談?wù)勄鸪赏┖腿A為的數(shù)學(xué)家之區(qū)別

最近數(shù)學(xué)大師丘成桐談到數(shù)學(xué)不僅可以解決工業(yè)界問題，本身就很重要。為此他提了一嘴華為的“數(shù)學(xué)家”。

華為有多少數(shù)學(xué)家呢？

任正非的說法是：

700多個(gè)數(shù)學(xué)家，800多個(gè)物理學(xué)家，120多個(gè)化學(xué)家，6000多個(gè)基礎(chǔ)研究的專家，6萬多個(gè)工程師。

700多個(gè)數(shù)學(xué)家是什么概念，看一下中科院數(shù)學(xué)研究所的“科研人員”，總共就這么多。

這些人如果你采訪他們，問你是不是數(shù)學(xué)家，恐怕許多人會(huì)說自己是“數(shù)學(xué)工作者”，當(dāng)不起“數(shù)學(xué)家”的稱呼。中科院數(shù)學(xué)研究所大部分是做基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的，那么華為的“數(shù)學(xué)家”呢？

對(duì)此丘成桐有說法。

“我在報(bào)紙上看到，很多大公司的負(fù)責(zé)人講他們有多少多少數(shù)學(xué)家。不過，到底是數(shù)學(xué)家，還是做數(shù)學(xué)的工程師？”

“我們?cè)谧亩际菙?shù)學(xué)家。”丘成桐看了看自己兩側(cè)的本屆ICCM重要獎(jiǎng)項(xiàng)的得主們，“但我不認(rèn)為他們跟華為里的700多個(gè)數(shù)學(xué)家有很多往來。”

這是因?yàn)椋蠹宜f的“數(shù)學(xué)”，并不是同一個(gè)層面的“數(shù)學(xué)”。丘成桐講，華為的數(shù)學(xué)家，可能還是解決硬件和軟件問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)家偏多。“真正做基礎(chǔ)研究的科學(xué)家，跟他們想象的是不一樣的。”

丘成桐的意思是，華為的“數(shù)學(xué)家”嚴(yán)格來說是“做數(shù)學(xué)的工程師”，這個(gè)說法有道理嗎？

華為數(shù)學(xué)家和主流數(shù)學(xué)家分別做什么

華為在俄羅斯和法國(guó)都有數(shù)學(xué)研究所，來看一下他們做了什么。

1999年，在任正非的支持下，華為公司在俄羅斯建立了專門的算法研究所。華為俄羅斯數(shù)學(xué)家曾在3G和2G在算法層面帶來了革命性突破，打通算法后，華為產(chǎn)品有了競(jìng)爭(zhēng)力，重量輕、體積小，技術(shù)實(shí)現(xiàn)歐洲領(lǐng)先。這種名為SingleRAN的創(chuàng)新以及分布式基站，被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是華為得以崛起的一大突破。任正非將之歸功于“數(shù)學(xué)的力量”。

2016年，華為第二家數(shù)學(xué)研究所在法國(guó)設(shè)立，華為法國(guó)數(shù)學(xué)研發(fā)中心致力于通信物理層、網(wǎng)絡(luò)層、分布式并行計(jì)算、數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)等基礎(chǔ)算法研究，長(zhǎng)期聚焦5G等戰(zhàn)略項(xiàng)目和短期產(chǎn)品，完成分布式算法全局架構(gòu)設(shè)計(jì)等。國(guó)立高等電力學(xué)院教授、電信專家Merouane
Debbah將擔(dān)綱研究中心主任。

在P9與徠卡的合作中，數(shù)學(xué)算法上的突破也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。華為P9的圖像處理芯片ISP是由華為法國(guó)索菲亞芯片研發(fā)中心研發(fā)的，可以幫助P9實(shí)現(xiàn)從前傳統(tǒng)單反相機(jī)，或者電腦后期處理才能做到的特性和效果。

可以看到，華為這些“數(shù)學(xué)家”做的工作，確實(shí)和主流數(shù)學(xué)家的工作領(lǐng)域不同。從專業(yè)的角度來說，稱之為通信工程、計(jì)算機(jī)工程相關(guān)的專家，或者信息論、圖像處理相關(guān)的應(yīng)用數(shù)學(xué)工程師更為恰當(dāng)。他們的論文，也大多發(fā)表在IEEE這類通訊、電子工程學(xué)方面的期刊，而非數(shù)學(xué)期刊。

主流數(shù)學(xué)家做什么？做底層的理論研究。

誰是主流數(shù)學(xué)家？比如，國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)（ICM）受邀的報(bào)告人（http://www.icm2018.org/portal/invited-section-lectures-speakers.html），也不能說華為的“數(shù)學(xué)家”與他們完全沒有交集，可以歸到Mathematics
in Science and Technology下面，但這個(gè)交集真的很小。

華人呢？比如，丘成桐說的自己身邊的ICCM重要獎(jiǎng)項(xiàng)的得主們。

為何華為堅(jiān)持要叫“數(shù)學(xué)家”

那么華為為何堅(jiān)持要叫數(shù)學(xué)家，數(shù)學(xué)研究所等等。我個(gè)人認(rèn)為，其中一個(gè)原因或許是，想表達(dá)一種對(duì)基礎(chǔ)研究投入的決心。任正非講過一段話，說明為什么華為要堅(jiān)持投入基礎(chǔ)理論研究。

華為現(xiàn)在的水平尚停留在工程教學(xué)、物理算法等工程科學(xué)的創(chuàng)新層面，尚未真正進(jìn)入基礎(chǔ)理論研究。隨著逐步逼近香農(nóng)定理、摩爾定律的極限，而對(duì)大流量、低時(shí)延的理論還未創(chuàng)造出來，華為已感到前途茫茫、找不到方向。華為已前進(jìn)在迷航中。重大創(chuàng)新是無人區(qū)的生存法則，沒有理論突破，沒有技術(shù)突破，沒有大量的技術(shù)積累，是不可能產(chǎn)生爆發(fā)性創(chuàng)新的。

任正非還說過，過去那種產(chǎn)學(xué)研分工模式不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)，我們不可能等科學(xué)家們按照程序做完，所以我們自己培養(yǎng)了大量的科學(xué)家。

其實(shí)這里容易給人一個(gè)誤會(huì)，就是華為以前是做工程科學(xué)創(chuàng)新，將來華為要做基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究，要打破國(guó)家養(yǎng)科學(xué)家的那種產(chǎn)學(xué)研分工模式，把中科院數(shù)學(xué)研究所的活給搶過去了。真的是這樣嗎？

我認(rèn)為某種程度上可以說是這樣，但也不完全是這樣。原因如下：

第一，華為需要的數(shù)學(xué)家依然是那幾個(gè)與自己業(yè)務(wù)相關(guān)的領(lǐng)域，他們與主流數(shù)學(xué)家研究的問題交集很小。

第二，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的創(chuàng)新其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在應(yīng)用的前面，大部分主流數(shù)學(xué)家的工作，比如代數(shù)幾何，可能在100年內(nèi)都不會(huì)進(jìn)入工業(yè)界。同理，華為需要的依然是應(yīng)用數(shù)學(xué)家。

第三，任總說的困境是香農(nóng)定理和摩爾定律的極限，不是僅僅依靠數(shù)學(xué)創(chuàng)新能解決的。任總說的，也就是無線通信技術(shù)和有線通信技術(shù)。無線通信技術(shù)的演化，會(huì)受制于香農(nóng)極限，土耳其教授Erdal
Arikan提出的Polar
code是目前唯一能夠被嚴(yán)格證明可以達(dá)到香農(nóng)極限的方法，但這也意味著編碼這塊的增益已經(jīng)到頭了。有線通信這邊也不樂觀，光纖傳輸信息的帶寬也有一個(gè)摩爾定律。在集成電路領(lǐng)域，由于晶體管太小，分布太集中，就可能會(huì)產(chǎn)生量子隧穿效應(yīng)，這使得摩爾定律在放慢甚至走向終結(jié)，目前產(chǎn)業(yè)界在走向3D芯片結(jié)構(gòu)來試圖克服。要發(fā)展有線通信，需要大量更先進(jìn)的光電芯片，回到集成電路的難題，只能依賴全世界精英，從材料、設(shè)備、工藝到設(shè)計(jì)，在產(chǎn)業(yè)鏈的上下游一起分工努力才能不斷發(fā)展。

那么，華為培養(yǎng)的數(shù)學(xué)家，目標(biāo)到底是什么？我不久前在采訪中也向華為高級(jí)副總裁、人力資源部總裁呂克提了一個(gè)相關(guān)的問題。我覺得呂總的回答其實(shí)把華為的“數(shù)學(xué)家”究竟做什么澄清清楚了，所以將他的回答附在結(jié)尾，供大家參考。

我的問題是：華為有很多的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家怎么考核？中國(guó)高校科研院所也在想考核科研人員。華為作為一家企業(yè)考核科研人員，只是把錢變成知識(shí)，不產(chǎn)生產(chǎn)品、銷售數(shù)字，你們?cè)趺纯己耍?/p>

呂克：這是一個(gè)好問題。首先，澄清一下，過去華為公司內(nèi)部基本上沒有純理論研究的科學(xué)家，研究物理、研究化學(xué)、研究生物學(xué)底層的東西，華為是一個(gè)商業(yè)公司，更多的要解決應(yīng)用創(chuàng)新和工程創(chuàng)新的問題，不解決理論創(chuàng)新，也不解決最基礎(chǔ)的創(chuàng)新問題。理論創(chuàng)新和基礎(chǔ)創(chuàng)新本身是院校、學(xué)校。大家都在用學(xué)校的這些東西。所以，在過去對(duì)科學(xué)家的考核，更多的是基于他的產(chǎn)出。

比如說有目標(biāo)，就像AI技術(shù)，AI技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)這就很具體，看你能不能做出來，效果怎么樣。這種考核本質(zhì)上看和公司的考核差不多，是基于結(jié)果導(dǎo)向，爭(zhēng)取可度量，不能度量也看應(yīng)用的效果。

現(xiàn)在正在進(jìn)行一些改革，華為碰到最大的變化是很多東西無法跟隨，有些技術(shù)業(yè)界有現(xiàn)成的理論。比如說半導(dǎo)體，原來半導(dǎo)體有摩爾定律，每18個(gè)月翻一番，現(xiàn)在18月翻不了一番，通信行業(yè)頻譜的利用率，2G、3G、4G、5G，頻譜的利用率不同，香農(nóng)定律在里面起作用，香農(nóng)定律已經(jīng)到極限了。

芯片、信號(hào)這兩個(gè)方面極限了，怎么打破這個(gè)極限？不打破極限產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨瓶頸，不可能無限上去。如果這個(gè)極限不打破，產(chǎn)品成本優(yōu)勢(shì)不能體現(xiàn)。最后同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)，這時(shí)面臨的挑戰(zhàn)是怎么打破理論。

科學(xué)家過去華為沒有純理論研究，更多是工程、應(yīng)用、集成創(chuàng)新上，真正的理論家在院校，跟國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)是一樣的。所以對(duì)于一些科學(xué)家的考核更多的是怎么技術(shù)轉(zhuǎn)換成商品，本質(zhì)上跟工程師一樣，只是所做的問題難度、深度更廣一點(diǎn)而已。

現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展到一個(gè)瓶頸期，有最基礎(chǔ)的理論要打破，香農(nóng)定律、頻譜利用、摩爾定律的密度要打破這時(shí)華為不得不面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)。這時(shí)人才結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，更多招一些純理論研究的人員，更多跟基礎(chǔ)理論人員掛鉤。我們對(duì)博士的招聘力度大多了，原來不需要進(jìn)行一些研究，博士和碩士沒有嚴(yán)格區(qū)分到底怎么用，這兩年博士來了以后使用方法不一樣了，會(huì)組織起來在2012實(shí)驗(yàn)室關(guān)鍵方向上，頻譜利用、散熱等形成一個(gè)高精尖的團(tuán)隊(duì)，他們?nèi)パ芯坑檬裁礃拥姆椒ā⒂檬裁礃拥睦碚摗⑹裁礃拥臋C(jī)理改善，有大量的研究。

對(duì)他們的考核也發(fā)生了變化，原來是結(jié)果導(dǎo)向，現(xiàn)在是要尊重科學(xué)研究研究，從0到0.1是先研究方法，0.1到1是變成科學(xué)樣機(jī)，1到10是變成商業(yè)樣機(jī)，10到N是大規(guī)模復(fù)制的過程，創(chuàng)新由四個(gè)階段構(gòu)成的，過去因?yàn)楹芏鄳?yīng)用，基本上在1到10、10到N的狀態(tài)，現(xiàn)在考核機(jī)制完全延伸。

一段時(shí)間內(nèi)證明了理論可行，0到0.1，哪怕證明了不行也是一個(gè)道路，就能拿到相應(yīng)的獎(jiǎng)金。極化碼的專家就是這樣，他解決了0到0.1的問題，我們跟他一起解決了0.1到1的問題，把它變成商用化，接下來我們公司師1到10做出來，把技術(shù)變正產(chǎn)業(yè)化。我們也給他發(fā)了100萬獎(jiǎng)金。對(duì)科學(xué)家要基于里程碑，科研通過里程碑獎(jiǎng)勵(lì)，而不是通過最后的結(jié)果，最后結(jié)果充滿了不確定性，如果都用結(jié)果來做，沒有人愿意干，因?yàn)橹辽儆?0%以上的結(jié)果失敗，就沒有吸引力了。現(xiàn)在正在調(diào)整。

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