(cè)這位科學(xué)家一定“不太安分”。這既是事實(shí)，也不是全貌。

迄今，他的職業(yè)生涯只經(jīng)歷過(guò)一次應(yīng)聘求職。這是因?yàn)�，出現(xiàn)在他人生里的一些機(jī)會(huì)，都是“主動(dòng)”來(lái)敲門(mén)的——用金耀初的話來(lái)講：我不好拒絕。

當(dāng)許多功成名就的人士會(huì)下意識(shí)抗拒“小鎮(zhèn)做題家”的稱謂時(shí)，金耀初大大方方頂著它出現(xiàn)在了家鄉(xiāng)媒體的報(bào)道中。他出生和成長(zhǎng)于水鄉(xiāng)蘇州吳江區(qū)的平望鎮(zhèn)的勝墩村，務(wù)農(nóng)的家中共有五個(gè)兄弟姐妹，他是唯一一個(gè)讀書(shū)成材的。這是個(gè)老實(shí)的小孩，常常做給全家七口人燒飯的活兒；但他又與農(nóng)務(wù)的環(huán)境“背道而馳”，特別愛(ài)看書(shū)，甚至為家人做飯的時(shí)候，灶臺(tái)邊都放著書(shū)。

1980年，金耀初考上了平望中學(xué)，從農(nóng)村走向了市鎮(zhèn)，并在高中時(shí)徹底展露出了“做題家”的風(fēng)采，成為全校理科班排名第一的學(xué)生。1988、1991及1996年，金耀初在浙江大學(xué)電機(jī)系分別獲得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，并留校任教，開(kāi)啟了標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)家的人生。

但其實(shí)，他從未想過(guò)會(huì)成為科學(xué)家。小時(shí)候他有過(guò)的夢(mèng)想是像自己的大哥那樣，去開(kāi)拖拉機(jī)。不做長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，走一步看一步，是金耀初的人生原則，這與大自然生物演化何其相仿——“我不設(shè)置具體的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，但我時(shí)刻在為可能出現(xiàn)的機(jī)會(huì)作準(zhǔn)備，這是我的特點(diǎn)。大自然的演化機(jī)制也是這樣，如果沒(méi)有這些應(yīng)對(duì)，環(huán)境一變就會(huì)優(yōu)勝劣汰。”

于是，那句老生常談的“機(jī)會(huì)是給有準(zhǔn)備的人”，在金耀初的人生中總是屢屢應(yīng)驗(yàn)。

旁人看到，讀研究生期間他由自動(dòng)控制領(lǐng)域“絲滑”轉(zhuǎn)入了人工智能領(lǐng)域，不知道的是，這是因?yàn)閻?ài)去圖書(shū)館“亂看書(shū)”的他，偶然發(fā)現(xiàn)并自學(xué)了一本以色列學(xué)者關(guān)于機(jī)器人軌跡規(guī)劃與遺傳算法的書(shū)，由此邁入了計(jì)算智能與人工智能的世界。

旁人看到，他在浙大任教數(shù)年后，“反常規(guī)”地前往德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)開(kāi)啟了第二段博士求學(xué)之旅，不知道的是，在本科和碩士階段，他就學(xué)了“所有能學(xué)的”第二外語(yǔ)，早就打下了德語(yǔ)的基礎(chǔ)，并且向德國(guó)的不同學(xué)校寄送了20封紙質(zhì)信，找到了這個(gè)合適的求學(xué)機(jī)會(huì)。

2001年，在德國(guó)獲博士學(xué)位

旁人看到，他在德國(guó)本田（歐洲）研究院潛心工作了11年、任職至主任科學(xué)家后，又順利回歸大學(xué)校園，被英國(guó)薩里大學(xué)計(jì)算機(jī)系聘為計(jì)算智能講席教授。不知道的是，他在公司從事研究的期間，依然保持寫(xiě)論文、發(fā)論文的習(xí)慣，因此即便因?yàn)闀?huì)議沖突無(wú)法參加原定面試，三個(gè)月后，“鐘情”于他的薩里大學(xué)依然再次發(fā)出邀請(qǐng)……

2015年，金耀初（右三）在薩里大學(xué)任計(jì)算智能講席教授期間留影

當(dāng)金耀初長(zhǎng)期保持著“Be prepared”狀態(tài)，榮譽(yù)似乎也會(huì)挨個(gè)來(lái)敲門(mén)。

洪堡教席獎(jiǎng)，被視為德國(guó)“最高學(xué)術(shù)講席”，旨在吸引優(yōu)秀的海外研究人員赴德展開(kāi)工作，在人工智能領(lǐng)域，每年獲獎(jiǎng)科學(xué)家不超過(guò)6名。2020年，金耀初收到了一封來(lái)自本田研究院時(shí)期的合作機(jī)構(gòu)、“舊相識(shí)”比勒菲爾德大學(xué)的郵件，該校人工智能領(lǐng)域的專家 Barbara Hammer教授在信中說(shuō)，大學(xué)愿意提名他為洪堡教席教授。“相關(guān)專業(yè)材料他們都會(huì)準(zhǔn)備好，我只需要同意提名并提供一份 CV。于是我欣然同意了。”金耀初回憶道。于是，2021年，金耀初獲得了5年之內(nèi)350萬(wàn)歐元的科研經(jīng)費(fèi)，以及在德國(guó)比勒菲爾德大學(xué)的終身教授職位。

2022年，金耀初（左二）出席洪堡教席獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮

相似的情形，也發(fā)生在了“芬蘭杰出教授”頭銜上。這是由芬蘭國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新局所頒發(fā)的一項(xiàng)吸引海外人才的提名制榮譽(yù)，每年僅有十余個(gè)名額。“于韋斯屈萊大學(xué)的副校長(zhǎng)、曾任國(guó)際多目標(biāo)決策學(xué)會(huì)主席的Kaisa Miettinen教授是傳統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化研究領(lǐng)域的著名學(xué)者，我們偶然在德國(guó)的Dagstuhl Seminar上相識(shí)，她很喜歡我的工作。于是她說(shuō)，我給你提名，你每年來(lái)訪問(wèn)4個(gè)月，一共三年，”金耀初無(wú)法拒絕朋友這樣的好意和美意，“所以我說(shuō)，‘好’！”

2016年，金耀初在擔(dān)任芬蘭杰出教授期間，與Kaisa Miettinen教授合影

因?yàn)檫@是一項(xiàng)榮譽(yù)，英國(guó)薩里大學(xué)也特批了這位學(xué)者每年的“芬蘭時(shí)間”。至今，金耀初都很懷念那段特別時(shí)光，既可以在芬蘭靜謐的環(huán)境中靜下心做研究，空下來(lái)又能去森林轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、看看湖泊，又有時(shí)間琢磨做菜……

02

研究：讓人工智能向大自然學(xué)習(xí)

回到金耀初擅長(zhǎng)的AI領(lǐng)域。Chat GPT問(wèn)世掀起的話題風(fēng)波，至今依然未曾平息。人們驚異于AI竟然能夠進(jìn)行問(wèn)答交流，完成諸如代碼、翻譯、郵件、文案、視頻腳本等任務(wù)。

無(wú)疑，這是由2010年左右起始的第三次人工智能浪潮中最令人矚目的一朵浪花。隨著高性能計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及傳感器等技術(shù)開(kāi)始普及，“深度學(xué)習(xí)”隨之興起，機(jī)器可以學(xué)習(xí)海量數(shù)據(jù)，并“像人類(lèi)”一樣識(shí)別語(yǔ)音和圖像。

于是，人們?cè)谶^(guò)去一年反復(fù)提出的問(wèn)題是：人類(lèi)是否會(huì)被人工智能所取代？

和AI打了三十余年交道的金耀初認(rèn)為，人類(lèi)距離那一天依然遙遠(yuǎn)。原因很簡(jiǎn)單，基于大模型的AI技術(shù)只能解決特定問(wèn)題，尚沒(méi)有自主學(xué)習(xí)、因果推理及創(chuàng)造新的知識(shí)的能力。

在金耀初的眼里，擺脫目前基于大模型的AI瓶頸的一個(gè)有效途徑，那就是更全面、更深入地向大自然學(xué)習(xí)。其實(shí)生物智能及自然智能一直是AI的老師，目前最為成功的深度學(xué)習(xí)，在許多方面模仿了生物特別是人腦的學(xué)習(xí)機(jī)制。但要更全面地模擬生物智能，還有另外兩個(gè)重要因素：演化與發(fā)育。演化，指向的是大自然演化最基本的機(jī)制，諸如英國(guó)科學(xué)家達(dá)爾文在19世紀(jì)提出的物競(jìng)天擇、自然選擇等；發(fā)育，則指的是生命個(gè)體從誕生到成熟的過(guò)程，如動(dòng)物的受精卵會(huì)生長(zhǎng)為飛禽走獸或人類(lèi)，植物的種子會(huì)生長(zhǎng)為各類(lèi)草木。

“我的研究目標(biāo)，就是希望通過(guò)模擬并有機(jī)融合生物演化、發(fā)育與學(xué)習(xí)中的最本質(zhì)的機(jī)制，探索實(shí)現(xiàn)通用人工智能的新途徑。”今年7月，金耀初將他在過(guò)去15年在演化發(fā)育人工智能領(lǐng)域的工作進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，出版了《神經(jīng)系統(tǒng)及形態(tài)發(fā)育的計(jì)算機(jī)演化——走向演化發(fā)育人工智能》這本專著，并希望以此作為未來(lái)10年探索新型通用人工智能技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)。

“洪堡基金會(huì)”對(duì)金耀初的介紹

“Yaochu Jin is one of the leading pioneers of swarm robotics”，在“洪堡基金會(huì)”官方介紹網(wǎng)頁(yè)上，金耀初被列作群智能領(lǐng)域的先驅(qū)；而他本人亦把形態(tài)發(fā)生的自組織系統(tǒng)這個(gè)領(lǐng)域，視作自己最獨(dú)特的一個(gè)創(chuàng)新成果。所謂形態(tài)發(fā)生群智能，指的是用生物發(fā)育過(guò)程的一些基因調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞之間的相互作用及生物在此期間與環(huán)境的相互作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)一種“群體”的智能行為。

為什么胚胎發(fā)育的時(shí)候，可以從一個(gè)細(xì)胞不斷分裂，最終長(zhǎng)成特定的生物？為什么同樣是竹子，在不同的光線情形下，會(huì)發(fā)生各異的彎曲，生長(zhǎng)成不同的形狀？“這其中，并沒(méi)有人去教它們應(yīng)該怎么做，完全是一個(gè)自組織的行為。這在許多實(shí)際應(yīng)用中是很有用的，比如進(jìn)行群機(jī)器人或多無(wú)人機(jī)的集群編隊(duì)幾協(xié)調(diào)控制。”金耀初說(shuō)。

想象一下，一個(gè)機(jī)器人，就等同于一個(gè)細(xì)胞；或者，一個(gè)模塊機(jī)器人的不同模塊，就像一個(gè)生物器官中的不同細(xì)胞；通過(guò)模擬生物發(fā)育過(guò)程的基于調(diào)控及細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互作用機(jī)制，讓機(jī)器人像生物發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞一樣，能夠自發(fā)完成一個(gè)特定的任務(wù)。在領(lǐng)域內(nèi)，金耀初首先提出把基因調(diào)控等形態(tài)發(fā)生機(jī)制應(yīng)用到群機(jī)器人及模塊機(jī)器人的自組織中去，并與合作者一起賦予了這個(gè)過(guò)程一個(gè)新名詞：形態(tài)發(fā)生機(jī)器人學(xué)（Morphogenetic Robotics）。

而金耀初更為知名、引用更多、影響力更大的領(lǐng)域，要數(shù)自上世紀(jì)90年代末就開(kāi)始耕耘至今的演化計(jì)算研究。演化計(jì)算，指的正是把自然的演化規(guī)則引入到人工智能領(lǐng)域，以解決復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化和決策問(wèn)題。比如哪個(gè)手機(jī)的性價(jià)比最好，哪款股票的投資回報(bào)率最佳，怎么設(shè)計(jì)汽車(chē)使它的阻力最小、但抓地又很穩(wěn)……這些生活的實(shí)際問(wèn)題，其實(shí)都屬于優(yōu)化問(wèn)題。以往，這些問(wèn)題往往依賴數(shù)學(xué)方法解決，人們假設(shè)有一個(gè)解析的數(shù)學(xué)公式（即目標(biāo)函數(shù)），能計(jì)算出“最優(yōu)解”；但現(xiàn)實(shí)的情景中，許多問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)往往無(wú)法用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式描述，猶如生物復(fù)雜的演化進(jìn)程。金耀初所做的，正是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用（主要為工業(yè)界）中碰到的、無(wú)法用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法有效解決的復(fù)雜問(wèn)題，設(shè)計(jì)相應(yīng)的演化算法來(lái)優(yōu)化。他的成果已成功應(yīng)用于多個(gè)實(shí)際復(fù)雜工程系統(tǒng)優(yōu)化，為你在他履歷中所讀到的那些“上天入地”的對(duì)象找到了“更優(yōu)解”。

《神經(jīng)系統(tǒng)及形態(tài)發(fā)育的計(jì)算機(jī)演化——走向演化發(fā)育人工智能》專著

03

夢(mèng)想：在西湖，回到它開(kāi)始的地方

但人工智能并不是一直像現(xiàn)在這么熱門(mén)的。金耀初見(jiàn)證了20世紀(jì)80年代末第二波人工智能浪潮的興起，也在90年代初期，經(jīng)歷了這個(gè)領(lǐng)域又一次的落寞時(shí)光。他回顧說(shuō)：“當(dāng)時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域提出了很多很好的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能比人工智能技術(shù)（比如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）更好地求解問(wèn)題，效果要好得多，所以就進(jìn)入第二個(gè)‘冬天’了。”

在“沒(méi)有人做的時(shí)候”，金耀初堅(jiān)持了下來(lái)，他堅(jiān)守著自己的興趣“坐冷板凳”，完成了博士學(xué)業(yè)，并在大學(xué)和業(yè)界進(jìn)行了整整三十年的探索和實(shí)踐。他如是解釋自己與AI同行的力量：“自然演化是如何產(chǎn)生像人這樣的高級(jí)動(dòng)物？理解生物演化、發(fā)育和學(xué)習(xí)的機(jī)理，并用它們來(lái)解決復(fù)雜的科學(xué)和工程問(wèn)題，我覺(jué)得很有意思。”

見(jiàn)過(guò)凜冬的人，總會(huì)居安思危。眼下，人工智能雖然取得了巨大的成功并成為社會(huì)大眾關(guān)心的焦點(diǎn)，但在金耀初眼里，依然有許多未知需要探索和解答，他依然想“聆聽(tīng)”自然、向天地間學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，在人工智能領(lǐng)域取得更大的突破——這正是他加入西湖的初心。

“我正在組建的實(shí)驗(yàn)室的名稱，叫可信及通用人工智能實(shí)驗(yàn)室——顧名思義，想做的是可信的、通用的AI；這其中可以分為工業(yè)AI（Industrial AI）和通用AI（General AI）兩塊。我希望能充分利用西湖大學(xué)提供給我的資源，在人工智能的應(yīng)用和基礎(chǔ)研究?jī)蓚�(gè)領(lǐng)域發(fā)力，尤其是更多地投入到基于演化發(fā)育機(jī)制與人工智能相結(jié)合的方向中去。”這其中，他更掛念較晚上手、但卻最前沿的研究方向，他給它取名為“演化與發(fā)育神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”（Evolutionary Developmental Neural Systems），也叫“伊甸園”（EDEN），象征著初生人類(lèi)懵懵懂懂的階段。這個(gè)領(lǐng)域方向目前在AI領(lǐng)域很小眾、能解決的問(wèn)題也比較簡(jiǎn)單，但金耀初有信心在十年里研發(fā)出有自主學(xué)習(xí)能力、更類(lèi)人的人工智能系統(tǒng)。

十月，是杭州最美的季節(jié)。金耀初與AI的結(jié)緣、與科學(xué)的結(jié)緣，都是從這座城市開(kāi)始；時(shí)隔近三十年，他又回到了夢(mèng)想開(kāi)始的地方，并在這所年輕的大學(xué)身上，發(fā)現(xiàn)了理想再次起步的沃土：沒(méi)有硬指標(biāo)，可以做想要的東西，和熟悉的德國(guó)的研究環(huán)境很像。

他期待著與在西湖大學(xué)做不同研究的同行見(jiàn)面：“我發(fā)現(xiàn)西湖引進(jìn)了很多做生物工程、發(fā)育生物學(xué)和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)的PI。這些老師我目前認(rèn)識(shí)得還不多，但我以后肯定會(huì)跟他們多交流合作。交叉學(xué)科，也是我最喜歡的東西。”金耀初的研究方向天然要求著他必須交叉，他的既往研究成果，也源自與計(jì)算機(jī)、機(jī)器人學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、計(jì)算神經(jīng)科學(xué)等不同方向科學(xué)家的合作史。

同時(shí)，他也期待著招募自己實(shí)驗(yàn)室的年輕面孔，希望這些年輕人們也對(duì)做科研有著發(fā)自內(nèi)心的熱情。“最重要是用心，對(duì)科研有興趣，千萬(wàn)不要為了讀博士而讀博士，” 他甚至特意給演化發(fā)育一塊的課題留了招生名額，“就怕同學(xué)們有短視的思維，這里面可以發(fā)很多很好的文章，但可能不一定那么容易發(fā)出來(lái)，我得鼓勵(lì)學(xué)生做這方面的工作……”

本周，即將迎來(lái)西湖大學(xué)成立五周年創(chuàng)新發(fā)展大會(huì)。耀初，光耀初心，金耀初的名字似乎完美契合了這個(gè)日子——以此紀(jì)念西湖，紀(jì)念我們必須永遠(yuǎn)葆有的初心。

個(gè)人簡(jiǎn)介

金耀初，1966年生，江蘇吳江人，歐洲科學(xué)院院士、國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士（IEEE Fellow）。曾任芬蘭科學(xué)院與芬蘭國(guó)家創(chuàng)新局芬蘭杰出教授、德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部洪堡人工智能教席教授。分別于1988年、1991年、1996年獲浙江大學(xué)工學(xué)學(xué)士、工學(xué)碩士、和工學(xué)博士學(xué)位，并于2001年獲德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。1991年至1997年在浙江大學(xué)電機(jī)系任助教、講師和副教授，1998年至1999年在美國(guó)新澤西州立大學(xué)工業(yè)工程系從事博士后研究，2001年至2010年在德國(guó)本田（歐洲）研究院任資深科學(xué)家、主任科學(xué)家，2010年加入英國(guó)薩里大學(xué)計(jì)算機(jī)系任計(jì)算智能講席教授，2019年升任杰出講席教授，2021年擔(dān)任德國(guó)比勒菲爾德大學(xué)工學(xué)院洪堡人工智能教席教授。曾任《IEEE認(rèn)知與發(fā)育系統(tǒng)匯刊》主編，現(xiàn)任IEEE計(jì)算智能學(xué)會(huì)候任主席、《復(fù)雜與智能系統(tǒng)》主編。現(xiàn)已全職加入西湖大學(xué)，受聘人工智能講席教授。

學(xué)術(shù)成果

金耀初教授已出版專著5部，在多個(gè)IEEE匯刊及CVPR、NeurIPS、ICLR及ACM MM等學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表論文500余篇，獲美國(guó)、歐盟和日本專利9項(xiàng)。據(jù)Google Scholar, 其論文被引用總次數(shù)43,000余次，h-index 為103，入選Web of Science 2019、2020、2021、2022年度 “全球高被引科學(xué)家”。多次獲“IEEE進(jìn)化計(jì)算匯刊優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”及“IEEE計(jì)算智能雜志優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”。曾任《IEEE認(rèn)知與發(fā)育系統(tǒng)匯刊》主編，IEEE計(jì)算智能學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，兩次擔(dān)任IEEE杰出演講人。曾任IEEE計(jì)算智能系列研討會(huì)總主席、IEEE進(jìn)化計(jì)算大會(huì)主席等。

長(zhǎng)期從事人工智能與計(jì)算智能的理論、算法和工程應(yīng)用研究，特別是演化優(yōu)化與學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)與聯(lián)邦優(yōu)化、安全機(jī)器學(xué)習(xí)、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合優(yōu)化、神經(jīng)可塑性建模、形態(tài)發(fā)生自組織機(jī)器人及演化發(fā)育系統(tǒng)等。研究成果已成功應(yīng)用于實(shí)際復(fù)雜工程系統(tǒng)的優(yōu)化（包括本田公司的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，空中客車(chē)機(jī)體設(shè)計(jì)，高提升力機(jī)翼系統(tǒng)，車(chē)輛空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，液化氣碼頭設(shè)計(jì)，Bosch智能取暖系統(tǒng)優(yōu)化，混合電動(dòng)車(chē)控制器設(shè)計(jì)等），汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制，多機(jī)器人自組織，醫(yī)學(xué)圖像處理，人類(lèi)行為識(shí)別，疫苗預(yù)測(cè)，抗生素生產(chǎn)過(guò)程基因調(diào)控重構(gòu)等。先后獲歐盟第七框架研究計(jì)劃、德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部、英國(guó)工程和自然科學(xué)研究會(huì)，英國(guó)皇家工程學(xué)會(huì)、中國(guó)科技部、中國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)，以及包括本田、博世、空中客車(chē)、華為、英偉達(dá)等多家國(guó)際著名企業(yè)的資助。

（原標(biāo)題：洪堡人工智能教席教授金耀初加入西湖大學(xué)）