原始性創新，是攀登科學高峰的必由之路，更是一個艱難的突破過程。在中國科學院計算技術研究所研究員陳云霽看來，原始性創新就是在科研中充分發揮研究人員的學習能力、創造能力，去解決未知的科學問題。他從2008年決定開展人工智能和芯片設計的交叉研究。最初不管是在國際還是國內的科研領域，都不太看好這一方向的前景。而正是在這一背景下，陳云霽決心帶領團隊，探索這一少有人問津的領域。

功夫不負有心人。在十幾年的科研探索征途中，陳云霽帶領團隊成功研制了國際上首個深度學習專用處理器芯片。2021年11月3日，其主持的“深度學習處理器體系結構新范式”項目，獲得了2020年度國家自然科學獎二等獎。在他和團隊的努力下，現如今，深度學習處理器研究方向已成為當前國際計算機體系結構領域最重要的研究熱點之一。

“天才”是怎樣煉成的

9歲上中學，14歲就讀于中國科學技術大學少年班，24歲博士畢業于中國科學院計算所，29歲起任中國科學院計算技術研究所研究員（正教授）、博士生導師。陳云霽的履歷與成長，都與他的家庭教育背景息息相關。陳云霽的父親是電力工程師，母親是歷史老師。從四五歲開始，陳云霽就接觸到了詩文知識，對語文、數學等科目的學習也有涉及。這些因素給他此后的學習、工作奠定了基礎。

然而，在成長過程中，陳云霽也曾迷失過方向。他直言，自己剛上大學的時候，因為年紀很小，所以自制力不是很好，也沒有完全適應大學的環境。這一階段，陳云霽癡迷上了打游戲，是因為有陳國良院士等恩師的指引，他才慢慢從迷途中知返，并從興趣中找到了自己未來的方向。

1931年，愛因斯坦曾在美國紐約州立大學的演講《論教育》中說“教育是如果學校的知識都忘光之后剩下的東西”。陳云霽十分同意這一觀點，在他看來學校教育的重點，是為了培養一個和諧的人格，一個有激情、有創意、能獨立思考和判斷的人格。而一個人價值觀的形成，越小的時候影響便是越大的。在陳云霽看來，能夠早一點去上大學，更早地接受科學精神和人文精神的洗禮，是十分寶貴的體驗?！皩焸儗τ诳茖W的態度和精神對我的影響是非常大的，從某種程度上來說，已經深深刻在了我的靈魂里面?！彼f。

本科畢業后，陳云霽聽在中國科學院計算技術研究所實習的同學說那里正在研制中國第一塊通用CPU芯片龍芯1號，聽聞這一消息，他激動萬分。陳云霽深知，在當時中國計算機領域的發展背景下，開展這項工作需要決心，更需要勇氣，而他十分愿意投身到這一研究中。在心愿的驅使下，2002年，他通過不懈努力如愿以償來到了中國科學院計算技術研究所，跟隨胡偉武研究員碩博連讀，成為當時龍芯研發團隊中最年輕的成員。博士畢業后，他留在了計算所。25歲時，陳云霽就已經成為8核龍芯3號的主要架構師。在“龍芯”系列的研發工作中，陳云霽不但提升了個人能力，還磨礪了意志品質，這一切都為他今后科研工作的開展奠定了堅實的基礎。

深度學習處理器的“開拓者”

科研之路無疑是孤獨的。最開始從事人工智能和芯片設計交叉研究的時候，陳云霽也不止一次地問自己，為什么要做這樣的研究。面對前路的未知，他最終還是選擇堅定自己的內心。在他看來，很多原始創新做出來之前，相關方向一定是不被大家認可的?！澳菚r候我們還是憑著一個學術的信念，相信這樣的交叉研究是一個有意義的方向，即便其沒有什么功利意義上的價值，我們還是希望能把這項研究給堅持下來?！标愒旗V說。

起初，陳云霽主要憑借著自己對這一課題的理解孤軍奮戰，直到2008年，弟弟陳天石來到了北京實習。就這樣陳云霽開始與在人工智能算法方面有著豐富經驗的陳天石開展合作，兄弟兩個一個人推算法，一個人推結構，經過幾年的潛心研究，最終在相關領域取得了一系列進展。

2014年，在美國鹽湖城召開的“計算機國際體系結構支持、編程語言和操作系統”（ASPLOS）國際會議上，陳云霽團隊與法國國家信息與自動化研究所（INRIA）的奧利維爾·特姆（Olivier Temam）合作發表了一篇題為“DianNao:一種小尺度的高吞吐率機器學習加速器”的論文受到了全世界的關注，這篇論文最終獲得了會議的最佳論文獎。這次會議之后，深度學習處理器開始被全世界所關注。

此后，陳氏兄弟帶領的團隊再獲新進展，他們成功研發出世界首款深度學習處理器原型芯片。

2018年，陳云霽團隊的研究成果被《科學》（Science）雜志刊文評價為深度學習處理器基礎研究的“開創性進展”、“先驅”和“引領者”，被圖靈獎得主、深度學習開創者之一——尤舒·本吉奧（Y. Bengio）編著的教科書引用。成果推動深度學習處理器體系結構方向從無到有，成為當前國際計算機體系結構領域最重要的基礎研究熱點之一。

值得一提的是，成果發布后，全球五大洲、30個國家/地區的200余家高校、企業及研究機構（哈佛、斯坦福、麻省理工、谷歌、英偉達等），以及2位圖靈獎得主、10位中國和美國的院士、120余位ACM/IEEE會士先后跟蹤引用了項目成果。包括華為、三星、臺積電等企業，也在廣泛引用陳云霽團隊的論文，參考他們的科學發現去研究怎樣為深度學習設計芯片。

在研究成果的支撐下，陳云霽與陳天石、杜子東、孫凝暉、郭崎合作研究的科研項目“深度學習處理器體系結構新范式”成功榮獲2020年度國家自然科學獎二等獎，這也是我國歷史上處理器芯片領域獲得的唯一的國家自然科學獎。

教研有道勤探索

以興趣為馬，以心為驅使。在陳云霽的心中，科學研究從不是自己養家糊口的工具，而是興趣，是理想，是驅使自己向前的動力。從5歲開始讀書，如今三十載有余，陳云霽對學習、對科學也有著屬于自己的感悟。教師家庭出身，他從小耳濡目染，雖然現如今并沒有繁重的教學任務，但是陳云霽希望以自己的學習經歷為鑒，為國家培養更多的掌握系統性思維的科研、工程人才。在這一目標的驅使下，他帶領團隊一起開發了“智能計算系統”課程，這是國際上首門系統講授當前機器學習系統完整軟硬件技術棧的課程。

在陳云霽看來，傳統的教學機制是一個缺乏獎勵、缺乏反饋的過程，以至于很多人明明知道學習的重要性，但仍提不起精神來投身其中。作為曾經的游戲熱衷者，陳云霽深知：很多學生沉迷于網絡游戲的原因，與其及時的獎勵機制有著莫大的聯系。而如果學習也能夠效仿相關的獎勵機制，給予學生及時的反饋，加深學生的學習成就感，可能就會無形中提升學生的學習熱情。

在這一理念的影響下，陳云霽一直嘗試在自己上課的過程中變革舊有的教學模式，在實驗教學過程中，把課程實驗設計成了一個提供稠密、即時、體系化獎勵的小程序游戲“太空開發者”。在這門實驗課中，學生可以邊做實驗邊玩游戲，自主完成智能計算系統全棧工程師的學習之旅。

在傳統的實驗教學中，學生的實驗結果需要助教來評估，要在數天后才能得到反饋，此時學生已經脫離了實驗完成的興奮狀態。與之不同的是，陳云霽在課程中采用了一套自動智能評測系統，學生在提交實驗時可以即時獲得實驗分數，并在截止日期前可以多次提交成績實現突破，游戲系統可以根據學生的實驗分數實時刷新“科技點”。如果實驗做得好，學生可以即時獲得正向獎勵?，F如今，這門智能計算系統課程已經在中國科學院大學、北京大學等全國80多所高校進行了推廣，通過實行，陳云霽發現：學生的學習積極性有了明顯提高。

師者，傳道受業解惑者也?！懊總€人的生活都需要有一定的價值，尤其是對科學院的青年工作者來說，如果能找到自己的使命，是一件非常幸運的事情?！标愒旗V這樣勉勵后輩。一直以來，陳云霽從不缺乏勇氣及冒險精神。他直言，現如今科研探索最艱難的那段時間已經過去了，未來的方向也愈加明朗了起來。展望未來，陳云霽深知：現在遠不是能停下來的時候。

（責編：張聞）