明日之星的“姚”篮

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2009年09月10日

当我们站在清华大学FIT大楼6层的窗前时,清晰的玉泉山、漂亮的玉峰塔映入我们的眼帘,再远处是北京的香山。这是一个寥廓的怀抱, 清华大学理论计算机科学研究中心(ITCS,文中简称“中心”)诺大的实验室,只设计了宽宽的西向玻璃窗。窗的左侧和右侧,是一段长长的走廊,两侧的走廊如同张开的手臂,与东边的实验室形成了一个半圆,而开放的,是西边的旷野与不尽的群山。

中心的实验室,是一个约四五百平米的长方型大房间。几十台计算机摆放在被档板隔成的一个一个的台子上。犹如大企业的办公室,只是不见车水马龙。正值中午时分,学生并不多,静静地又像是图书馆。中心研究生部的助理刘婧老师告诉我们,实验室是做研究的地方,实验室外边那几个独立的会议室,才是头脑风暴之地。我们看见,实验室外的走廊里、大大小小的会议室里,两侧都是玻璃白板。虽然寂静如默,但人们仿佛听到了万马嘶呜,看到了青年学子们奋激地板书、热烈地讨论—— 这就是著名科学家姚期智教授领导的清华大学理论计算机科学研究中心的实验室,一个令信息科学领域青年学子们向往的地方。

中心成立于2005年。当年,清华大学要创建世界一流大学的雄心,感染着时任普林斯顿大学终身教授的姚期智先生。姚先生毅然放弃了在美国的工作,带着创建一流学科、建设中国一流研究型大学的理念,来到清华大学任教,开办了计算机科学实验班,成立了这个中心。中心的宗旨是通过培养优秀的学生和研究人员,取得具有世界影响力的科研成果,为中国创建一流大学做出贡献。中心的目标是为中国计算机科学的研究和教育打造一条“超级公路”,培养一批明日之星,成为计算机领域的世界领军团队。

带着这种理念,姚先生从一个人开始,逐渐建立起强大的国际化师资队伍。现在这支队伍中包括20位世界顶尖的从事计算机科学研究的讲席教授、知名学者。还有进入博士后流动站的外籍博士和清华大学全职教师以及微软亚洲研究院的兼职教师。这些讲席教授是:美国布朗大学的Maurice Herlihy、宾夕法尼亚大学的Sanjeeve Khanna、鲁特格斯大学的Mario Szegedy、卡内基梅隆大学的Avrim Blum、麻省理工学院的Madhu SudanNevanlinna奖得主)、Silvio Micali(美国家科学院院士)、加州大学圣地亚哥分校的Fan Chung Graham(美国人文科学院院士)、Ronald Gr aham(美国国家科学院院士)、普林斯顿大学的Sanjeev Arora, Avi WigdersonNevanlinna 奖得主)、Bernard Chazelle(美国人文科学院院士)、加州大学伯克利分校的Luca TrevisanUmeshVaziraniChristos Papadimitriou(美国国家工程院院士)、香港城市大学的Frances Foong Yao、以色列魏兹曼科学研究院的Oded Goldreich、特拉维夫大学的Dana RonNir ShavitUriZwick、美国麻省理工学院兼以色列魏兹曼科学研究院的Shafi Goldwasser(美国国家科学院院士)。还有香港大学的Francis Lau、香港中文大学Andrej Bogdanov、澳洲悉尼大学Anastasios Viglas、美国德克萨斯大学达拉斯分校Ding-zhu Du、美国纽约州立大学石溪大学Ker-I Ko等长期访问教授。他们每年在中心的讲习时间至少在1个月以上。

中心为积聚具有创新能力的年轻学者,在世界范围内吸引和选拔了十几名国际一流大学的博士到中心从事研究和部分教学工作。中心共有13名博士在博士后流动站工作(已出站一名),其中12名是外籍人士;有研究生28人,其中博士生18人、硕士生3人、预研生7人;本科生119人,分为四个年级。

本科生班又称计算机科学实验班,是姚期智教授最早在中心创办的。人们亲切地称为“姚班”。这个班最大的不同是具有鲜明的“姚班”教学模式:在理论课程的教学上,注重基础学科,帮助学生建构和夯实基础知识;在教学实践上,注重为学生创建国际化的学术交流和实践平台,培养学生独立开展科研和实际工作的能力。姚教授亲自管理这个班。他认为,精英教育要从本科生开始。为此,他融合国际计算机教育的先进方法,编写教学计划,制定培养方案。他为实验班设计了10门核心课程,亲自执教其中的4门。为了给“姚班”开拓一个高起点的国际教学平台,让学生一进来就接触到国际最新的研究前沿,姚教授为“姚班”开设了四个向度的教学项目:其一,从本科生一年级学生中选拔具有特殊潜力和特别优秀的学生,进入预研班,进行个性化教育,因材施教,为培养学生具备独特的科学家气质和眼光打好基础;其二,三年级全体学生赴香港大学、香港中文大学进行访问和交流;其三,每年选送部分最优秀的学生前往普林斯顿、麻省理工、哈佛等一流大学进行交流和接受短期课程学习;其四,安排四年级学生到各著名研究院所进行科研实践及毕业设计。四载办学,姚班已送走两届毕业生共54人,其中11人直接升入这个中心读博士,11人直升清华大学计算机系读研,29人赴美国、新加坡、法国等国家和我国香港特区留学,3人进入IBM、网易等知名计算机企业工作。

我们巧遇到一名“姚班”三年级学生朱晨光。他是2006年被保送到清华大学计算机系的。经过一年的学习,第二年校内二次招生时,他考入了姚班。他们班现有学生27名。据他介绍,在姚班学习和校内其它系学习是非常不同的。“课程不同,理论性强。姚先生亲自给我们上课,讲述计算机最前沿的技术。讲授方法也不同,学生可以随时提问插话,并现场进行辩论。选课的自由度也大,对我们的训练相当严格。”看得出,朱晨光进入姚班是非常自豪的,也是非常愉快的。“我们今年寒假期间参加了本科生冬令营去了香港,听了十几个讲座,收获特别大。”“在学生的管理上,我们有班主任,也有辅导员。在学制上跟清华其它系是一样的,生活上也是一样的,还在原来的寝室里住。”朱晨光最后笑嘻嘻地告诉我们:“当然学生竞争是非常激烈的。”

他没告诉我们,他的学习是很优秀的。但从中心的照片来看,他获得了姚班奖学金。针对学习优秀的研究生,姚先生特别设立了“ITCS科研成就系列奖”。这个奖每个学期评选一次,表彰在研究和学术方面取得突出成绩的学生,中心现已表彰学生21人次。

朱晨光是安徽芜湖一中的学生。从小喜欢计算机。早在初三时,即参加了全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI)。这是由中国计算机学会主办的面向全国青少年的信息学普及活动,也是与联合国教科文组织提倡的国际信息学奥林匹克竞赛同步进行的一项竞赛活动。在这次竞赛中,朱晨光获得全国前20名的成绩。2004年他上高一时,获得了全国NOI金奖,2005年高二时,获得全国NOI银奖。他被保送到清华大学学习。他告诉我们,他们班27人中,至少有6名学生是NOI获奖者。有一位来自长沙的名叫龙凡的学生,曾获得两块国际信息学奥林匹克金牌。

中心在清华构建起了一个高高的平台。人们向往它,人们也能加入它。每年8月下旬,在新生入校之际,“姚”“钱”“数”在这里进行二次招生。姚即姚期智班,钱即钱学森班,数即数理基科班。通过笔试和面试,将有潜力的学生,招至中心来。“中心有女生吗?”“中心有女生,大约占十分之一。我们非常希望有更多女生加入进来。”在二次招生时,姚班对各系的新生没有设限,只要通过笔试和面试,都可以进来。今年机械系甚至新闻系的新生都有一试身手的。今年又有30名新生加入了姚班。

如果说本科班是打基础的话,那么预研班计划和研究生培养就是上水平和出成果的了。预研班计划是为了培养拔尖的计算机科研人才而设置的。它从一年级本科生中选拔特别优秀的学生进行预研培养,中心根据学生情况进行个性化教育。进入预研班的学生与本科生一同管理,学籍、班级都不变,按照学校要求完成本科学业获得学士学位后,直接免试进入中心攻读研究生。现有7名预研班学生。20089月预研班学生赴澳洲悉尼大学、墨尔本大学等5所高等院校进行访问。20093月,中心安排他们去日本东京大学等四所著名高校进行了为期8天的交流访问。9月,又从中选出3名学生到美国麻省理工学院将进行一个学期的交流活动。预研班的开设,是姚先生“深耕”“精耕”式培养人才的一个重要模式。为的是在中国自己的土地上打造理论计算机科学的拔尖人才,今后的领军人物。这也是中国计算机界培养世界一流计算机人才的必由之路。

在培养博士研究生方面,姚先生因材施教,对学生指导入微,甘为人梯。从中心成立至今,姚先生及其领导的讲席教授已培养出14名博士毕业生。初步形成了一支遍布世界重点科研单位的理论计算机科学研究的青年团队。已毕业的优秀博士生陆续就职于国内外著名大学和科研单位。目前在读的博士生是中心的科研主体。新老学生形成了一个强大的梯队合力。为提高研究水平,中心进行了两项工作:设立出席国际会议的专项基金,用于资助中心学生出席高水平国际会议,促进学生与国际顶尖学者间的直接沟通和交流了解学科最前沿的动态;启动派遣研究生到国际知名大学进行访问和学术交流的计划。

Jayala Sarma M.N.是来自印度的博士。他说:“20083月,我第一次来到中心访问,姚先生给我讲述了他的想法,希望中心成为世界上最优秀的理论研究所。我听了之后非常兴奋,希望能到这个团队工作,并尽我所能帮助其发展。从20089月起,我加入了中心,从事博士后研究工作。中心吸引了中国最优秀最好学的学生,从取得的丰硕科研成果中不难看出,中心一直走在研究前沿。中心的另一个吸引人之处是来自于世界各地的知名学者的频繁来访,使中心师生能及时了解研究领域的最新动态。”

另一名博士Elad Verbin说:“你可能不了解我在ITCS里的每一天是如何度过的:ITCS位于美丽的清华园,每天早上,我在公寓醒来,满眼都是校园的翠绿。学生、来访教授、博士以及老师之间的互动,为整个中心创造了良好的研究氛围。我们在校园里散步,去咖啡馆聊天,参加各种讨论会。也许这种讨论就会为理论计算机领域带来新的发现或更为明朗的研究成果。ITCS拥有惊人的来访者,为中心带来了活跃的学术研究气氛。每周我们都在谈论着来访者新的学术研究成果,这太让人兴奋了。对我来说,在博士后流动站工作是一种美妙的经历,我很愿意留在这里继续从事研究和教学工作。”

在姚期智教授的领导下,中心师生开展全面的理论计算机科学研究,包括安全计算、无线传感器网络和网格计算、密码学、概率逻辑、复杂性、算法研究等。获得了丰硕的理论成果。

2004年姚先生来到清华大学至今,中心已在国际高端学术会议上和杂志上发表论文达110余篇。现中心在国际上已逐渐地扩展着自己的影响力。仅以2008年为例,中心发表论文达到30篇,其中顶级国际会议论文是20篇。今年上半年,已发表论文23篇,顶级国际会议10篇。

为开拓学生视野,提高中心的科研学术能力和国际知名度,中心已成功地举办了数次高水平的国际会议。“理论计算机明日之星中国论坛”,是理论计算机科学领域内一年一度的盛会。论坛旨在为国际上优秀博士生提供一个讨论与交流各自科研见解的平台,论坛的演讲涉及理论计算机科学领域中最前沿最富挑战性的方向和问题。演讲人在理论上所作的探索将成为引领世界理论计算机科学发展的风向标。2007年、2008年已成功地举办了两届。今年921日至25日,由中心主办的“2009理论计算机明日之星中国论坛”,邀请了4名嘉宾,分别来自丹麦、加拿大、以色列的著名高校;有30名发言者是优秀博士生,来自包括清华大学在内的世界各知名大学。中华人民共和国科技部和教育部等作为协办单位对此会进行了支持。

中心主办的另外两个重要的大会是“中国计算机科学2020研讨会”。会议将于今年1012日至15日在北京召开。会议将邀请世界计算机科学的最高奖项——图灵奖获得者等领军人物,从不同角度对目前计算机发展水平和未来1015年的发展态势发表演讲。

中心还将举办首届“计算机科学创新大会”。大会将于201015日至7日在北京举办。会议旨在提升理论计算机科研创新水平,包括引入最新的科研理念和模型,在传统科学和交叉学科领域另辟蹊径,引进新技术或对传统技术的新应用。

姚期智教授认为,在整个计算机科学领域,中国已取得了辉煌的进步。但是在世界范围内,中国和发达国家的差距并没有缩短,反而正在加大。而赶超的机遇只有未来1015年。如果不在1015年内缩小这个差距的话,中国很可能失去在这个领域获得大发展的机会。

正是怀着这种沉重的危机感和神圣的使命感,姚期智先生提出了建立“中国计算机科学2020计划”。要集合中外学者的力量,有步骤地使中国在2020年成为计算机科学的一流基地。

天行健,君子以自强不息!我们看到,姚期智先生,这位世界著名计算机科学家,2000年图灵奖得主,美国科学院院士,中国科学院外籍院士,清华大学教授,正在呕心沥血,为理论计算机科学研究中心,为中国计算机科学的发展,鞠躬尽瘁。

如今,中心的四项发展战略:国际化团队、培养未来精英、加速科研成果转化、成为国际交流的窗口都在一一实现中。

如同我们在FIT大楼6层窗前看到的那样,中心的前景无限宽广。中心的胸怀又无限宽大。这里是明日之星的“姚”篮,这里正在拥抱着美好的未来。