與2017年度兩位圖靈獎得主的虛擬對話

【新一屆圖靈獎即將揭曉，在此與大家分享撰寫的2017年度兩位圖靈獎得主的故事，本文于2018年3月28日完稿，發表于《中國計算機學會通訊》2018年第4期，】

2017年度的計算機領域最高獎“圖靈獎”終于揭曉——斯坦福大學的約翰●軒尼詩（John Hennessy）教授與加州大學大衛●帕特森（David Patterson）教授由于為設計更快、更低功耗以及精簡指令集（RISC）微處理器創建了一套系統的、量化的方法而獲此殊榮，這也是計算機體系結構領域第五次獲得圖靈獎，相比于前幾位圖靈獎得主或是家庭顯赫[腳注1]或是出身名校[腳注2]，今年的兩位圖靈獎得主的人生軌跡更似“寒門出貴子”，軒尼詩出生于一個工程師家庭，本科就讀于很多人并不了解的維拉諾瓦大學[腳注3]，博士畢業于紐約大學石溪分校；而帕特森則是家族的第一位大學生，本碩博均畢業于加州大學洛杉磯分校，

“英雄不問出處”，但為何出生平凡的人能成長為英雄，還是值得一探究竟，我的研究方向為計算機體系結構，經常拜讀軒尼詩與帕特森的文章，多次聆聽他們的報告，看過他們的訪談與口述歷史，也曾當面交流請教過，因而對他們的成長軌跡略知一二，下面我將用蒙太奇手法來進行一場虛擬對話——摘錄和拼接他們以往報告、采訪和文章中的精彩語錄（下文雙引號中內容），和大家一起探究科研人生的成功之路，

一、超前教育

主持人：你們上大學時很多學校還沒有計算機專業，怎么會選擇這個方向？

軒尼詩：“我的父親是一位工程師，他讓我對計算機產生了好感，但我真正對計算機感興趣是高中時在一臺分時共享的機器上用紙帶編程的經歷，然后，我和一位好朋友一起參加高中科學專案——設計一臺tic-tac-toe機器，我們使用了決策樹，不是很難，但人們看到這臺機器能戰勝他們時還是很吃驚……我高中時就會一點Fortran編程了，但那時大學還沒有計算機專業，我就選擇電子工程，但我會計算機興趣越來越濃，”[1]

帕特森：“我是我們家里第一個大學畢業生，那時我們高中開了大學數學預修課，我記得自己上了一門微積分課，我在UCLA上本科，選了數學專業，大三時有一門數學課取消了，所以我只能選一門計算機的課來算學分，那時我知道什么是計算機，但其實我并不感興趣，我想是那門課讓我對計算機產生了興趣，”[2]

場外音：高中時代就學習編程、學習微積分，這不正是被很多國人詬病的“超前教育”嘛？而從兩位圖靈獎得主的回答中，我們可以了解到1960年代的美國高中教育不管是在教學理念上還是在知識結構上，都是相當領先，可見，超前教育正是發現和選拔人才的有效方式，

二、成家立業

主持人：請兩位談談你們是怎么認識另一半的？

帕特森：“我和太太是12歲認識，16歲開始約會，19歲結婚，21歲生了第一個孩子”[6]，“我想家庭的點點滴滴是我最驕傲的時刻，這一點毫無疑問，不過，這一路過來并不容易，第一個孩子出生時，我就覺得經濟上有些麻煩了，老二出生時，我感到強烈的經濟危機了，心想，嗨，我要變成一個真正的男人了，要養家糊口了，”[2]

軒尼詩：“我贏得太太芳心靠的是努力作業和科學知識，17歲時，我放學后在一家食品雜貨店打工當庫員，盯上了也在店里打工的17歲收銀員女孩，”[8]

軒尼詩太太：“（我記得）第一次約會是在高三，他拿了tic-tac-toe機器到我家，給我媽留下了深刻印象，”[8]

場外音：幸福美滿的家庭是成功事業的基石——1966年，帕特森與太太結婚，如今已過金婚之年；1974年，軒尼詩和太太在22歲那年舉行了婚禮，今年是他們結婚44周年，浪漫而忠貞的愛情陪伴了他們一生，令人羨慕不已，他們的成功離不開兩位太太一生的支持，

三、最好的學生選擇學術界

主持人：你們在博士畢業后為什么會選擇留在學術界？

帕特森：“我太太起了非常重要的作用，當時我拿到了貝爾實驗室和伯克利的聘書，我問太太，‘我們在學校宿舍住了很久，經濟上也很緊張，你是不是想讓我去公司好先買房？’她問道：‘如果你現在拒絕伯克利，先去公司，那以后你想改變主意還能再回伯克利嗎？’我說：‘哦，這個不太可能’，‘那如果你先去伯克利，然后再想跳到公司呢？’‘這個還是很容易的，’她說：“那好，去伯克利！我們會窮一些，但很驕傲，’”[2]

軒尼詩：“我從一開始就決定去學術界，所以只參加了大學的面試，實際上，斯坦福是我面試的第14所大學，”[1]

場外音：帕特森在1976年加入了伯克利，一呆就是40年，一直到2016年退休，軒尼詩在1977年加入了斯坦福，到現在也有41年了，他們都很享受在學術界教書育人、與學生們一起開展研究的生活，他們顯然是當時最好的一批學生，也都選擇了學術界，這種選擇背后體現了社會價值觀的導向，

四、好的研究品味

主持人：你們認為什么是好的研究？如今計算機領域論文越來越多，你們怎么看？

帕特森：“現在計算機領域論文發表狀況令人擔憂，當你看到剛畢業的博士就發表了幾十篇論文，給人感覺就像是大量最小可發表單元（least publishable unit，LPU）的堆積，重數量而輕質量”[3]， “研究的目標應該是追求影響力，去改變人們開展計算機科學研究與工程設計的方式，論文數量是學術界槽糕的評價指標，我推崇理查德·海明（Richard Hamming）的觀點——解決重要的問題！” [4]，可以用研究專案來評價，當然，“應該是完成了多少個專案，而不是啟動了多少個專案”[4]，

軒尼詩：“（其實）在學術界很容易判斷（研究價值）：告訴我你最重要的5-6篇論文是什么？我們應該摒棄唯論文數量，一個人真正做成了什么？最侄訓在于影響力，看他們對工業界產生了什么影響，對其他研究人員產生了什么影響， 這才是評價教授們的研究作業時真正應該關心的，”[3]

場外音：由此看來，“重數量而輕質量”并不是國內學術界特有，這在國際上也是同樣存在的現象，這引起帕特森與軒尼詩的擔憂，因為與他們那個年代的研究氛圍相比，今天的學術論文通貨膨脹現象已經非常嚴重，表1是他們職業生涯早期的論文發表情況，其中1980-1985年正是他們開展RISC和MIPS處理器研究的黃金時期，軒尼詩在1982年有一個高峰，這是因為他加入斯坦福6年作業的積累，同年，他啟動了MIPS專案，此后三年論文數又回歸到1-3篇的正常狀態，可以看到他們在職業生涯早期平均每年只發表約2篇論文，但這段時期的成果卻獲得了圖靈獎，對比其親身經歷，這也難怪他們會對當前追求論文數量的現狀表示擔憂，如何培養好的研究品味，值得每一位年輕科研人員思考，

五、與工業界密切聯系

主持人：我發現你們都做了很多和工業界有關的專案，軒尼詩教授甚至還親自創辦了MIPS公司，請問你們是如何看待學術界與工業界之間的關系？

軒尼詩：“在斯坦福有這樣一種信條——和工業界的互動，不管是咨詢還是其他角色，都是非常有價值的事，這不僅可以讓大學對工業界產生更大的影響力，也可以讓教授們對研究有更好的理解與洞察，我想這個信條是千真萬確的，你想，班上的學生大多數其實不會留在學術界，即使是研究生，大多數都會去工業界，教授們當然要講授那些經典的基本原理，但理解甚至經歷過如何應用這些原理，則會給教授們帶來不可思議的價值，”[1]

帕特森：“我們是做體系結構的，有產業基礎，我覺得這很關鍵，我們有想法，就能找到地方去試驗這些想法，所以不斷和工業界互動就很重要，一方面當你覺得有好想法時他們可以來檢驗你的想法，另一方面，他們會幫你發現研究問題，幫你確定一個問題是否重要，有趣的問題很多，但它們又有多重要呢？所以我總是在和工業界互動中判定一個問題重要還是不重要”[2]，此外與工業界交流對學生也有幫助，“應該多給學生機會讓他們向工業界專家做報告、介紹海報，多跟工業界互動” [4]，

場外音：只有更深入地了解企業，研究人員才能獲取真正的產業前沿需求，才能做出真正有價值、有影響力的研究作業，才能贏得企業的信任與尊重，近年來，國內的學術界與產業界之間的合作已經打開了局面，假以時日，相信中國必然會涌現出越來越多的高水平研究作業，

六、好教材成就影響力

主持人：你們合著的《計算機體系結構：量化研究方法》被稱為是體系結構界的圣經，為什么會想到寫書？

軒尼詩：“因為做了MIPS后，我一直被迫努力地去思考RISC到底是怎么作業的、它的優勢到底是什么，這讓我們產生想寫一本書來量化解釋計算機體系結構的念頭，當然，這也讓我做出了一些其他貢獻”[1]，寫出一本好書的影響力會令人不可思議，“有一次我走過清華大學一個研究實驗室的走廊，我太太指著一本書跟我說：‘看，這里有一本你的書，為什么不給這位女孩簽個名？’于是我停下來簽了名，結果，不到30秒，一下子站出來50-60個學生從他們的書架上拿出書來找我簽名，這時你會有一種意識——這本書讓你接觸到世界上遙遠的人們，”[1]

帕特森：“我們對當時的體系結構教材很不滿意，這些書就像是購物手冊，這是一個研究專案A，這是一臺計算機B，所以，我們覺得應該寫本書” [2]，關于“影響力，我想RISC和那本量化方法書確實改變了人們設計計算機的理念”[1]，

場外音：其實寫一本好教材不容易，并不是所有的教材都有如此影響力，軒尼詩與帕特森親自從事RISC架構處理器設計的經歷，讓他們對體系結構有更深入的理解，這才是這本教材成功的關鍵，

七、學生是最大的財富

主持人：你們是如何學生的？

軒尼詩：“我喜歡教書，我喜歡和學生一起做研究，我真的覺得這是我生活中最美好的時刻”[1]，“在那些出色研究成果中，我做的貢獻和學生們相比顯然那么地微不足道，他們就好像是一種神奇的放大鏡，我想這也正是大學里的偉大之處：學生的作用就是放大鏡，真的是驚人的放大鏡！”[1]

帕特森：“（加入伯克利）32年后，我進一步明確了如下目標：導師最大的財富是你指導的那些學生，而不是你發的那些論文，我對導師的建議是，讓你的學生有一個好的開始，建立令人興奮的研究環境，幫助他們培養好的研究品味，起到表率作用，教會他們在公開場合做報告，在他們生活遇到困難時給予幫助，學生才是學術王國中真正的財富，”[5]

場外音：軒尼詩培養了10余位博士，已有兩位入選美國工程院院士，還有多位ACM Fellow，帕特森在過去40年培養了36位博士[腳注4]，有5位已經是ACM Fellow，值得一提的是帕特森有兩位中國學生，分別是2010年畢業現在清華大學的徐葳教授與2013年畢業創辦了一家創業公司的譚章熹博士，

八、服務精神

主持人：你們都曾擔任過一些行政職務，比如軒尼詩教授擔任過系主任、工學院院長、教務長直至校長；帕特森教授擔任過系主任、ACM主席等，你們是如何看待行政職務？

軒尼詩：“當我正在考慮工學院院長這個職位時，當時的院長跟我說，‘這是一個服務性職務，你是在為教授和學生們服務，’這讓我陷入思考，從此，我一直感覺自己在這里，就是為了幫助他們成長，”[8]，“工學院有超過200位教授，橫跨不同的領域，（當院長期間），我能理解每一位正在做什么，我能欣賞他們的作業，不需要姓，只根據名字，我就能知道所有的教授，”[1]

帕特森：“為學校服務，為學術同行服務，對一個人的職業生涯是非常有益的，比如，1990-1993年，我擔任計算機系主任期間設立了一個獎，后來我自己也獲得了這個獎；2001-2004年，我擔任伯克利的預算委員會成員，為全校教授爭取更好的薪酬，相應地我的工資也漲了；2004-2006年，我擔任ACM主席，當時DARPA砍了研究經費，我希望召集更多同行一起向DARPA寫信抗議，但大家都擔心DARPA報復，但我還是寫一篇文章發表在《Science》上，結果兩年后，我被提名評上了美國科學院院士，我想是那篇文章讓更多人知道了我，”[6]

場外音：學術生態的發展是建立在服務精神基礎上，一個有趣的觀察是國外學者往往將會議程式委員會（Program Committee, PC）委員視為一種學術服務，是為學術同行免費貢獻，因此，當大家收到擔任PC邀請時，往往會回復“I’m happy to serve（我很樂意服務）”，在國內則普遍會把在頂級會議上擔任PC看作是一種榮譽（包括我自己也曾這樣認為），認為擁有了對投稿論文“生殺予奪”的權力，在此提一個建議——年輕學者們不妨主動向自己領域頂級會議的程式委員會主席毛遂自薦，表示愿意為學術社區提供審稿服務，這種觀念的轉變，將會有利于國內學者融入國際學術界，

九、團隊建設

主持人：你們的研究都是由團隊一起完成的，為什么采用這種團隊模式？對團隊建設有什么建議？

軒尼詩： “我們發現一個困難是當真的要交付和演示（MIPS）技術時，你不得不建設一支能實作完整系統的工程團隊”，“（MIPS）是一個好專案，當你回想起來它真的很不可思議……我們有一個團隊，按今天設計芯片的標準是很微不足道的，但卻作業非常勤奮，而且敢于嘗試一些有點離譜的事情”，“我學到的最重要的事情之一就是從一開始就聘用最優秀的人”[1]，.

帕特森：“回顧過去40年，當我在1976年加入伯克利時，還只有‘三巨頭’：斯坦福、麻省理工學院和卡耐基梅隆大學，今天，我相信我們已經稍勝一籌，這得益于：（1）我們總在吸引和培養最優秀的年輕人；（2）我們有其他頂尖學校所不具有的、激進的‘集團作戰’科研模式（3）我們做事出發點是計算機系的利益最大化，而非自己方向或個人利益最大化，”[9]

場外音：在團隊合作研究方面，伯克利具有更鮮明的特點，帕特森曾列出他在過去40年間與27個同事合作開展了12個研究專案，一共有297位學生參與了這些專案，這些專案有一半在產業上成功了，但他認為更重要的是培養了大量人才——27位同事中11個成為了美國工程院院士；297位學生中15位成為ACM Fellow，

十、敢于嘗試與樂觀心態

主持人：我們的采訪快結束了，請你們談談人生最大的體會？

軒尼詩：“我經常給人們的一條建議是不要膽怯，海倫·凱勒曾說‘懦弱者和勇敢者遭遇不幸的幾率差不多’，我想這是對的，一個人很難成功如果你不愿意嘗試風險，所以每年我都鼓勵學生去嘗試風險，各種各樣的風險，”[1]

帕特森：“如果要說最大的（人生）體會，我想是樂觀吧，當然不是盲目的樂觀，而是謹慎的樂觀，我做過很多只有五六成把握的事情，有的甚至只有四成把握，我總是說“去干吧，讓我們先試試看再說”，這種樂觀方式對我很有效，我想如果我稍悲觀一點，就不會給伯克利打電話了，當然也有很多事我沒有做成，所以我說是謹慎的樂觀，”[2]

場外音：事實上，這并不是兩位圖靈獎得主所特有的，其實國內年輕科研人員都具備這樣的心態，但有時因為各種約束而無法發揮，也許可以創造更容忍失敗的環境，讓年輕人能更勇敢地去嘗試風險，

結語

這場虛擬的對話結束了，我們試圖從十個角度來探討軒尼詩與帕特森的科研成功之路，如果把每個角度都當做一個成功因素，那么中國學者在哪些方面已經具備條件？哪些方面還有明顯不足？我們嘗試把答案總結在以下表中（偏頗之處請讀者指正），以此作為努力方向，期望中國早日涌現圖靈獎級別的作業，

參考文獻

[1] “Oral History of John Hennessy” by John Mashey, Computer History Museum, Sept. 20, 2007

[2] “Oral History of David Patterson” by John Mashey, Computer History Museum, Sept. 13, 2007

[3] “An Interview with Stanford University President John Hennessy” by David Patterson，Communications of the ACM, Vol. 59 No. 3, Pages 40-45, 2016.

[4] David Patterson, “How to have a bad career”, Talk at Google, Nov. 18, 2015

[5] David Patterson, “Your Students are Your Legacy”, Communications of the ACM 52.3: 30-33, 2009.

[6] David Patterson, "How to Build a Bad Research Center", Communications of the ACM 57.3: 33-36, 2014.

[7] David Patterson, “My Last Lecture: How to be a bad professor”, Talk at UC Berkeley, May 6, 2016.

[8] Doug Swanson, “Favorite Son”, Stanford Alumni, 2000.

[9] Alan S. Brown, “John Hennessy: The Godfather of Silicon Valley”, THE BENT OF TAU BETA PI, 2016.

[10] David Patterson, “Passing the Baton”, 2015.

腳注：

1. 1987年圖靈獎得主John Cocke父親是杜克能源公司總裁、杜克大學校董事會成員，

2. 1963年圖靈獎得主Maurice Wilkes畢業于劍橋大學，1999年圖靈獎得主Fred Brooks畢業于哈佛大學，2009年圖靈獎得主Chuck Thacker畢業于加州大學伯克利分校，

3. 維拉諾瓦大學是一所地區大學，于2017年首次進入US News的全國大學排名前50位，

4. 帕特森教授的學生串列：https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/Dissertations/Faculty/patterson.html