歐洲科學院院士、洪堡人工智能教席教授、IEEE計算智能學會候任主席，金耀初的title和他名字一樣，光芒四射。

汽車的噴氣發動機和自適應巡航系統、空中客車的機體設計、疫苗的預測、醫學圖像的處理、多機器人的組織……他的研究領域“上天入地”，與名字相比同樣毫不遜色。

和多數西湖教授不一樣的是，他還曾在德國（本田）歐洲研究院工作了十一年，在研發部門長期任職，擔任資深科學家、主任科學家。

但他始終葆有探究基礎原理的學者之心。因此在闊別浙江近三十年后，選擇重新回到這里，全職加入西湖大學工學院，任人工智能講席教授。

01

人生：每次都能碰到“最好的”機會

被金耀初光鮮履歷和豐富經歷所震懾的人，可能會猜測這位科學家一定“不太安分”。這既是事實，也不是全貌。

迄今，他的職業生涯只經歷過一次應聘求職。這是因為，出現在他人生里的一些機會，都是“主動”來敲門的——用金耀初的話來講：我不好拒絕。

當許多功成名就的人士會下意識抗拒“小鎮做題家”的稱謂時，金耀初大大方方頂著它出現在了家鄉媒體的報道中。他出生和成長于水鄉蘇州吳江區的平望鎮的勝墩村，務農的家中共有五個兄弟姐妹，他是唯一一個讀書成材的。這是個老實的小孩，常常做給全家七口人燒飯的活兒；但他又與農務的環境“背道而馳”，特別愛看書，甚至為家人做飯的時候，灶臺邊都放著書。

1980年，金耀初考上了平望中學，從農村走向了市鎮，并在高中時徹底展露出了“做題家”的風采，成為全校理科班排名第一的學生。1988、1991及1996年，金耀初在浙江大學電機系分別獲得學士、碩士和博士學位，并留校任教，開啟了標準的科學家的人生。

但其實，他從未想過會成為科學家。小時候他有過的夢想是像自己的大哥那樣，去開拖拉機。不做長遠規劃，走一步看一步，是金耀初的人生原則，這與大自然生物演化何其相仿——“我不設置具體的長遠目標，但我時刻在為可能出現的機會作準備，這是我的特點。大自然的演化機制也是這樣，如果沒有這些應對，環境一變就會優勝劣汰。”

于是，那句老生常談的“機會是給有準備的人”，在金耀初的人生中總是屢屢應驗。

旁人看到，讀研究生期間他由自動控制領域“絲滑”轉入了人工智能領域，不知道的是，這是因為愛去圖書館“亂看書”的他，偶然發現并自學了一本以色列學者關于機器人軌跡規劃與遺傳算法的書，由此邁入了計算智能與人工智能的世界。

旁人看到，他在浙大任教數年后，“反常規”地前往德國波鴻魯爾大學開啟了第二段博士求學之旅，不知道的是，在本科和碩士階段，他就學了“所有能學的”第二外語，早就打下了德語的基礎，并且向德國的不同學校寄送了20封紙質信，找到了這個合適的求學機會。

2001年，在德國獲博士學位

旁人看到，他在德國本田（歐洲）研究院潛心工作了11年、任職至主任科學家后，又順利回歸大學校園，被英國薩里大學計算機系聘為計算智能講席教授。不知道的是，他在公司從事研究的期間，依然保持寫論文、發論文的習慣，因此即便因為會議沖突無法參加原定面試，三個月后，“鐘情”于他的薩里大學依然再次發出邀請……

2015年，金耀初（右三）在薩里大學任計算智能講席教授期間留影

當金耀初長期保持著“Be prepared”狀態，榮譽似乎也會挨個來敲門。

洪堡教席獎，被視為德國“最高學術講席”，旨在吸引優秀的海外研究人員赴德展開工作，在人工智能領域，每年獲獎科學家不超過6名。2020年，金耀初收到了一封來自本田研究院時期的合作機構、“舊相識”比勒菲爾德大學的郵件，該校人工智能領域的專家 Barbara Hammer教授在信中說，大學愿意提名他為洪堡教席教授。“相關專業材料他們都會準備好，我只需要同意提名并提供一份 CV。于是我欣然同意了。”金耀初回憶道。于是，2021年，金耀初獲得了5年之內350萬歐元的科研經費，以及在德國比勒菲爾德大學的終身教授職位。

2022年，金耀初（左二）出席洪堡教席獎頒獎典禮

相似的情形，也發生在了“芬蘭杰出教授”頭銜上。這是由芬蘭國家技術創新局所頒發的一項吸引海外人才的提名制榮譽，每年僅有十余個名額。“于韋斯屈萊大學的副校長、曾任國際多目標決策學會主席的Kaisa Miettinen教授是傳統多目標優化研究領域的著名學者，我們偶然在德國的Dagstuhl Seminar上相識，她很喜歡我的工作。于是她說，我給你提名，你每年來訪問4個月，一共三年，”金耀初無法拒絕朋友這樣的好意和美意，“所以我說，‘好’！”

2016年，金耀初在擔任芬蘭杰出教授期間，與Kaisa Miettinen教授合影

因為這是一項榮譽，英國薩里大學也特批了這位學者每年的“芬蘭時間”。至今，金耀初都很懷念那段特別時光，既可以在芬蘭靜謐的環境中靜下心做研究，空下來又能去森林轉轉、看看湖泊，又有時間琢磨做菜……

02

研究：讓人工智能向大自然學習

回到金耀初擅長的AI領域。Chat GPT問世掀起的話題風波，至今依然未曾平息。人們驚異于AI竟然能夠進行問答交流，完成諸如代碼、翻譯、郵件、文案、視頻腳本等任務。

無疑，這是由2010年左右起始的第三次人工智能浪潮中最令人矚目的一朵浪花。隨著高性能計算機、互聯網、大數據、云計算及傳感器等技術開始普及，“深度學習”隨之興起，機器可以學習海量數據，并“像人類”一樣識別語音和圖像。

于是，人們在過去一年反復提出的問題是：人類是否會被人工智能所取代？

和AI打了三十余年交道的金耀初認為，人類距離那一天依然遙遠。原因很簡單，基于大模型的AI技術只能解決特定問題，尚沒有自主學習、因果推理及創造新的知識的能力。

在金耀初的眼里，擺脫目前基于大模型的AI瓶頸的一個有效途徑，那就是更全面、更深入地向大自然學習。其實生物智能及自然智能一直是AI的老師，目前最為成功的深度學習，在許多方面模仿了生物特別是人腦的學習機制。但要更全面地模擬生物智能，還有另外兩個重要因素：演化與發育。演化，指向的是大自然演化最基本的機制，諸如英國科學家達爾文在19世紀提出的物競天擇、自然選擇等；發育，則指的是生命個體從誕生到成熟的過程，如動物的受精卵會生長為飛禽走獸或人類，植物的種子會生長為各類草木。

“我的研究目標，就是希望通過模擬并有機融合生物演化、發育與學習中的最本質的機制，探索實現通用人工智能的新途徑。”今年7月，金耀初將他在過去15年在演化發育人工智能領域的工作進行了系統總結，出版了《神經系統及形態發育的計算機演化——走向演化發育人工智能》這本專著，并希望以此作為未來10年探索新型通用人工智能技術的出發點。

“洪堡基金會”對金耀初的介紹

“Yaochu Jin is one of the leading pioneers of swarm robotics”，在“洪堡基金會”官方介紹網頁上，金耀初被列作群智能領域的先驅；而他本人亦把形態發生的自組織系統這個領域，視作自己最獨特的一個創新成果。所謂形態發生群智能，指的是用生物發育過程的一些基因調控機制、細胞之間的相互作用及生物在此期間與環境的相互作用，來實現一種“群體”的智能行為。

為什么胚胎發育的時候，可以從一個細胞不斷分裂，最終長成特定的生物？為什么同樣是竹子，在不同的光線情形下，會發生各異的彎曲，生長成不同的形狀？“這其中，并沒有人去教它們應該怎么做，完全是一個自組織的行為。這在許多實際應用中是很有用的，比如進行群機器人或多無人機的集群編隊幾協調控制。”金耀初說。

想象一下，一個機器人，就等同于一個細胞；或者，一個模塊機器人的不同模塊，就像一個生物器官中的不同細胞；通過模擬生物發育過程的基于調控及細胞與細胞之間的相互作用機制，讓機器人像生物發育過程中的細胞一樣，能夠自發完成一個特定的任務。在領域內，金耀初首先提出把基因調控等形態發生機制應用到群機器人及模塊機器人的自組織中去，并與合作者一起賦予了這個過程一個新名詞：形態發生機器人學（Morphogenetic Robotics）。

而金耀初更為知名、引用更多、影響力更大的領域，要數自上世紀90年代末就開始耕耘至今的演化計算研究。演化計算，指的正是把自然的演化規則引入到人工智能領域，以解決復雜系統的優化和決策問題。比如哪個手機的性價比最好，哪款股票的投資回報率最佳，怎么設計汽車使它的阻力最小、但抓地又很穩……這些生活的實際問題，其實都屬于優化問題。以往，這些問題往往依賴數學方法解決，人們假設有一個解析的數學公式（即目標函數），能計算出“最優解”；但現實的情景中，許多問題的目標函數往往無法用簡單的數學公式描述，猶如生物復雜的演化進程。金耀初所做的，正是根據實際應用（主要為工業界）中碰到的、無法用傳統數學方法有效解決的復雜問題，設計相應的演化算法來優化。他的成果已成功應用于多個實際復雜工程系統優化，為你在他履歷中所讀到的那些“上天入地”的對象找到了“更優解”。

《神經系統及形態發育的計算機演化——走向演化發育人工智能》專著

03

夢想：在西湖，回到它開始的地方

但人工智能并不是一直像現在這么熱門的。金耀初見證了20世紀80年代末第二波人工智能浪潮的興起，也在90年代初期，經歷了這個領域又一次的落寞時光。他回顧說：“當時統計學習領域提出了很多很好的機器學習算法，能比人工智能技術（比如專家系統、人工神經網絡）更好地求解問題，效果要好得多，所以就進入第二個‘冬天’了。”

在“沒有人做的時候”，金耀初堅持了下來，他堅守著自己的興趣“坐冷板凳”，完成了博士學業，并在大學和業界進行了整整三十年的探索和實踐。他如是解釋自己與AI同行的力量：“自然演化是如何產生像人這樣的高級動物？理解生物演化、發育和學習的機理，并用它們來解決復雜的科學和工程問題，我覺得很有意思。”

見過凜冬的人，總會居安思危。眼下，人工智能雖然取得了巨大的成功并成為社會大眾關心的焦點，但在金耀初眼里，依然有許多未知需要探索和解答，他依然想“聆聽”自然、向天地間學習更多的知識，在人工智能領域取得更大的突破——這正是他加入西湖的初心。

“我正在組建的實驗室的名稱，叫可信及通用人工智能實驗室——顧名思義，想做的是可信的、通用的AI；這其中可以分為工業AI（Industrial AI）和通用AI（General AI）兩塊。我希望能充分利用西湖大學提供給我的資源，在人工智能的應用和基礎研究兩個領域發力，尤其是更多地投入到基于演化發育機制與人工智能相結合的方向中去。”這其中，他更掛念較晚上手、但卻最前沿的研究方向，他給它取名為“演化與發育神經網絡”（Evolutionary Developmental Neural Systems），也叫“伊甸園”（EDEN），象征著初生人類懵懵懂懂的階段。這個領域方向目前在AI領域很小眾、能解決的問題也比較簡單，但金耀初有信心在十年里研發出有自主學習能力、更類人的人工智能系統。

十月，是杭州最美的季節。金耀初與AI的結緣、與科學的結緣，都是從這座城市開始；時隔近三十年，他又回到了夢想開始的地方，并在這所年輕的大學身上，發現了理想再次起步的沃土：沒有硬指標，可以做想要的東西，和熟悉的德國的研究環境很像。

他期待著與在西湖大學做不同研究的同行見面：“我發現西湖引進了很多做生物工程、發育生物學和計算神經科學的PI。這些老師我目前認識得還不多，但我以后肯定會跟他們多交流合作。交叉學科，也是我最喜歡的東西。”金耀初的研究方向天然要求著他必須交叉，他的既往研究成果，也源自與計算機、機器人學、系統生物學、計算神經科學等不同方向科學家的合作史。

同時，他也期待著招募自己實驗室的年輕面孔，希望這些年輕人們也對做科研有著發自內心的熱情。“最重要是用心，對科研有興趣，千萬不要為了讀博士而讀博士，” 他甚至特意給演化發育一塊的課題留了招生名額，“就怕同學們有短視的思維，這里面可以發很多很好的文章，但可能不一定那么容易發出來，我得鼓勵學生做這方面的工作……”

本周，即將迎來西湖大學成立五周年創新發展大會。耀初，光耀初心，金耀初的名字似乎完美契合了這個日子——以此紀念西湖，紀念我們必須永遠葆有的初心。

個人簡介

金耀初，1966年生，江蘇吳江人，歐洲科學院院士、國際電氣和電子工程師協會會士（IEEE Fellow）。曾任芬蘭科學院與芬蘭國家創新局芬蘭杰出教授、德國聯邦教育與研究部洪堡人工智能教席教授。分別于1988年、1991年、1996年獲浙江大學工學學士、工學碩士、和工學博士學位，并于2001年獲德國波鴻魯爾大學工學博士學位。1991年至1997年在浙江大學電機系任助教、講師和副教授，1998年至1999年在美國新澤西州立大學工業工程系從事博士后研究，2001年至2010年在德國本田（歐洲）研究院任資深科學家、主任科學家，2010年加入英國薩里大學計算機系任計算智能講席教授，2019年升任杰出講席教授，2021年擔任德國比勒菲爾德大學工學院洪堡人工智能教席教授。曾任《IEEE認知與發育系統匯刊》主編，現任IEEE計算智能學會候任主席、《復雜與智能系統》主編。現已全職加入西湖大學，受聘人工智能講席教授。

學術成果

金耀初教授已出版專著5部，在多個IEEE匯刊及CVPR、NeurIPS、ICLR及ACM MM等學術會議發表論文500余篇，獲美國、歐盟和日本專利9項。據Google Scholar, 其論文被引用總次數43,000余次，h-index 為103，入選Web of Science 2019、2020、2021、2022年度 “全球高被引科學家”。多次獲“IEEE進化計算匯刊優秀論文獎”及“IEEE計算智能雜志優秀論文獎”。曾任《IEEE認知與發育系統匯刊》主編，IEEE計算智能學會副理事長，兩次擔任IEEE杰出演講人。曾任IEEE計算智能系列研討會總主席、IEEE進化計算大會主席等。

長期從事人工智能與計算智能的理論、算法和工程應用研究，特別是演化優化與學習、聯邦學習與聯邦優化、安全機器學習、圖神經網絡組合優化、神經可塑性建模、形態發生自組織機器人及演化發育系統等。研究成果已成功應用于實際復雜工程系統的優化（包括本田公司的噴氣發動機，空中客車機體設計，高提升力機翼系統，車輛空氣動力學優化，液化氣碼頭設計，Bosch智能取暖系統優化，混合電動車控制器設計等），汽車自適應巡航控制，多機器人自組織，醫學圖像處理，人類行為識別，疫苗預測，抗生素生產過程基因調控重構等。先后獲歐盟第七框架研究計劃、德國聯邦教育與研究部、英國工程和自然科學研究會，英國皇家工程學會、中國科技部、中國自然科學基金會，以及包括本田、博世、空中客車、華為、英偉達等多家國際著名企業的資助。

（原標題：洪堡人工智能教席教授金耀初加入西湖大學）