人物名片

李明 世界公認的現代信息論奠基者之一,加拿大皇家科學院院士,中原人工智能產業技術研究院院長,河南省重點引進科學家。

2024年新年伊始,一則消息引起廣泛關注:由IEEE計算機協會頒發,每年全球只授予一人的W.WallaceMcDowellAward(麥克道爾獎),由華人科學家李明摘得。

對于熟悉河南近年創新發展動態的人而言,這個名字十分響亮。這位在人工智能領域擁有多項世界級創新成果的頂尖科學家,去年被我省重點引進,擔任中原人工智能產業技術研究院院長。

世界頂尖AI科學家,現代信息論奠基人之一,加拿大皇家科學院院士,有“加拿大諾貝爾獎”之稱的“基廉獎”獲獎者……李明身上有很多閃亮的頭銜。

這樣的頂尖科學家為何會來到河南?這片土地會因他的到來開出什么樣的花?

啟程

11月中旬,記者在河南省科學院見到李明時,他正在開放式辦公區“溜達”。有年輕的博士從他身邊經過,他就像一個朋友般,笑瞇瞇地和他們打招呼——完全不同于記者腦海中對人工智能科學家的刻板印象。

“我老家在洛陽伊川,是奶奶把我帶大的。”一見面,他主動自報家門。李明父母都是北京大學的老師,工作忙,兄妹兩人小時候便由奶奶照看。雖然在北京出生長大,但李明童年的記憶中彌漫著來自家鄉的味道。

“蒸紅薯我最愛吃白心的,那瓤又面又甜,就跟吃栗子似的。奶奶會拿新鮮的榆錢拌著棒子面蒸熟,清香可口?!彼浀?,奶奶還從老家抱去了一只蘆花雞,養在北大家屬院里,每天一個雞蛋,為小家庭省下一筆開銷。

生長于高知家庭的李明,心底也早早就種下了向往科學的種子。

20世紀70年代,大多數家庭連收音機都沒有,電視機更別提,計算機則是鮮為人知的稀罕物。但因為父母分別任教于北京大學數學系、計算機系,李明從小就對計算機萌發了無限興趣。

高中畢業后,聽說氣象局要招程序員,李明第一時間報了名。那個年代,從日本進口的M160計算機,光是機器本體就占了滿滿幾間大屋,但計算能力僅能達到每秒100萬次,與如今主流筆記本電腦每秒10億次的運算速度相距甚遠。

和現代程序員在各種電子設備上寫代碼不同,那時,李明編程要使用一種穿孔紙帶,通過在紙帶上打孔來表示信息。他回憶:“如果一條指令寫錯了,就要把錯誤部分剪斷,再將紙帶兩端粘上,改起來非常麻煩?!?/p>

這段程序員生涯僅僅持續了兩三年。1980年,李明以高中學歷直接考取了中國科學院計算技術研究所的碩士研究生,隨后又成為中國科學院首批公派留學生之一,遠渡重洋,赴美求學。

留美期間,李明的求學經歷非常豐富——他先后攻讀韋恩州立大學、康奈爾大學等高校,還曾在哈佛大學做博士后并短暫任教。1989年,他又來到加拿大滑鐵盧大學,從副教授一路做到校級教授,在心心念念的計算機科學道路上高歌猛進。

李明(左)獲得加拿大最高科學獎“基廉獎”。 受訪者供圖

疾行

從中國到美國,再到加拿大,李明在機器學習、自然語言處理、算法平均復雜度、現代信息論以及生物信息學方面都作出了重大貢獻,解決了計算機科學領域諸多難題,不斷給科研界帶來驚喜。

比如在研究Kolmogorov(柯爾莫哥洛夫)復雜性方面,他是世界上該領域最權威的專家之一。他合著的經典著作《Kolmogorov復雜性及其應用》多次再版,被廣為引用,也贏得亞馬遜平臺上眾多讀者的青睞。這本深奧的著作少見地獲得一致5星好評,一條讀者評論寫道:這本書是每個程序員必讀之書。

2006年,李明當選加拿大皇家科學院院士,成為獲此殊榮的第二位華人學者。2010年,他獲得另一重量級獎項——加拿大最高科學獎“基廉獎”,該獎項設立40余年來,李明是極少數的華人獲獎者。

“做一件事情就要把它做到最好,就算是一個小問題,也力爭把它做到世界級水平?!彼畛S靡痪湓捀嬲]自己,“做得更實際一點,更應用一點?!?/p>

蛋白質結構預測,一個困擾學界數十年的難題。前不久揭曉的2024年諾貝爾化學獎,肯定了人工智能在蛋白質結構預測中的重大突破。

早在2000年,李明就開始向著這個領域發起攻關。他帶領團隊研發的系列蛋白組學軟件,如今已成為國際上蛋白組學的主流軟件系統,用戶涵蓋了全部世界50強制藥企業和我國80%的蛋白組學實驗室,被5000多篇頂刊論文作為重要工具使用,推動了世界范圍的蛋白組學革命。

疾行在科研之路上的李明,身后也逐漸多了一個又一個年輕的追隨者。

2002年,李帥成從新加坡國立大學碩士畢業,在學校擔任研究助理。兩年后,這個一腔赤誠的年輕人聯系上仰慕已久的李明,表達了對這位學術大牛研究方向的濃厚興趣,被當時在滑鐵盧大學任教的李明招收為博士生。

讀博5年間,李帥成跟著李明一起研究蛋白質結構預測問題。在他眼中,恩師是個“非常純粹的科學家”。

“李老師對學生非常包容,我們在研究中犯了錯,他總是以鼓勵為主。有時我們覺得他說得不對,他也會很快承認錯誤,沒有一點頂尖科學家的架子?!辈粌H如此,李帥成也很欽佩李明在科研中的專注精神。

“一般來說,做一線科研的人員會比導師知道更多細節。李老師不是這樣,他從不會大手一揮只管大方向,即使是跟剛入門不久的學生討論問題,他都會細致地思考每個細節,嚴謹考證問題的各個層面。”如今已是香港城市大學教授的李帥成,也在努力成為他眼中李明這樣的好老師。

歸途

如果說過去幾十年是互聯網改變了世界,那么接下來,人工智能將進一步改變世界、塑造未來。

2023年,隨著OpenAI大模型發展,國內“百模大戰”如火如荼,百行千業都逐步AI賦能化。河南提前謀劃布局,穩步推進國家大數據綜合試驗區建設,國家超級計算鄭州中心建成投用,國家新一代人工智能創新發展試驗區獲批建設,積極籌建中原人工智能產業技術研究院等。

同樣是這一年,海外漂泊大半生的李明,終于踏上了歸鄉的路。

兒時,故鄉是慢悠悠走一路晃一路的綠皮火車,是北京到洛陽難熬的14個小時。如今,故鄉是快速安全有Wi-Fi的高鐵,是四通八達去哪兒都方便的交通樞紐。

享譽世界的頂尖科學家回國,義無反顧地選擇河南。除了滿滿的鄉愁,李明此舉還有更深層含義。

“做學問,不能只待在辦公室,更要到生產生活一線去研究、去應用。所以我要回國,回到河南,腳踏實地地做中國老百姓需要的人工智能?!痹诶蠲骺磥?,河南發展人工智能有基礎、有條件,尤其是擁有海量的數據資源、豐富的應用場景、深厚的市場潛力。

他介紹,研究院的宗旨是“做造福人類的AI”。如何造福人類呢?就是要做人民需要的有河南特色的人工智能。通過聚焦人工智能、深度學習、大模型及其應用,推動人工智能前沿研究及其生態、產業培育,從而賦能千行百業。

舉例來說,研究院目前有一個研究組正在做智慧農業,在黑龍江有一大片水稻試驗田,通過人工智能系統精準施肥,水稻產量增加了20%。其實,人工智能在農業領域應用前景非常廣,通過智能種植、精準施肥等技術,可以實現農業生產的自動化和智能化,提高農業生產效率和產品品質等。對于農業大省河南來說,人工智能在農業方面的應用研究顯得尤為重要。

目前,河南已經有了不少人工智能應用的成功案例。在洪水科學預警和水資源管理方面,研究院聯合相關部門、高校等開發人工智能“黃河大模型”,深度融合氣象和徑流數據,完成后能實現水位預測,有助于更好地應對洪水、干旱等水文氣象事件。

在生命科學領域,癌癥和自身免疫系統疾病的研究越來越依賴于人工智能技術,研究院積極參與了國家“人體蛋白質組導航計劃”,利用AI技術深入研究免疫細胞如何區別“自我”和“非自我”,為個性化精準醫療提供技術支撐。

在信息傳輸方面,李明及團隊正探索構建一個大語言模型編碼系統,已經將文本傳輸速度提升5至10倍,并且大大提高了圖像和視頻壓縮率,成功解決了6G通信語義傳輸難題。

應急、教育、文旅、工業……李明辦公室的白板上,密密麻麻列著他對未來工作的構想。

“這是一項宏大的研究課題,正在做和可以做的還有很多,希望走出一條世界一流的、河南自己的人工智能之路?!崩蠲髡f。

科學家寄語

人工智能研究大有可為

這兩年,經常有家長向我咨詢,孩子正站在人生的重要交叉口,邁入大學或考研考博時,選擇人工智能相關專業前景如何?面對未知與挑戰該如何出發?

我的想法是:人工智能是人類社會不斷進步的工具,但與此同時,我們也必須不斷學習、不斷進步。如果不想被人工智能淘汰,就要站在科技發展的前沿,去學習和研究人工智能。

我一直主張要“做造福人類的AI”。如何造福人類?人工智能+生命科學就是個很好的發展方向。

隨著生物信息學的發展,如今我們已經能夠獲取大量生物數據,如基因序列、基因表達譜、蛋白質結構等,但與此同時,也面臨著大數據的準確性、分析處理和共享整合等問題。人工智能技術的發展對生命科學研究范式產生了深遠的影響,比如我們團隊就曾探索如何應用人工智能實現個體化的癌癥免疫治療。

人工智能領域當前的人才缺口依然非常大。人工智能這片廣闊天地大有可為。我們渴求著更多有志獻身科研的科學家和工程師加入進來,以無窮的潛力和創新活力,探索未來AI時代的無限可能。

來源: 河南省科學技術協會

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