潘云鹤院士：风正一帆悬 -- 國立浙江大學論壇(National Chekiang University Forum)

古人多作明月之章，唐朝李白的"床前明月光"，宋代苏轼的"明月几时有，把酒问青天"，三国曹操的"月明星稀，乌鹊南飞，绕树三匝，何枝可依"，均为脍炙人口的亘古名句。万里中秋，晶莹月，琼宫同赴玉席。 /于飘香菊于醉，吴刚酒话洋溢。/青梅谜破，皇朝雾拨，长河指看真迹。/甘露尽饮，五脏六腑清极。 /俯看万家灯火，长城隐约，金字塔萧瑟。 /牛顿瓦特魂安在？环球争鸣汽笛。 /星船梭飞，光电波密，人间浪潮激，明月明月，猛向神州倾色！诗以言志。这首诗的作者是浙江大学前校长潘云鹤院士。

1972年的中秋之夜，月光如洗，将鄂西山区的南漳县钢铁厂照得银白一片。潘云鹤，这个同济大学建筑系的高材生、南漳钢铁厂的技术员，正坐在煤油灯下遥望着群山顶上的一轮明月，思绪万千。这年，潘云鹤从东海之滨、秀丽的西子湖畔来到号称"小三线"的襄阳地区工作已整整两年了。 南漳，襄阳地区的一个县城；南漳钢铁厂，离县城还有２００多里地。来到南漳钢铁厂，潘云鹤生平第一次感到了震惊："在祖国的中部，竟还有这么落后的地方。"这里山不青，水不秀，没有电，买支蜡烛要跑一个多小时……这里，他第一次感觉到了"强国富民，匹夫有责"的真实分量；也是在这里，他第一次尝到了改革创新的喜悦，由他设计改革的小高炉，竟用白煤炼出了一般钢铁厂无法炼出的纯铁，被视为当地的奇迹，成果被展出在武汉工业展览馆内。这首诗，就是他那时的抒怀之作，充满了遐想，洋溢着对发展现代科技的***。 这年下半年，潘云鹤调往襄阳地区行署所在地襄樊市工作。 古城襄樊，祖国中部的历史文化古城，也是历代兵家必争之地。那里曾孕育过唐代大诗人孟浩然，北宋大书法家米芾，春秋时伍子胥在那里点过将，三国时曾隐居过诸葛亮。潘云鹤调往襄樊市工作期间，历任技术员、市自动化研究所第一任所长、市科委副主任。不管工作岗位怎么变迁，他为自己定下的"不坐机关下现场，到实践中去解决问题，增长才干"的工作模式一直没有变。他瞄准电子技术的目标，一头扎进"双革四新"的大潮，逆水搏击，破浪向前，苦在其中，乐在其中。 在襄樊仪表厂，他参加了研制数字控制线切割机的课题，这在当时，对一个搞建筑学出身的人来说，困难可想而知，但他从零开始，没日没夜地找资料、啃书本、搞调研、下现场，经过１００多个日日夜夜，终于奇迹般地完成了研制任务，使仪表厂的钢板零件切割实现了编程控制自动化，在全市的庆功大会上受到了表彰。 在襄樊皮革厂，他研制成功的电子量革机，大大提高了制革车间皮革测量的速度和质量。 在襄樊市中医院，他革新成功的电子抓药机，提高了配制中药的速度和准确性。 在襄樊毛巾厂，他主持设计、研制的湖北省重点科研项目"光电扫描提花机"，省去花型放样、打孔、穿纹等复杂工序，使生产一个新花型的准备时间从原来的一个多月缩短到半个小时。 潘云鹤的科研成果一个接着一个，但有谁知道，在成功的背后是崎岖道上的艰苦攀登，是逆风逆浪中的奋力搏击，是坚强毅力的磨炼，是智慧才干的升华！在襄阳八度春秋，他少有星期天，少有节假日。常常是早上８点上班，半夜１点多钟才回家；常常是元旦、春节都在现场；常常是边打关节封闭针边外出进行调研；常常是废寝忘食钻研新知识。人瘦了，体质差了，急得妻子不得不常常对他实行晚上１２点强制性熄灯的"管制"。 １９７８年春，高校恢复研究生考试，潘云鹤决计报考浙江大学计算机系研究生。"不当主任要去当学生，建筑学的专业生要去做人工智能研究生。"消息传出，激起了种种议论。 "真傻。"有人感到不可理解； "考得上吗？"有人表示怀疑； "我们研究研究再说吧！"领导也舍不得放人。 然而，潘云鹤是幸运的，最后还是得到了科委领导的同意，得到了志同道合的妻子的全力支持，还得到了独具慧眼的导师--何志均教授的青睐。他如愿以偿，考上了浙江大学计算机系人工智能方向的研究生。 １９７８年１０月，又值中秋之际。明月之夜，潘云鹤依依不舍地告别了奋斗八年的襄阳古城，告别了朝夕相处的同事和妻子，乘车南下，换轮东进。船过九江，只见庐山巍巍，江波浩荡，这位从小爱好诗歌绘画的年轻人，又不禁豪情满腹，雅兴顿发，写下了《东进途中遥寄鄂西诸友》一首： 生我江南秀，难忘楚树碧。 /小楼悄然把酒，如何话离别？ /曾记电子潮涌，四新波宽浪密， /奔腾永无寂，幸有知己在，为余驱冰雪。 /汽笛吼，车轮滚，江流急。/此行东进万里，汪洋去寻鳖， /四化民众踊跃，强国匹夫心切，神州应飞跃。 /党奏大风歌，壮士拉弓月。

１９８０年，时年３３岁的潘云鹤在浙江大学计算机系攻读人工智能专业已经两年了。 毕业设计时，他毅然选择了"计算机工艺美术专家系统"这一课题。这是一个大胆的选择。 计算机美术这门新学科宣告诞生还是１９６８年的事。当时，英国伦敦举办了令人惊讶的画展，展出的图案全是计算机画的，但在以后十几年中，计算机美术的发展并不迅速。让计算机美术插上人工智能的翅膀，改造传统工艺，加速丝绸、棉布、地毯、纸张、塑料布等许多产品花样的翻新，适应国外市场的需求，具有十分诱人的前景，也是一种十分艰难的探索，一些人投来惊奇的目光。"太冒险了！"好心的朋友劝他，"毕业设计是人生的一关，别给自己出难题了。"连他爱人也在嗔怪。是的，这个课题太玄乎了，可何志均教授却同意了，他了解潘云鹤的功底。 从建筑学转向电子技术，从科技管理到研究人工智能，潘云鹤的道路是曲折的。但他是一个不畏崎岖、勇于开拓、胸中充满抱负的人。他凭着自己独特的知识结构和丰富的想象，决心使计算机不仅取代笔、纸和橡皮，还要部分代替人的思维能力和创造能力。潘云鹤满怀信心地开始朝一个崭新的领域冲刺了。 在图案上填满颜色，对人来说是轻而易举的事，可是对电脑来说却颇费周折。当时美国著名教授帕乌列迪斯提出了算法解决颜色涂色不准确的问题，可它效率太低，对复杂的和四方连续的多边形还会出错。能不能另辟蹊径呢？潘云鹤开始了攻关。经过２０多天废寝忘食的工作，他终于编出了数百条指令，攻下了这一难关。他创造的算法，要比帕乌列迪斯的算法平均快３０倍，而且一点不出错。 在研究色彩系统时，他对色彩协调理论同样有独到的见解。他认为美术界多讲究色彩美感，少注意量的关系，而科学界则反之。为了造就一个色彩协调专家系统，必须将这两方面结合起来。他出入图书馆、书店，请教各方面专家，在半年时间里，广泛搜集和消化中外美术工作者有关色彩协调的经验和理论，将它们熔于一炉，建立了以色相、彩度、亮度为基础的协调色彩知识表达形式，创造了崭新的计算机色彩自动协调系统。设计电脑里的图案知识库时，他想到了侄女手中的万花筒。他拿起万花筒细心地拆开，又把各种东西剪成碎片放进万花筒观察移位、变化的现象，通过一一比较，对万花筒里的对称变化作了透彻的分析，并形成模型，收入了他的程序之中。 那时学校里电脑少，正常的工作时间轮不到上机，他就带着面包，晚上８时进计算机室，一直到天亮才出来。或者到别系的机房，趁别人午休时间上机。有时因画面上出现了一块不应该出现的图案，往往几十个小时连续奋战。由于长期在彩色屏幕前工作，他感到头晕，食欲大减，整整吃了四个月的面包，这为他赢得了时间。 １９８２年１１月，杭州花家山宾馆里著名学者济济一堂。由国家科委（现科技部，下同）委托浙江省科委召开的为期三天的"计算机智能模拟彩色画面图案创作系统"技术鉴定会在此举行。鉴定委员会由著名画家常书鸿教授、邓白教授，学部委员张钟俊教授，中国人工智能学会理事长秦元勋研究员，中国计算机学会主任蒋士驷研究员等30余名著名专家组成。 专家们来到人工智能研究所的实验室，对被鉴定成果进行仔细的考察。潘云鹤把磁盘插入电子计算机，按动键盘，显示器上立刻像一支无形的彩笔在自如地挥洒，只见淡黄的底子上，一簇深色的树叶，其间一对雪白的小鸟在展翅飞翔……不过两分钟，一幅构图新颖、色彩协调的图案完成了。然后它又绘出清新淡雅的兰花、挺拔的椰树、热闹别致的奔马、自由翱翔的小鸟和简洁对称的几何花形……一幅幅图案绚丽多姿地展现在人们的面前，美不胜收，给人以极大的艺术享受。其创作速度之快，作品数量之多远非人工设计所能比拟。一般设计师构思创作一幅图案大约要一天左右的时间，而他设计研制出的"专家系统"平均5分钟就行了。如果按一天计算，它可设计近300幅图案，相当于一个图案设计师干10个月，还能灵活地运用色彩协调知识，对同一幅图案变换各种色彩进行搭配，有的典雅调和，有的鲜艳活泼，平均一分钟就可换一次。 这个计算机"工艺美术专家"得到了参加技术鉴定专家高度的评价。专家们一致认为：该系统成功地将人工智能的理论技术用于美术图案的计算机辅助设计，属国内首创，并达到国际先进水平。它不仅具有构图速度快、图案和色彩变化丰富的优点，而且能不断地吸收新的知识，使设计的能力越来越强。它为美术设计师创作和研究图案提供了一个新颖有力的工具。专家们建议尽快推广应用。《文汇报》、《浙江日报》、《杭州日报》、《光明日报》、《羊城晚报》等报纸相继用大篇幅报道了潘云鹤研究成功的中国第一个电脑"工艺美术专家"--"计算机智能模拟彩色画面图案创作系统"。《实用美术》、《科学２４小时》、《知识画报》纷纷作了介绍，赞扬该系统将人工智能技术与ＣＡＤ（计算机辅助设计）技术结合起来，首次提出了艺术图案设计构思的知识表达和系统构成的方法，为计算机模拟形象思维过程做出了成功的尝试，是我国第一个应用于工业生产的专家系统和智能ＣＡＤ系统，标志着中国人工智能研究领域为国民经济建设服务取得了新进展。这项成果1983年被载入《中国百科年鉴》。 这项成果获得了国务院举办的全国计算机应用成果展览一等奖。1985年以来，该成果多次赴日本、法国、加拿大、香港、美国展出交流，并获成功。美国当代著名科学家、诺贝尔奖和计算机图形奖获得者、人工智能创始人之一的西蒙博士参观完这项成果后写道"从计算机美术的诞生起，我一直注意研究它。这是我见过的最激动人心的计算机美术程序，我衷心祝贺你们的成功。" 在荣誉和赞扬声中，潘云鹤没有陶醉。他清晰地记得鉴定会上专家们提出的"尽快推广应用"的建议。为此，他乘胜扩大战果，将这一高科技成果和传统的行业生产相结合，使其产生显著的经济效益和社会效益。他与上海第一纺织印染工业公司合作，培养了一批能掌握这套系统的工艺美工设计师，电脑设计的花布问世了:1989年他领导的课题组研制成功的"墙纸图案ＣＡＤ系统"经浙江省科委主持鉴定为"国际先进水平"，墙纸图案被外商选中出口:研制成功的"刺绣图案ＣＡＤ系统"为有关企业新增刺绣台布图案350种，花边图案600种，其他图案180种，大大增加了订货中选率。同年，"计算机美术的研究"、"地毯ＣＡＤ系统"、"装潢图案ＣＡＤ"等三项系统获得了多项奖。目前这些成果已分别在天津、上海、杭州、济南、湖北、湖南等地的地毯、印染、墙纸、刺绣、装潢、壁画等领域的十多家单位推广使用，加速了花样翻新，增强了产品的市场竞争力和创汇能力，产生极大的经济效益。

１９８６年１１月２０日，上海虹桥机场跑道上，一架波音７４７飞机呼啸腾空，飞向太平洋彼岸的洛杉矶。 这年，潘云鹤获得包玉刚奖学金的资助，前往美国加州洛杉矶大学建筑与城规研究生院，进行为期一年的学术访问，主修ＣＡＤ研究，透过机舱窗口，潘云鹤看着万顷汪洋，思绪起伏，他不禁想到了第一次出国的情景…… 那是１９８５年１月，著名的国际科技博览会在日本筑波召开，国家科委和贸促会受命组织科技成果和名优产品展品。通过层层筛选，一批优秀成果脱颖而出被选为中国馆展品，其中国家教委（现教育部，下同）所属的科研成果有两项：北京大学的"汉字计算机排版系统"和浙江大学的"彩色画面图案创作系统"。潘云鹤因而成为中国展团的成员来到了日本，博览会中７０余个展馆里高科技成果成千上万，争奇斗妍，其中展示计算机美术成果的就有４家，日本东芝馆的程序作图、松下馆的机器人写生，美国国家馆的抽象画创作系统和中国国家馆的图案创作系统。中国和美国的两个系统皆以人工智能技术见长，但是相比之下，中国的彩***案创作系统不仅能自动构图，还能自动绘色，受到观众的赞扬，被记者称为"博览会上的一朵彩云"。 潘云鹤把科技博览会当作一所独特的大学校，他抓紧时机学习，敞开多种爱好，吸取广泛的知识，从超大屏幕电影的效果中体会到显示屏的边框对视觉的心理限制；从机器人缓慢的行走中体会到分布式处理和刺激行为模型的意义；从图像和图形编辑系统的效果中体会到多媒介技术集成的光明前景；从各国展厅巧夺天工的布置上积累了关于展览设计与室内设计的大量印象。回到住处，他抓紧睡前饭后，铺稿写书。四个月后，当他从日本返回时，手提箱里已经装着中国关于计算机美术的第一部著作的初稿了。 在洛杉矶大学，潘云鹤结识了著名教授斯坦尼。斯坦尼提出的"形状语法"已成为建筑ＣＡＤ的重要方法之一。潘云鹤采用形状语法来分析与规划中国园林。斯坦尼对这项工作颇感兴趣，在讨论之中，两人突然发现，他们对中国书法有共同的爱好。于是潘云鹤向斯坦尼教授赠送书法作品一件，作为回礼，斯坦尼教授向潘云鹤赠送他尚未出版的著作《形状语法》的手稿复印件厚厚一册，这大大加快了潘云鹤研究工作的步伐。 正当潘云鹤写完《中国园林ＣＡＤ》一文初稿时，他收到匹茨堡的卡内奇-梅隆大学著名教授西蒙的来信，西蒙教授说他至今还保存潘云鹤所赠的计算机美术图案照片集，并介绍给美国各地的专家欣赏。他建议潘云鹤考虑访问卡内奇-梅隆，说那里有更适宜于他发展的环境。潘云鹤深知卡内奇-梅隆大学的计算机系在美国享有盛誉，与斯坦福大学、麻省理工学院鼎足称雄。那里聚集有一大批世界著名的学者，是计算机科学产生新思想新方法的主要温床之一。于是，他决定挥戈东向。 １９８７年４月，潘云鹤应卡内奇-梅隆大学机器人研究所所长、著名科学家莱迪教授的邀请，赴该校计算机系和机器人研究所访问。 卡内奇~梅隆大学位于美国匹茨堡市西部。校园与公园为邻，绿树掩映，青草如茵。莱迪是美国计算机界著名教授，担任美国人工智能学会主席。这位美籍印度裔科学家当年以提出"黑板系统"而驰誉海内外，后又因声音识别和机器人研究的卓越成果，使法国蓬皮杜总统亲赴卡内奇~梅隆为其授勋。莱迪约见潘云鹤时，提出了一个要求："我知道您在计算机美术和计算机图形学方面成果卓越。在访问期间，您是否有兴趣帮我们研制一种地理信息系统（ＧＩＳ）"潘云鹤当即接受了这一工作。他回到自己的办公室，兴奋不已。出国前的一幕重上眼帘：那是１９８６年夏，作为建设部设计局ＣＡＤ顾问的他，被请到杭州市规划局咨询关于从加拿大进口一套计算机系统的项目。这套被称为ＧＩＳ的系统当时索价６０万美元，其中软件为２０万美元。尽管浙江突飞猛进的城市建设非常需要ＧＩＳ，却因无力支付巨额资金只好望"洋"兴叹，而且，潘云鹤还知道，即使以巨款购入这个系统，若不掌握其中核心技术，应用起来也将事倍功半。ＧＩＳ对中国建设意义非凡，莱迪教授的提议恰适这一良机，潘云鹤怎能不欣喜呢？ 莱迪教授同样为此任务的落实而高兴，他调来两名印度访问学者与潘云鹤组成三人小组，拨给多台工作机，又调来了ＧＩＳ参考资料厚厚数十本，要求他第一步在三个月里完成系统分析，并使程序输出有初步结果。 潘云鹤夜以继日地紧张工作，白天他在实验室安置设备，到地理系去调查用户，在终端上通过网络查资料，夜晚钻研资料。三个月后，潘云鹤将各种各样的地图通过网络送到莱迪教授的办公室，在激光打印机中源源输出。莱迪教授的要求已全部达到，而且潘云鹤超额完成了原定工作量的两倍。 两名印度访问学者将期满归国了，莱迪教授与他们进行了一次语重心长的谈话。谈话后，两位印度学者来到潘云鹤的办公室，对他的学问和能力深表敬佩，并希望得到一份他的程序和技术资料，以便回国细细研究。 当潘云鹤完成了整个ＧＩＳ系统，并帮助莱迪教授解决了一个声音识别动态交互显示的课题之后，已是１９８８年初夏了。随着研究工作的进展，他和莱迪教授的友谊日深。莱迪在提供一年资助之后，希望他能再度延长访问期，莱迪教授还打算请卡内奇-梅隆建筑系主任阿卡姆教授出面，由机器人研究所提供资助，邀请潘云鹤的妻子、建筑师庄建芬访问卡内奇-梅隆建筑系。 潘云鹤为莱迪教授的一片真诚友谊而感动。他何尝不喜欢卡内奇-梅隆优美的校园、先进雄厚的设备、名家如林的学术环境？但故乡难忘。当他赞叹美国高速公路的宏伟时，就会想起杭州街道的狭小和拥挤，顿感肩上重任。 当莱迪教授听完了潘云鹤解释他按时回国的决定和理由后，这位美国人工智能学会主席慢慢地站了起来，庄重地伸出了手，紧握着潘云鹤的手说："我能够理解您的决定。祝您幸运和成功！希望您再来！" １９８８年１２月，潘云鹤从美国回国，他随身携带三只大箱。一只手提箱里装满他在美国写的研究论文，装着一套完整的拥有中国自己的ＧＩＳ程序代码以及磁盘，其余的空间，则装满了一本本关于人工智能ＣＡＤ和计算机图形的最新资料。另外两只箱子，是他用积蓄购买的一套ＰＣ机和显示器。潘云鹤踌躇满志地登上了中国民航班机。他将使用这些珍贵的软件和硬件，为祖国的科技事业谱写新的乐章。

浙江大学历史悠久，治学严谨，学术思想活跃，科研成果丰硕。这一切给学者们提供了良好的学术环境和创业天地，留美归来的潘云鹤迫不及待地回到了耕耘者的行列。 作为智能计算机专业的学者、教授，潘云鹤开始研究"形象思维的基础理论"，并于１９９０年春，获得了国家"８６３"计划智能计算机主题的资助。 "形象思维"属文艺理论范畴，而人工智能属计算机高科技领域，两者相距十分遥远。无论是从人工智能的角度去研究形象思维，还是从形象思维的角度去研究人工智能，都将是一片荆棘丛生的原野。但是，为了推进"人工智能理论"的发展，他决心披荆斩棘。因为他从事人工智能研究十余年，深知人工智能在一个层面，如推理、证明、咨询等发展迅速，而在另一个层面，如学习、设计、创造等，却步履艰辛。由此，他敏锐地观察到人工智能的基本理论中一定缺少了些什么。他开始进行探索、行动。他的周围，聚集着一批对他的研究方向和思想方法感兴趣的年轻学者。他们思想活跃，勇于攀登，潘云鹤带领着这些课题组成员从心理学、哲学、文学理论、思维科学和人工智能等各个领域中采集素材，去伪存真，去粗存精。他组织一系列学术讨论班，经过不断的深入分析，热烈讨论，相互启发，艰苦思索，终于初见成效，发表了一系列有独到见解的论文，提出了"形象的结构模型"，引起了学术界的注目。

１９９２年夏，在内蒙古呼和浩特国家自然科学基金委召开的重点项目"面向智能计算机的思维与记忆模型"的答辩会上，国内十所著名大学的教授申请这一项目。潘云鹤的报告与答辩以观点新颖、方向准确、分析入理、逻辑性强并有很强的研究基础，博得与会专家的好评，投票结果，被选为该重点基金项目的负责人。 作为一名教师，潘云鹤十分重视对年轻人交叉知识结构的培养。早在１９８６年，他就受国家建设部的委托，招聘建筑学专业的毕业生攻读计算机应用硕士学位，现在这批知识独特的"两用人才"已成为中国一些著名设计院和大学中从事计算机辅助建筑设计的业务骨干。对于课题组中的年轻教师和学生，潘云鹤鼓励他们一专多能，要求他们能从理论的高度也能从实用的角度进行工作，以造就复杂的知识结构，为创新铺平道路。潘云鹤对自己的讲课要求甚高，他讲课力求思路清晰，层次分明，作学术报告力求观点新颖，说服力强，启发性强。 １９９１年９月，潘云鹤在浙江大学人工智能研究所所长和现代工业研究所所长的担子上又增加了一个计算机系主任的重担。１９９５年５月，潘云鹤开始担任浙江大学校长。从１９７８年辞"官"攻读研究生以来，悠悠２０年，如今是双重的担子。他一如既往，不喜欢繁文缛节，提倡精兵简政，实行分布式管理，调动大家的积极性。 １９９７年，潘云鹤当选为中国工程院院士。１９９８年９月，新浙江大学成立，潘云鹤再次被委以重任，担当新浙大的校长。 潮平两岸阔，风正一帆悬。潘云鹤，这位致力于科学与艺术相结合、理论与应用相结合、科研与教学相结合、学术与管理相结合的教授，在中国改革大潮中闻鸡起舞，自强不息。

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