专访美国国家工程院院士张捷：人工智能“听觉”领域前景广阔

人工智能热潮席卷全球，中国和美国正成为时代领跑者。

“欧洲及日本、韩国缺少国家层面的科技发展计划，而中国和美国在实施战略布局。中国和美国未来将可能拉开和世界其他国家的距离，重新定义世界科技发展的格局。”美国国家工程院院士、中国科学技术大学地球物理学大师讲席教授张捷在接受21世纪经济报道记者独家专访时表示。

(资料图片仅供参考)

对于刚刚结束的2023世界人工智能大会，张捷感叹道，无论是华为的盘古大模型，还是上海人工智能实验室、商汤科技等发布的千亿级参数大语言模型“书生·浦语”（InternLM），都让他印象非常深刻。“在人工智能领域，美国在领跑，中国在紧跟，与后面的第二梯队在逐渐拉开距离。”

1986年张捷获中国科学技术大学学士学位，1996年在麻省理工学院（MIT）取得地球物理学博士学位，2009年起先后在麻省理工学院、斯坦福大学、中国科学技术大学任教，2020年当选美国国家工程院院士。

除了科学家，张捷也是企业家，长期从事石油勘探、地震监测、医疗成像和生物医药领域的科研和产业转化事业，1998年起先后创建美国GeoTomo石油勘探公司，Miles Medical医疗成像公司，Cello生物医药公司，八方地动科技有限公司等高科技企业。

目前人工智能很多都在“视觉”领域研究，展望未来，张捷认为未来“听觉”领域会有很大发展空间，会成为一个新的行业，补足感知能力。

张捷。资料图

人工智能“听觉”领域前景广阔

《21世纪》：2023世界人工智能大会重磅回归线下，展览面积超过5万平方米，共计举办133场论坛。这次人工智能大会有哪些让你印象深刻的事情？

张捷：无论是华为的盘古大模型，还是上海人工智能实验室、商汤科技等发布的千亿级参数大语言模型“书生·浦语”（InternLM），都让我印象非常深刻。在人工智能领域，美国在领跑，中国在紧跟。中国和美国把其他国家甩到了后面，并在拉大距离。

以前地动感知领域大多数做的是算法，有一点扰动可能就会出问题。现在的人工智能是基于模式的全自动化，准确性和效率都提高了，过去一些很难解决的问题现在可以解决了。在建立了一个数字化大模型以后，未来地动感知的功能可能会有许多新的惊喜，可能会帮助发现新的东西。

从计算机到手机，时代在不断发展，接下来将进入人工智能时代，今后大量的工作都是基于人工智能。对于年轻人来说，物理、化学各方面的基础知识也很重要，需要在学好基础科学的同时掌握人工智能工具。

《21世纪》：在全球人工智能热潮下，你有哪些布局？未来的风口在哪儿？

张捷：近几年我们团队在做地震监测，最近推出了EARTHX，这是一个用于监测和预测中国地震的全自动系统，也是世界上第一个基于人工智能的地震监测系统。因为我们是监测微小地震，相关技术也可以应用在社会生活场景中，比如监测交通、桥梁、安防、电梯、老人独居等场景，因为可以接到实时的数据流，能做到实时的人工智能处理、解译和反馈。

过去人们专注于大地震，但其实更需要关注小地震，随着时间的推移，这些小地震可以提供地壳中的运动和压力积累信息，从而帮助预测大地震。这一项目目前正在使用人工智能对大量微小地震数据进行学习，从而帮助预测地震。在短期内，EARTHX可以为人们在地震发生时提供宝贵的预警时间；最终，它要实现提前短期预测地震。

在生活场景中，目前很多人工智能专家都在研究和应用“视觉”领域问题，未来“听觉”领域会有很大发展空间，基于空气里传播的声波和地下介质里传播的无声的弹性波，会成为一个新的行业。

如何在多个领域保持专注

《21世纪》：接下来想聊聊你的经历，1998年起你先后创建美国GeoTomo石油勘探公司，Miles Medical医疗成像公司，Cello生物医药公司，八方地动科技有限公司等高科技企业。一般来说，在某一个领域聚焦已属不易，你是如何在多个领域保持专注度的？

张捷：一个关键的问题是建立优秀的团队和培养杰出的团队领导者，我带着多个学科团队，有学校的也有企业的，他们都非常出色。我不但经营企业也投资企业，不但自己指导学校科研团队，也带领国内外行业里的著名专家参与指导学生，为学校的研究人员和学生开辟广阔的视野。这意味着我需要全身心地投入到这些事业中，并且集结所有可能的力量和资源。

我常对学生说：只有热爱一项事业，才能做好事业，但没有全身心的投入，你可能无法了解、感兴趣并热爱这项事业。专注于解决科技问题，与团队日夜奋战，无论是癌症治疗还是地动感知人工智能，让我每天过得非常充实和自信。

《21世纪》：你为何选择了聚焦这些领域？这当中有哪些让你自豪的？有哪些让你感到遗憾的？

张捷：我的职业经历包括大约一半时间是在工业，一半时间在学术界。一开始是在石油勘探工业做地球物理成像，这和医疗成像很相似，所以后来又做了医疗成像，然后又学习了生物医药，便投资、经营这个领域的企业，这是很自然的一个过程。这些都是我自己想做的事。

GeoTomo石油勘探公司已经成为全球主流的技术服务商。Miles Medical医疗成像公司生产的骨密度仪在中国服务了2000万人。2011年回国在中国科学技术大学任教，我再次改行从事天然地震领域的科研，研究应用人工智能监测微小地震，10余年的科研积累使得我们现在能够建立一支精英团队，研究开发地动感知技术在人类生活场景中的应用。在每一个领域或每一个团队，我们都付出了巨大的努力并取得了成果，所以没有什么遗憾的。

《21世纪》：2020年，美国国家工程院宣布新晋86位院士与18位外籍院士名单，你因为地震学、地球物理成像与医学技术的成就当选美国国家工程院院士。能否分享下你作为美国国家工程院院士的经历？

张捷：美国国家工程院承担美国工程领域的重大战略制定和实施，院士是来自于学术界和工业界各领域的领军专家，每天工程院可能有40-50个会议同时进行，决定科学上、工程上的重大决策。我有幸参与了地球工程和生物工程两个领域的院士工作和活动。

中美成为AI时代领跑者

《21世纪》：科技对于经济发展至关重要，中国如何能更好地促进科技发展？你有哪些建议？

张捷：我回国工作12年期间，看到回国的科技精英主要在国内学术界工作，早期国家科研经费也是主要支持学校，支持教授发论文，部分模仿美国的做法，做公共科技。近期看到国内有一个很大变化，强调企业是科技创新的主体，这是中国科技崛起的关键所在。

另外，美国大学教育300多年发展的历程，健全了学科战略布局和人才布局，并不断使用资助导向调整布局，国内目前大学的发展远比美国自由，任何人才，无论学科，只要够格就引入，导致同学科里教授高度重复，也是人才浪费。期待国内大学人才引进早日进入战略规划时代。大学里做教授的应该是少数科研精英，靠教授团体规模化不能解决科技创新问题。

《21世纪》：在人工智能时代，全球格局会是什么样的？哪些国家会领先？哪些会落后？

张捷：目前美国在人工智能领域世界领先，人才、体制、长期投入等多方面因素决定了美国的科技领导地位。无论中国何时成为世界强国，中美在人工智能与生物医学等领域领先于其他国家已经成为大趋势。

中国还有很大的潜力发挥体制优越性，结合市场经济在战略上可以更充分地策划科技发展，美国许多科学技术领导人也羡慕中国所拥有的宏观调控能力，这也是美国所欠缺的。非常期待中国科技的崛起。

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