李曉文
1973年,吳文峻出生在江西南昌,尚在襁褓中的他當(dāng)然不知道那一年中國成功研制了第一臺百萬次集成電路電子計算機(jī)。
2015年,“互聯(lián)網(wǎng)+”首次出現(xiàn)在政府工作報告里,被提升到一個前所未有的高度。此時的吳文峻,已經(jīng)有了深厚的計算機(jī)科學(xué)功底,是領(lǐng)域內(nèi)可圈可點(diǎn)青年科學(xué)家。
從出生到成長,他間接或直接地見證著中國計算機(jī)事業(yè)由星火至燎原。在北京航空航天大學(xué)軟件開發(fā)環(huán)境國家重點(diǎn)實驗室這個平臺上,他譜寫過歷史,也創(chuàng)造著未來。奇妙的朋友
上世紀(jì)80年代,吳文峻還是青蔥少年。
“小時候,我最喜歡的雜志是《航空知識》”,或許是因為父親在南航工作,耳濡目染之下,吳文峻對飛機(jī)、火箭十分感興趣。直到后來,他聽說了計算機(jī)。
30年前的中國,當(dāng)然不像現(xiàn)在,孩子們剛會爬就已經(jīng)抱著ipad不放。那時,中學(xué)里才會開設(shè)專門的“機(jī)房”,學(xué)生們要換鞋或者穿鞋套才能進(jìn)機(jī)房?!拔覀冊谥袑W(xué)里用非常老的蘋果機(jī),還是字符界面的?!眳俏木f。然而,即使是這樣簡陋的條件,吳文峻和他的同學(xué)們還是非常開心。“課外小組的機(jī)器要好一點(diǎn),我們可以做一些復(fù)雜的字符游戲,比如山羊走迷宮。”
少年吳文峻覺得這是一個有趣的世界,計算機(jī)就是他奇妙的朋友。這時,他開始在新聞上聽到關(guān)于國際象棋機(jī)器的消息。1997年,“深藍(lán)”機(jī)曾以3.5:2.5的成績戰(zhàn)勝了國際象棋冠軍卡斯帕羅夫,贏得了那場著名的人機(jī)大戰(zhàn)。
即使距離那場歷史性的人機(jī)大戰(zhàn)還有年頭,少年吳文峻依然眼前一亮——機(jī)器真的有智慧和思維,不是在科幻小說里,而是在現(xiàn)實中。他隱隱覺得新興的計算機(jī),在未來會大有作為。1990年夏天,他選擇了北京航空航天大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程專業(yè)。
“北航有讓本科生進(jìn)實驗室的傳統(tǒng),現(xiàn)在大二就可以了,我們那時候要到大三?!?993年,計算機(jī)學(xué)院的實驗室還在逸夫樓里,吳文峻在那里遇到了李未教授(1997年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士)——他學(xué)術(shù)生涯中最重要的一位導(dǎo)師。
“最早的時候,他讓我們做計算集群,后來又做海量信息系統(tǒng),其實就是現(xiàn)在的大數(shù)據(jù),只是當(dāng)時還沒有,大數(shù)據(jù),這個詞?!眳俏木?dǎo)師很是敬佩,“他有戰(zhàn)略眼光,不僅關(guān)注自己的具體領(lǐng)域,還對整個計算機(jī)前沿保持著敏銳的感覺?,F(xiàn)在回過頭來看,他的很多想法,比主流的關(guān)注和興起,至少要早5年。”
1994-2001年,吳文峻在李未門下攻讀了碩士和博士學(xué)位。這7年,造就了他后來科研生涯中的性格,踏實與前瞻。多年后,回頭看,吳文峻的每一項工作幾乎都折射著這種性格的光芒。年輕的心無所畏懼
2000年10月,美國芝加哥,一個國際超級計算年會正在舉行。與以往不同的是,這次年會上的亮點(diǎn)在于遠(yuǎn)程視頻會議。阿崗實驗室在芝加哥架設(shè)了一個協(xié)同環(huán)境,直接連線到地球這一端的中國北京。
同一個時刻,北京航空航天大學(xué)如心樓里,吳文峻和他的伙伴們忙著做最后的檢測和調(diào)試。
這是他博士期間,最重要的一份工作。1999年,由清華大學(xué)、中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心、北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等單位共同承擔(dān)的國家自然基金重大聯(lián)合項目”中國高速互聯(lián)研究試驗網(wǎng)絡(luò)NSFCNET”啟動。吳文峻參與到高速網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用部分的在線協(xié)同工作。
“以前的Internet都是調(diào)制解調(diào)器連上網(wǎng),大部分都是64K的‘貓,太慢了。國家當(dāng)時已經(jīng)在投資做Internet2,并且通過清華大學(xué),打通了與國外的Internet2連接環(huán)境。我們是最早在這個新環(huán)境里嘗試做應(yīng)用的一群人?!?/p>
新,所以難。正如吳文峻所說,那種簡單的頁面對視頻和音頻缺乏基本的支持,單從算法上就需要克服許多難題。更何況,那時的視頻通話都是點(diǎn)對點(diǎn)進(jìn)行的,也就是從一個人到另一個人。而遠(yuǎn)程會議視頻,顯然要從“面”上去連接,要實現(xiàn)幾十個站點(diǎn)的實時協(xié)同環(huán)境,對本地帶寬和計算處理都是一個極大的挑戰(zhàn)。
事實上,同時支持5。路以上多媒體流的大規(guī)模多媒體實時協(xié)同應(yīng)用,國內(nèi)還沒有人做過。他們是第一個吃螃蟹的人。從獨(dú)立摸索多媒體軟件,到與阿崗實驗室建立合作關(guān)系,問題接踵而至。對這群人來說,連會場布景的設(shè)置、攝像頭的安排都要考慮周詳。
美國與中國,12個小時左右的時差。阿崗實驗室的研究者們忙到下午,吳文峻們就得折騰到凌晨。“到了凌晨三點(diǎn)多,終于和美國調(diào)通了,這是我們最高興的。”
多年后,吳文峻把自己的工作形容為:寫大量的代碼、做大量的實驗、了解網(wǎng)卡顯卡等硬件特點(diǎn),做一些底層的優(yōu)化設(shè)計,充分挖掘機(jī)器可用的潛能……一連串問題下來,記者聽得分外迷茫,吳文峻卻覺得有問題是好事。
“科學(xué)研究講的是從問題出發(fā),如果沒問題就不用干了。在計算機(jī)中強(qiáng)調(diào)新東西,要探索新的內(nèi)容,才有動力。工程就是這樣,只要足夠努力,不拘于某一點(diǎn),不斷嘗試新的想法,最終會找到一條路徑來克服研究上的問題。”
說完,他又笑著補(bǔ)充了一句:“而且,那時候年輕啊?!狈路?,在年輕人的理想面前,一切問題都不是問題。留美時光
項目到尾聲的時候,吳文峻的博士生涯也要結(jié)束了,李未鼓勵弟子們?nèi)膺M(jìn)修學(xué)習(xí)。吳文峻飛赴美國,前往印第安納大學(xué)學(xué)習(xí),師從國際并行計算和網(wǎng)格領(lǐng)域的著名專家Geoffrey Fox教授。
網(wǎng)格計算(Grid computln9)的想法最初是在1997年提出的,科學(xué)家們想把眾多的計算機(jī)和超級計算機(jī)的資源進(jìn)行連接,他們的設(shè)計理想是讓同行們在遠(yuǎn)程計算、數(shù)據(jù)分析、資源共享和科學(xué)協(xié)作等方面更為自如。那么問題來了,要用一個什么樣的軟件連接起來,形成一個“物理上表現(xiàn)為分布式,但整體卻一致”的新環(huán)境呢?2002年前后,一個新的軟件架構(gòu)興起了——Service-OrientedArchitecture(SOA)。前瞻的科學(xué)家們希望能把SOA和在線協(xié)同結(jié)合,再納入網(wǎng)格計算的環(huán)境中去。
把計算數(shù)據(jù)分析和儀器設(shè)備等都連通協(xié)同,形成一個自如共享的方式。吳文峻認(rèn)為,這將形成一個新的潮流。2006年,他結(jié)束了4年的工作,搬到了芝加哥,任職于芝加哥大學(xué)阿崗實驗室。
阿崗實驗室是美國政府最古老,也是最大的科學(xué)與工程研究實驗室之一。二戰(zhàn)期間,阿崗實驗室以核試驗聞名,但它其實一個綜合實驗室。吳文峻與阿崗實驗室的淵源倒是不淺,這一次,他在這里的工作是將多媒體交互協(xié)同環(huán)境與生物計算分析結(jié)合,來有效支撐生命科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)工作。
研究與應(yīng)用,總是脫不開關(guān)系,在美國留學(xué)和工作的近9年中,吳文峻將“先進(jìn)科學(xué)計算和協(xié)同網(wǎng)絡(luò)平臺”領(lǐng)域拓展開來,涉及計算社會和行為科學(xué)網(wǎng)格、開放生命科學(xué)網(wǎng)格、下一代高通量基因測序網(wǎng)格、果蠅基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境等不同應(yīng)用方向。
與此同時,他當(dāng)年在國內(nèi)做的在線協(xié)同的視頻會議環(huán)境,被北京航空航天大學(xué)課題小組延伸推廣開來,已經(jīng)有上百家單位在應(yīng)用。尤其在2003年非典期間,這一環(huán)境在教育部和科技部的辦公會議中發(fā)揮了極大的作用。
“他們把技術(shù)做了革新,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們當(dāng)年做的,那些已經(jīng)成了歷史?!眳俏木f。其實,北航小組的后續(xù)工作中,也沒少了他的身影。每次需要演示與美國互通協(xié)同時,課題組的成員就會和他聯(lián)系。吳文峻也是義不容辭地幫忙,常常在美國時間零點(diǎn)左右開車到實驗室,一直忙到凌晨一兩點(diǎn)鐘,與北航課題組互動。
他總是心系著國內(nèi)的。李未鼓勵他們出國的時候,就曾提過,希望他們學(xué)成之后能回到北航,把母校建設(shè)得更好。這些話,他一直記在心里。
“我們和李未老師那一代不同。那時候,國家剛剛改革開放,物質(zhì)條件有限,要回來的話的確需要思想境界?!眳俏木届o地分析著,“可我們在國外的時候,整個國家的發(fā)展已經(jīng)上了一個新臺階,硬件環(huán)境方面絕對不比美國的大學(xué)差,就算跟最頂尖的實驗室相比有差距,但真的沒有那么大的差距。這對海外華人學(xué)者或者留學(xué)生來說,已經(jīng)是最好的發(fā)展環(huán)境了?!?/p>
“美國現(xiàn)在是高倍運(yùn)行后平穩(wěn)發(fā)展的狀態(tài),而中國日新月異,每天都能感覺到很多機(jī)遇,我們工作的時候會感覺到很興奮。”
“我們上大學(xué)之前,玩過電腦的人是少數(shù),大部分都不知道為什么會選計算機(jī)?,F(xiàn)在的學(xué)生不存在這種問題,他們從小就用計算機(jī),對計算機(jī)的領(lǐng)悟程度也不是9。年代初的學(xué)生能理解的。咱們國家要從制造業(yè)大國變成知識經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國,現(xiàn)在又鼓勵大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新,這是非常好的機(jī)遇?!?/p>
吳文峻并不提什么標(biāo)榜風(fēng)格的話,他說的很實在,“在自己國家工作,文化的認(rèn)同感和自豪感是不同的。所以感覺到差不多了,我就回來了。”群智匯聚的新時代
“經(jīng)過了這么多年,Internet技術(shù)本身的發(fā)展已經(jīng)突飛猛進(jìn)到了一個全新階段,現(xiàn)在就是隨便問個路人,都能隨口說出大數(shù)據(jù)和云計算。”2017年,吳文峻入選了北京航空航天大學(xué)的“卓越百人”青年計劃。一路下來,他的每一項新研究都與之前的工作一脈相承,又有新的變化。
回國之后,吳文峻的一個重要方向就是群體軟件?!斑^去,互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同都是科學(xué)家和精英階層,但到了大眾創(chuàng)新階段,就要轉(zhuǎn)移到群體協(xié)同,在互聯(lián)網(wǎng)上開發(fā)群體的智力來解決問題。”
他以Apple為例詳細(xì)說明,“在APPStore模式上,每個人都可以開發(fā)自己的應(yīng)用,和一個市場一樣互相交互,但市場的管理者是蘋果公司。就相當(dāng)于我做了一個平臺開放出來,所有人都來開發(fā),但是上面的軟件都變成了我的軟件資源,成了我的生態(tài)圈。這樣一來,對于不同用戶的需求、體驗可以很快適應(yīng)?!?/p>
他認(rèn)為,這意味著要把軟件流程平臺環(huán)境重新修改和調(diào)整,對社群和公眾開放出來。一旦如此,必然會遇到很多新的問題,但這是從軟件精英時代到大眾時代的必經(jīng)之路。“科學(xué)家是有限的,群體的智慧是無窮的?!钡拇_如此,就像宇宙中星辰無數(shù),單靠科學(xué)家發(fā)掘?qū)嵲诓粔颥F(xiàn)實,國外就有專門的機(jī)構(gòu)來科普發(fā)現(xiàn)小行星的知識,隨之誕生了無數(shù)“市民科學(xué)家”,挪威的一位中學(xué)老師就曾發(fā)現(xiàn)過新行星,并且被獲準(zhǔn)以自己的名字命名。吳文峻想做的也一樣,就是為了“群智匯聚”。
2012年,國外教育界誕生了一個新的熱潮——MOOC,中文名是“慕課”,即將課堂授課變成“微課程”,以短而精的片段,加上題目和作業(yè)練習(xí)發(fā)到網(wǎng)上,各行各業(yè)的人可以根據(jù)自己的時間和興趣來學(xué)習(xí)?!耙汛蟊娮兂赡芴峁└哔|(zhì)量的軟件產(chǎn)品或科學(xué)發(fā)現(xiàn)的市民科學(xué)家,就必須要有一定的科學(xué)素質(zhì)。雖然說高手在民間,可是也需要教育和推廣?!眳俏木胱龅木褪沁@樣的一個實時教育平臺,它與群體軟件互為支撐,有助于提高整個社會的知識水平和科學(xué)素質(zhì)。
選擇這樣兩個方向,吳文峻有自己的思量,因為這在國外也是新興事物,也算是與國際站在同一條起跑線上,“這才可能超越,而不是總追著別人的腳步在走?!?/p>
“我們叫軟件開發(fā)環(huán)境實驗室,使命就是要為各行各業(yè)新的應(yīng)用打造最新的環(huán)境。在新常態(tài)經(jīng)濟(jì)背景下,就是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的環(huán)境,包括大數(shù)據(jù)環(huán)境、云計算環(huán)境等?!痹诿绹嗄?,他看到了國外實驗室在引導(dǎo)教育和科普上的成熟性和先進(jìn)性?!泵磕甓伎吹街袑W(xué)生來實驗室學(xué)習(xí),我們這里還不太常見,所以我們希望能把這種科普方式和慕課相結(jié)合,讓年輕人理解到科技并不遙遠(yuǎn)。而且我國的教育資源分布并不均勻,放到網(wǎng)絡(luò)上的話,二三線城市的孩子們也能接觸到這些比較新的東西。
“科學(xué)家不是閉門造車”,吳文峻的群體共享理念為萬眾創(chuàng)新提供了一種新思路。他要做一個開放的環(huán)境,也要培養(yǎng)開放的學(xué)生?!安还茏鍪裁垂ぷ?,首先要懂得什么叫professional(專業(yè))?!眳俏木幌矚g空洞的說教,他習(xí)慣在日常的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中體現(xiàn)和滲透,從怎么選題、怎么熟練閱讀文獻(xiàn),到怎么和國外同行交流,怎么做實驗,都會與學(xué)生探討交流。
“我希望學(xué)生每個培養(yǎng)出來都是國際上認(rèn)可的人才,能直接和國際專家交流,在美國好的實驗室能找到工作?!彼麑W(xué)生視為一個創(chuàng)新主體,他們單個的力量或者只是一滴水,但匯集到一起就是條智慧的長河,流向這個國家的未來。
科學(xué)中國人2017年2期