2024年6月,王元卓在一场科学主题晚会上发表关于数字生命的演讲。
王元卓,1978年出生,中国科学院计算技术研究所研究员、博士生导师,中国科普作家协会副理事长,中国计算机学会科普工作委员会主任。电影《流浪地球2》、电视剧《三体》科学顾问。主持了20余项国家级科研项目,曾获国家科技进步二等奖。
从2014年到2016年,连续3年的儿童节前夕,中国科学院计算技术研究所研究员、博导王元卓都在为女儿们制作机器人。
3个小小的机器人,以动画电影《机器人总动员》主角瓦力为原型,功能不断迭代:“瓦力一号”只能手动遥控,“瓦力二号”可以语音控制,“瓦力三号”则实现了实时视频、脑电感应和初步的智能对话。
王元卓为女儿们制作的机器人伊娃(前)和瓦力。
女儿们很喜欢这些礼物,但在“瓦力三号”之后,王元卓一度暂停了探索。他坦言:“还能有什么突破呢?我想不出来了。”
今年正好是“瓦力二号”诞生的第十年。接受《环球人物》记者采访时,王元卓高兴地透露,一个新的伊娃机器人正在调试中。
伊娃是《机器人总动员》的另一位主角、瓦力的女朋友。和电影中的设定一样,王元卓家里的伊娃比瓦力先进得多——它拥有了一颗真正接近智能的“大脑”,而这与人工智能的飞速发展以及王元卓团队的科学研究密不可分。
王元卓的科普绘本系列。
“浪潮之巅”
1997年,高考在即的王元卓拿到了志愿表。他自己做主,在所有“专业”栏里全填上了计算机相关专业,且拒绝调剂。“我已经想好了,哪怕学校和城市不那么理想,我也要学计算机。”
这份笃定与坚持,要追溯到王元卓的小学时期。1986年,美国电影《霹雳五号》上映。片中的机器人“五号”惨遭雷劈却意外获得自我意识,它和人类朋友妙趣横生的冒险故事,构成了许多“75后”“80后”对机器人的初印象。
王元卓也梦想着拥有一个“五号”这样的好朋友。不同的是,他没有等待“神兵天降”,而是尝试自己动手做机器人,由此一发不可收拾。到了高中,他已经做了大大小小几十个机器人或电子设备,从最开始只有形态、没有“灵魂”的金属玩具,发展到可以投弹的遥控直升机和投币游戏机。
在那个年代,很多人不知道计算机、编程为何物,周边也没有师长能提供指导。王元卓习惯去书摊上寻找资料,能参考的也只有《无线电》等寥寥几本杂志。可正是这段“从0到1”的钻研过程,让他深刻体会到了创新的美妙。“你首先需要有一个想法,然后逐渐明确目标,不断学习知识、创造条件、解决问题,最终形成结果,之后享受结果。”沿着少年时期的路径,王元卓成为计算机系的科班学生,又一步步转型成大数据和人工智能的前沿探索者。
被视为“浪潮之巅”的信息产业,在过去一个世纪经历了激荡的技术迭代与产业重构。身处其中的弄潮儿,一次次感受低谷和绝望,又一次次迎来曙光和新生,王元卓也不例外。
2004年硕士研究生毕业时,王元卓选择的课题是“基于神经网络的生物特征身份识别”。他用个人电脑跑通了神经网络的识别模型,但当时识别一张人脸图像需要几天甚至几十天的计算时间。“在学位论文答辩时,一位专家问我:人脸识别有什么作用?我们人类也会经常认错人。我一下子不知道该怎么回答了。其实我明白他的意思,当时的人脸识别无论准确率还是响应时间都有限,很难真正应用起来,相当于我在做‘无用功’。”王元卓说,这件事情给他带来了不小的打击。
好在技术拐点很快到来。模型、数据和算力,人工智能发展的这三大要素,在2006年之后陆续实现新的突破。王元卓和同学们那些看似不可能的设想,逐渐变成了人们习以为常的现实。
近年来,王元卓带领团队重点展开个性化科学教育大模型研究,其中一个方向是“让大模型知道它知道什么和不知道什么”。
经常使用大模型的网友可能知道,“AI智能助理”看似无所不知,实际上常常生产出一些真假难辨的内容。这是大模型能力上的缺陷导致的。王元卓说,“知识边界”就是要教会大模型“知之为知之,不知为不知”。
在此基础上,王元卓希望研发出适合个性化科学教育的大模型,为平衡全国各地的科学教育资源贡献一份力量。它应该具备专业的科学知识,能够像老师一样循循善诱地讲解并准确回答孩子们天马行空的问题,又能根据每个小主人的特点,设定相应的语言、思考和行为模式——目前正在接受调试的机器人伊娃,搭载的就是这一大模型。
聚光灯下
“我的本职工作是管理和科研,科普只是‘副业’。”采访期间,王元卓跟《环球人物》记者多次强调。不过,或许是因为输出内容足够硬核,这位无意当“网红”的科学家,总能获得流量的青睐。
早在制作“瓦力”系列机器人时,王元卓就曾将女儿和机器人的互动视频传到网上,收获了数十万人次的点击量。到了2019年,因为一系列送给女儿的《流浪地球》手绘讲解图,这位“硬核科学家奶爸”彻底破圈。仅仅一周时间,其相关话题的微博阅读量就达到了1.5亿次。
《流浪地球》上映后,王元卓用手绘图为女儿讲解其中的天文知识。
《科学家奶爸的〈流浪地球2〉手绘》内页。
“这就是科普的魅力,也说明好的科普内容有多么稀缺。”公众的热情反馈让王元卓决定站到聚光灯下,好好做科普。既然手绘图这么受欢迎,能不能做一本手绘书?在王元卓的规划中,这本书要结合10部电影讲解100个知识点,主题就叫“科幻电影中的科学”。
很快就有很多出版社争相递来橄榄枝。有位资深科普图书编辑建议王元卓先讲解30个知识点,效果好了再继续,王元卓欣然答应。他笑着跟《环球人物》记者说:“这位编辑知道科学家都很忙,可能一不小心就会烂尾。”
第一本书的副题是《科学家奶爸的宇宙手绘》(以下简称《宇宙手绘》)。王元卓请女儿们帮忙在学校做了数十次调研,选出小朋友们普遍感兴趣的知识点,再着手研究和绘制。考虑到宇宙知识并非自己的专业领域,他还邀请了一些天文学家做科学顾问,以保证内容的准确性。
成书期间,编辑提出有些知识点可能过于艰深,建议王元卓修改或替换。但这一次,王元卓对自己最初的想法很坚持。“科研工作者的背景赋予了我们独特的优势,让我们可以讲解有深度的专业知识。而且我相信小朋友们很聪明,他们看得懂。”
王元卓的判断是对的,《宇宙手绘》一上市就受到欢迎,编辑担心的“烂尾”也没有出现。接下来的3年间,王元卓以每年一本的速度完成了该系列的其他主题篇章(人工智能、智能体、《流浪地球2》),实现了讲解10部电影、100个知识点的预期目标。
作为一名“半路出家”的画手,绘制插图对王元卓而言实在是件劳心劳力的事。但他说,这些手绘图里藏着他的初心。“我是因为给女儿做科普而‘出道’的,所有的小读者都跟我的孩子一样。我希望他们通过这些手绘图,感受到科学的温度。”
2020年,王元卓和女儿心心一起画画。
在撰写书稿的同时,王元卓还将其中的知识点进行视频化,以更好地适应当下的传播生态。2023年,他结合自己的大数据专长统计了这些视频的传播量,发现它们的二次转发量超过了60亿人次。所谓二次转发,可以理解为转发之后的再次转发,它在很大程度上脱离了人情、利益的干扰,可以体现转发者对内容本身的认同程度。“关键的其实不是数字,而是大家对科普这件事的认可。”王元卓说。
长期主义
2024年,新修订的《中华人民共和国科学技术普及法》(以下简称科普法)正式颁布实施,明确科普是国家创新体系的重要组成部分。今年2月,中国科学技术协会召开学习宣传贯彻科普法座谈会,王元卓受邀出席。他在发言中提到:“只要不耽误工作,科研人员做科普不应被视为不务正业。”
这是王元卓的有感而发。他从未忘记自己的主责主业是科研,科普只是业余时间的顺势而为。“我通常只在晚上、周末等非工作时间安排采访和讲座,也因为工作原因推掉了很多邀请。”尽管如此,“不务正业”“哗众取宠”的杂音还是时时传来。“我还算抗压能力比较强的,有些人也许早就因此不敢再做科普了。”王卓元知道,他的处境,也是科普志愿者们的普遍处境。
如今,国家层面的法律支持有了,具体落地还是一个细水长流的过程。作为中国科学院计算所教育处处长和中国计算机学会科普工作委员会主任,王元卓力图在自己的能力范围内先形成一个个“小气候”,比如组织科普视频大赛、遴选优秀科普图书、编撰中小学科学课程等。“未来,我希望自己不再是聚光灯下的‘明星’,而是推动生态构建的‘导演’或‘制片人’。”
就在不久前中国计算机学会举办的公益日期间,在王元卓的筹划下,该学会两支志愿者小分队走进云南、新疆等地的边境少数民族学校,为孩子们讲解人工智能知识。小分队一去就是一个多星期,没有科研人员能挤出这么多时间,王元卓就安排大家接力。“你去两天,他再去两天。只要想做,办法总比困难多。”
这些孩子们中间,会出现人工智能学家吗?在王元卓看来,这是无需强求的事。“不要指望一次讲座就产生很大的化学反应。我们要做的是持续地去、持续地讲,推动全国构建起成熟的科学教育体系。让孩子们对科学萌生兴趣,并且能接受系统的教育,剩下的就是水到渠成。”
让这位科幻迷感到高兴的是,近年来,中国的科幻电影也日渐成为推动科学传播的重要力量。2021年,王元卓受邀成为《流浪地球2》科学顾问,负责其中人工智能的科学设定。影片主人公图恒宇所写下的一些代码,就出自他和团队之手。
当然,科幻不等于科学。在举办科普讲座时,王元卓会特别注意讲明其中的区别。“这种区分非常重要,我们不希望公众将科学知识与科幻设定混淆,从而产生误解。”但他也告诉《环球人物》记者,我们可以用发展的眼光看待科幻电影,并从中获得启发和思考。他小时候看过的许多科幻小说,在今天已经成为现实——也许有一天,未来的孩子们真的会和数字生命生活在一起。
采访到这里,《环球人物》记者顺势打听了一下《流浪地球3》的进展:“您还是科学顾问吧?”
王元卓莞尔一笑:“我只能告诉你,敬请期待。”
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