创新的前提是信心 创新的关键在选题

李国杰

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本讲由中国科学院研究生院与本刊编辑部共同主办。本文根据李国杰院士在“中国科学院创新案例系列讲座”的报告整理而成。

很高兴有机会和各位同学交流关于创新的一些体会，我报告的题目叫“创新的前提是信心，创新的关键在选题”，重点讲关于自信心和选题的问题。

关于自信心，先讲两个例子。毛主席领导中国共产党把中国从一个落后的半殖民地半封建国家变成一个独立自主的国家，没有一点自信心是不行的，是不可能在那种艰难困苦下走向胜利的。毛主席在青年时代就写下“自信人生二百年，会当击水三千里”的诗句，充分体现了他的自信心与魄力。大家知道，我国科研做得最成功的是“两弹一星”，除了有社会主义制度集中力量办大事的优势以外，还有很重要的一点是，研究“两弹一星”的科学家具有高度的民族自信心和极大的勇气和魄力。我国航空工业的发展是第二个例子。上海航空设计所曾设计我们国家最好的飞机“运10”，并试飞到拉萨和乌鲁木齐，是比较成功的，后来项目下马了，最近有人重提这个事情。近期参观他们的展览馆，看到很多飞机模型和实物，最使我感到震撼的是展览馆入口宋健同志的题词，就四个字：“站起来吧！”我感到很奇怪，题词一般都是祝你们取得成功取得胜利之类的好话，这“站起来吧”显然是批评还没站起来。我后来就这个问题还问过宋健同志，他说我就是要提出批评。宋健同志在中国工程院的几次会上都讲到我们国家的航空工业，还在他主编的一本书中谈到，建国初期，当时在苏联帮助下，我们和国外的差距也就是十来年，现在差距越来越大，有三四十年的差距。后来为什么搞不起来？为什么航天可以搞上去，航空就搞不起来？除了技术上的难度，主要原因是主管航空工业和民航总局的领导没有自信心，就是没有“站起来”。

下面讲我们自己的体会，为什么中国科学院计算技术所（以下简称“计算所”）要做CPU？这件事情开始于2000年以前。我参加“863”计划很多年了，1986年到2000年执行第一个“863”计划时，根本不敢立项做CPU研制或“大规模集成电路研制”，当时的理由是一共才100亿左右，都用来发展微电子还不够，所以干脆就不搞了。到2000年时，我国芯片的研制没有太多人考虑，觉得不太可能做起来。当时我刚接任计算所的所长，我就在考虑计算所要做什么。作为科学院的国立研究所，要做一些关键和共性的技术，什么是关键的和共性的技术？在计算机领域，微处理器显然是最关键最共性的技术，当时就觉得要做这件事。到底怎么做?当时有一个机遇是跟俄罗斯合作，俄罗斯微电子所有一种不跟随INTEL的新方法，是通过二进制翻译的方法使他们E2K芯片X86兼容，而且可以做到奔腾III和奔腾IV的水平。但当时我国的水平也就是386水平，我去俄罗斯谈合作时得知我国一个研究所也在与俄合作研制386。如果从386做起，再做486、586，这样循序渐进，何年何月能够做到现在用的芯片呢？我自己定了一个路线叫“高起点一步到位”，这个“一步到位”不要错误理解今天做芯片明天就达到国际水平，我的意思是尽最大努力，不要爬行，能做到哪一步就尽量跨越做，我们可以跳过386、486直接到奔腾上去。对技术仔细分析后，我们认为计算所有可能一步超过586。于是我就到俄罗斯谈判，俄罗斯也在寻求合作，那时没有任何人答应给我们经费，我们手里有的就是2000万人民币创新经费，我拿出1000万来。为了能与俄罗斯合作，我提出付给对方300万美元作为第一笔合作经费，以后参股，成果分享。俄罗斯方面认为他们的技术价值3亿美元，这差距太大了！根本不可能有人给三亿美元做这个研究，其实连300万美元由谁出我都没有谱。最后我决定自己做，就从一千万做起！

接下来碰到第一个问题就是谁来做，计算所做通用CPU芯片的研制应该说刚开始。做计算机的研制和做CPU，老同志比较有经验，刚开始我还是更相信经验丰富的老同志，迟迟拖了三四个月没有下定决心，最后狠下决心把这个大任务交给年轻科学家，我的全部家当的一半就压在这个没做过CPU的年轻人身上了！如果他砸了，我也砸了。我觉得我们应该敢于相信年轻人。项目做完以后，我总结出来人才确实是逼出来的：自己去培养，通过大任务来逼，是一条很重要的道路，压重担是可以压出人才来的。

第二片“龙芯”芯片已研制成功了，现在在做第三片。“龙芯2号”芯片已可以用来做台式机了。第三片今年5月份出来，按照“863”计划要求，到今年年中要完成的“龙芯2号”性能将相当于1.3G奔腾IV的。两年前我们还在讨论386，现在是奔IV，这样的阶段人家走了十年。客观地讲，我们和国外的差距现在大概在两三年的水平，到明年我们的CPU芯片大概与国外相差两年左右。我们在国内加工，要在性能上赶上最先进的国家不太容易。我们请来了国外专门的评估公司阿卡迪尔，这个公司是专门评估国外芯片厂商技术的。他们评估了半个月，很严格，写出了一本很厚的评估报告，其中有这么一段话，认为“这个是很年轻的队伍，只做了一两年，已是一个老练的队伍，而且是world-class team。”大家不要小看这样的评价，一个国外的严格的评估公司能承认一个工作团队两年左右是一个world-class team，这是一个很高的评价了！后来还评价道：“龙芯-2具有excellent quality，而且是一个radical implementation,一个很急进的设计。”现在敢说我们设计的CPU芯片已经比MIPS公司本身的芯片要好。MIPS公司现在只做中档和低档（32位），我们做高档（64位）。很多人认为，中国人只能做低档，而外国人做高档。我们就是要把历史颠倒过来，对于MIPS兼容CPU，现在的局面就是外国人做中档和低档，我们“龙芯”这个组做高档的。我觉得中国一流的计算机人员的聪明才智未必低于国外，只要凝聚一批脚踏实地、不图虚荣、决心为振兴民族高技术产业而奋斗拼搏的斗士，外国一流计算机实验室能做的事情我们也一样能做到。

再讲一点做曙光机的过程。我是1987年初回国的，开始做了两年“863”基础研究。1990年初成立国家智能计算机中心，聘我当主任。当时我招聘的人大部分都是没有造过计算机的，都是使用计算机的，那如何造计算机呢？我们这支队伍用了几乎两年时间，分析几百万行操作系统源程序，一行一行地抠。我认为，如果不理解操作系统源程序，是不可能造计算机的。1992年年初，智能中心开了一次誓师会，开会的时候我找人在黑板上写了几个字“人生能有几回搏”。开会的时候我说你们不要以为没有造过计算机的人就造不出好计算机，我相信你们一定能做成！有人说，李老师你既然这么相信我们能造成计算机，如果造不出来就没有脸回来见江东父老。

第二个问题讲选题。成果的价值，在很大程度上都取决于该不该做。很多人问我，为什么我们的很多成果转化率不高、竞争力不强？我的回答是，不是转化率高不高的问题，有些根本就不应该做！选题时，大多数从别人的产品白皮书里面找，要么从发表的文章里面找，但真正有希望产生重大影响的并不多。世界上的聪明人太多了，你选择研究方向，要分析一下，你具备什么优势和特点。我赞成“谁抠扳机谁瞄准”，是强调课题承担者选择方向的责任。我们的成果影响不大不能完全把责任推给出课题指南的专家组。不能怪出题目的，题目给你的范围往往比较大，你还要集中，确定更加清楚的方向，所以你要考虑，考虑各个环节，使得结果能真正产生重大影响。

下面讲一点体会，我们做“曙光”计算机有几次大的跨越。九十年代初，日本的五代机还比较红火，当时我们的主题叫做智能计算机主题。我在美国做这个，做完以后我的结论是不行，所谓智能机，做出来实际上赶不上通用机。我后来反复向领导讲，1993年在一次全国性学术会议上，我代表专家组第一次提出“顶天立地”，指出现在不能做智能计算机，只能做一个智能化的通用计算机。后来根据国家需要，做“曙光1000”，获得国家科技进步一等奖，名气可以变得很大，也因此可以当院士，就是卖不出去。为什么卖不出去，我当时认为这个东西既便宜又好，怎么卖不出去？我跟其它公司讲，你们赚软件，我卖机器，不是很好吗，但他们不积极。因为底层操作系统是我们自己做的，一些厂商没有兴趣给我们的产品配套，这就带来一个问题，我做的机器只能卖给大学运行用户自己编的程序，那有什么前途！如果你的底层操作系统跟人家一样，然后把大量应用软件移上去，用户就多了。我们当时顶住压力，改变策略。这不是向外国人投降，而是向用户向市场投降。在否定自己以后，决定了一个新的方向，我们的底层操作系统一定要用国外的，流行的，应用软件全部可以装上去，我们的重点是做高层管理的机群操作系统。这一下走通了！现在曙光超级服务器在国内市场上一点不比国外的机器差，机群已卖了一千多套。现在我们又要做新的了，就不能再这样做传统的Cluster了，因为传统的机群系统使用效率比较低，可用性也不高，我们现在要做网格服务器，做后Cluster时代的超级服务器。

我们从开始做“曙光一号”，到“曙光1000/2000/3000/4000”，每一次都有大的变化。不是国家立什么大的方向我们就做什么，所以我觉得选择定位很关键。除了性能之外，安全性、可靠性、尽可能降低成本都很重要。不要忘了中国还有很多农民和穷人，不能说高消费人群能用计算机就行了，七八亿中国人上网是很大问题。还有产出的问题，标志是要有影响。很多人说我们搞基础研究不要谈影响，我觉得不管搞基础研究还是搞高技术研究，不过是影响时间长短的问题，不能一点不考虑影响，完全凭感兴趣恐怕不行。钱不是你的，你自己掏钱做科研你爱怎么做都行，这是老百姓的钱，是纳税人的钱，所以还得考虑影响，必须考虑国家的需求。

研究生做论文时，要把你想做的事一句话讲明白，而且要让一个中学生明白。这个是一个非常容易考核选题好坏的标志。许多研究生选题的时候，基本上都是在做“家庭作业”，都是老师出题学生做，学生永远是答题的份。麻烦就在这里，大学毕业后，做研究生了，还是不会出题。我有一个朋友在美国普渡大学读书，每次老师找他谈话，他很紧张，他在国内习惯了老师出题，自己不会出题，总是在研究领域的边缘徘徊，深入不进去。还有一种情况是，在文章中找个小狭缝，纸上谈兵，谈一些所谓框架。在计算所，有些同学经常与我谈大的框架设想，就是不能深入进去。一个问题有一个解的空间，在解的空间里面有无数个解，稍微变一下参量就是一个解。在无限的空间中找几个点，找几个例子，在这个上面运行一下比某个现有程序要好，论文就出来了。把那些效果不好的不引用，差的不告诉你，只把好的挑出来，放在论文里。我不敢说100%，但是50％ 的论文恐怕是这样做出来的。这个有意义吗，有一点意义，但是实际上没有用处，因为既不是统计结果又不证明你比别人强，你做的东西的价值在哪里呢？解的空间是无限的，如果能证明你的解是最优的，当然有意义，至少要在统计意义上比别人好。

还有一点，我们计算所工程设计任务比较重，很多人是通过做完一个工程以后做个技术报告，这跟论文是有差别的，论文不等于技术报告论文应在某些集中点上想出创新的idea。我现在讲的是技术创新，和数理化的思维方式不完全一样。

除了我刚才讲自信心是前提，选题是关键之外，还要注重需求。我们国家信息技术落后，但需求并不落后，因为需求是检验创新唯一的标准。根据20年前的调查，大部分的技术创新是由需求拉动的，创新是由需求和技术共同决定的，需求决定和检验创新的报酬，技术决定成功的概率和成本，需求是成功之母。IBM前任总裁，写的一本书叫《谁说大象不能跳舞》，这里面我印象最深的一句话是，IT行业受技术控制的程度几乎到了荒唐的地步。我们应该注重需求，按照需求来做技术，而不是用技术牵着用户走。

还有一个是，到底动力在哪里？我的一个学生搞生物信息学研究，做了一篇论文在《核酸》杂志上发表了，影响因子是7.7，计算所是头一个，因为计算机方面的杂志影响因子基本上都不超过1，所以他很高兴告诉我说，他为这篇论文高兴了两个星期，两个星期以后高兴就没有了。做科研怎么样保持长久愉快，你得奖升职后的愉快不会长久。乐趣不是在成功之后，而是在探索之中，是乐在其中。关键你的工作不是为个人，只有把你的工作和国家的命运、整个市场的需求联在一起，你才会有无穷的动力和激励。

我的结束语是，自强自立的信心是创新的前提，前瞻务实的选题是创新的关键，惠及大众的需求是创新的源泉，乐在其中的追求是创新的动力。

（李国杰 中国工程院院士，中国科学院计算技术研究所所长、研究员，中国科学院研究生院教授；北京100080）

（2004年）