在將門-TechBeat人工智能社區(qū)上線一周年之際，我們評選出Top30進入「2021年度TechBeat紅人榜」，同時我們也潛心策劃了AI工作者人物專訪欄目「AI紅人薈」，帶大家更深入地了解他們個人成長的心路歷程，感受來自青年科學(xué)家們的榜樣力量。

本次為大家?guī)淼氖恰?strong>華盛頓大學(xué)助理教授·杜少雷的故事。

作者 | 何伊靜

杜少雷，今年28歲，在華盛頓大學(xué)擔任助理教授將滿一年。在此之前，他先在加州大學(xué)伯克利分校完成雙專業(yè)本科學(xué)習(xí)，隨后去往卡耐基梅隆大學(xué)攻讀博士，最后，他又在普林斯頓高等研究院做了為期一年的博士后。

學(xué)術(shù)的道路上，他一步步走得很平穩(wěn)。在伯克利，杜少雷明確了自己想做偏理論的科研；在卡耐基梅隆，他開始接受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，完成了從導(dǎo)師給題到自己在新領(lǐng)域里深耕的蛻變；而在普林斯頓高等研究院，他延續(xù)博士階段的探索，開始在特定領(lǐng)域擴大自己的成果。

一路走來，他不太發(fā)愁。盡管整體順利，但杜少雷不是沒有遇到過挫折，博一時他的paper被拒了不下五次，解決具體問題時遇到一兩周無法解決的瓶頸也是家常便飯，但是杜少雷的心態(tài)很好，“這個悲劇了，那就下一個”。

一路走來，他很少糾結(jié)。在共長達兩個小時的交流中，杜少雷提到了將近20次“感興趣”，無論是求學(xué)還是任教，熱愛是不變的方向。在轉(zhuǎn)身成為助理教授后，他希望自己的學(xué)生“將來無論做什么都可以，但是真的喜歡自己在做的事情”。

01?“感興趣”

沒有什么特別的契機，杜少雷一直對數(shù)學(xué)比較感興趣。他在北京長大，和許多同齡人一樣，從小學(xué)二年級就開始上奧數(shù)課，從那時起，他和數(shù)學(xué)的緣分就埋下了。

杜少雷是北師大附屬實驗中學(xué)理科競賽班的學(xué)生，高中時參加過數(shù)學(xué)競賽，但由于初中畢業(yè)后就確定要出國讀本科，高中階段他還是把更多的時間、精力放在了英語和課外活動上。因此，相比起競賽拔尖的同學(xué)，杜少雷并沒有那么多好看的獎項，不過，他對數(shù)學(xué)的興趣沒有變。

雖然出于“想賺錢”的樸素想法，杜少雷在進入伯克利文理學(xué)院后又很快轉(zhuǎn)院去了工程學(xué)院學(xué)熱門的計算機，但他對數(shù)學(xué)還是念念不忘，所以也學(xué)習(xí)了同院的工程數(shù)學(xué)與統(tǒng)計專業(yè)。

計算機和數(shù)學(xué)，就此成為杜少雷人生中兩張重要的標簽?！熬幊毯蛿?shù)學(xué)還是不太一樣，編程需要一邊嘗試一邊學(xué)習(xí)，而不是像數(shù)學(xué)那樣，定義好問題，做推導(dǎo)就行”，杜少雷在這兩個思維方式不太相同的領(lǐng)域間摸索，用三年時間找到了自己感覺舒服的位置。

在伯克利，本科生們通常都會跟著教授做科研。經(jīng)過前兩年基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，進入大三的杜少雷感到純數(shù)學(xué)方向的研究對自己而言不太適合，而計算機方面的科研中，與數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)較大的方向，一是理論計算機，二是機器學(xué)習(xí)，前者更偏組合數(shù)學(xué)或者說離散數(shù)學(xué)，而機器學(xué)習(xí)則與連續(xù)數(shù)學(xué)更加相關(guān)，會涉及更多推導(dǎo)工作，杜少雷還是對后者更感興趣。

于是，他主動聯(lián)系了院里人工智能領(lǐng)域的資深教授Stuart J. Russell，并在教授門下博士后李磊的帶領(lǐng)下，完成了人生中第一個科研項目。當時的杜少雷對做科研一竅不通，是李磊手把手教他讀paper、選題、設(shè)計算法，最終實現(xiàn)了一個與非負矩陣分解優(yōu)化有關(guān)的算法，效果也不錯。

成果可能只是做到了很小的創(chuàng)新，但是有所學(xué)也有所得，和在課堂的感覺很不一樣，杜少雷開始領(lǐng)略到科研的樂趣。不過，這個項目雖然需要用到數(shù)學(xué)，但是難度不大，更多的工作還是在于編程，這和杜少雷加入的第二個科研項目不太相同。

在杜少雷向他的本科advisor Laurent EL Ghaoui教授表達自己想做機器學(xué)習(xí)相關(guān)的科研后，advisor建議他聯(lián)系伯克利數(shù)學(xué)系的Ming Gu教授，“學(xué)機器學(xué)習(xí)最重要的是要學(xué)好線性代數(shù)”。Ming Gu教授在收到杜少雷的郵件后，確實給他找了一個以他當時的水平能完成的項目——把一篇論文中所用的分析技術(shù)讀懂，再把這個技術(shù)運用到新的問題中去。

大三的第二個學(xué)期，杜少雷都在研讀相關(guān)技術(shù)，隨后在暑假集中精力，順利解決了新的問題?！?strong>整個過程我挺喜歡的......這個數(shù)學(xué)問題也不是那么簡單，需要計算、需要推導(dǎo)，能做出來真的挺開心”，這個線性代數(shù)項目似乎給杜少雷帶來了更多的興奮感。

大三升大四的暑假，杜少雷其實也在Google實習(xí)，以純寫后端代碼為主要工作。他再一次感受到，純寫代碼對他而言并不是那么exciting。

當時的工作沒有什么需要創(chuàng)新的地方，把一步一步的邏輯寫清楚即可，而且公司管理必然有許多條條框框，代碼在進入系統(tǒng)前需要反復(fù)做測試以確保正確性，“在學(xué)校里做科研就可以更加放飛自我一些，而且總是能發(fā)現(xiàn)新東西”。

兩次科研，一次實習(xí)，杜少雷在大四時已經(jīng)能明確自己的心意：學(xué)界與業(yè)界相比，他更想留在學(xué)界；編程與數(shù)學(xué)相比，他對偏數(shù)學(xué)、偏推導(dǎo)、偏理論的內(nèi)容更感興趣。如他所愿，2015年末，他跨入了卡耐基梅隆大學(xué)機器學(xué)習(xí)系的大門，具體方向是——理論機器學(xué)習(xí)。

02?“習(xí)慣就好”?

剛上博一，杜少雷總想著趕緊發(fā)paper，結(jié)果有一篇paper前前后后被拒了三次。不過，他的心態(tài)倒是沒有太大的起伏，“做科研就是你有時候會被拒，有時候會中，所以習(xí)慣就好......看看別人的博一、博二，大家都是這么過來的”。

“我知道有些人他們突然很悲觀，一般是因為從小到大都比較順利，后來到了某個階段，突然發(fā)現(xiàn)周邊的人都比自己厲害或者受到點挫折，心態(tài)就會不太好”，杜少雷說起自己的樂觀性格，“但我一直就是中不溜兒，成績沒有特別好，也沒有特別差?！倍派倮椎母赣H是海歸博士，但是他的家庭氛圍并不“雞娃”，他沒有從父母那里感受到過特別的壓力。

心態(tài)好不等于無所謂，杜少雷在博一、博二階段也在慢慢發(fā)現(xiàn)問題、提高自身，這當中離不開導(dǎo)師和同組同學(xué)們的幫助。Aarti Singh和Barnabás Póczos兩位博導(dǎo)習(xí)慣給予學(xué)生更多自由思考的空間，而當杜少雷想要與他們討論，他們又總是能及時回應(yīng)。

來自清華“姚班”的汪一寧師兄也讓杜少雷印象深刻，博一時杜少雷曾和師兄合寫一篇paper，他寫了第一版，結(jié)果師兄把初稿從頭到尾改了一遍，期間還經(jīng)常“批評”杜少雷。小到公式后面要加句號，大到如何選題、表達，汪一寧都在潛移默化地影響著杜少雷。

到了博士中后期，杜少雷已經(jīng)能完全明白前期論文總是被拒的原因——還是心急。有時，他會把一篇paper中的技術(shù)直接用到自己的論文中，而且其實也沒有把技術(shù)完全弄懂，“用某個技術(shù)一定要先把技術(shù)搞清楚......這樣可能開始的時候會花很多時間，但后面用起來就很順手，而且對新問題也能有更本質(zhì)的理解，一定要深刻理解問題”。

另外，學(xué)習(xí)本身就是一個過程，博一的時候杜少雷對于整個領(lǐng)域還沒有比較全面和深刻的了解，哪里是難點、哪里是重點、哪里是邊界都不清楚，以至于雖然能出一些新的理論結(jié)果，但這些結(jié)果就比較簡單而無用。

到了博三，他的科研能力已經(jīng)有了明顯提升，工具使用更熟練，理論視野更開闊，分析問題也有了一定“套路”，杜少雷便開始了更加自由的探索。比起鉆研經(jīng)典理論問題，他更喜歡探索新問題——2017年的時候，盡管深度學(xué)習(xí)已經(jīng)有許多成功的應(yīng)用，但理論上的探索還很少，杜少雷的興趣在此鎖定。

在新領(lǐng)域開拓理論并不簡單，最關(guān)鍵的難點在于沒有定義好的數(shù)學(xué)問題?！?strong>如果你覺得這方向很有前途，你就應(yīng)該深入思考，最好思考的時間長一點，就能得到一些比較好的結(jié)果。”雖然杜少雷近些年由于合作多比較高產(chǎn)，但他自己也清楚地明白，對于學(xué)者來說，最重要的還是paper的質(zhì)量，而好的paper總是辛勤深耕的結(jié)果。

從2017年暑假開始，杜少雷就和深度學(xué)習(xí)理論“杠上了”，雖然中間也有一些小產(chǎn)出，但直到2018年底，才出現(xiàn)了比較好的結(jié)果。他的好心態(tài)又在其中發(fā)揮了作用，人放松了，靈感可能也會多一些。

杜少雷提到過做學(xué)術(shù)的兩種高光時刻，一是有個問題思考了很久卻一直沒有結(jié)果，有一天走在路上或是在吃飯，突然靈光乍現(xiàn)，雖然很多時候不對，但當時感到很有希望，好像能解決一個很大的問題，二是所謂靈感真的能解決一個很大的問題。

這一年多的時間里，杜少雷難免遇到大大小小的瓶頸，但那種高光時刻帶來的滿足感和成就感也是無與倫比的。他的博士畢業(yè)論文Gradient Descent for Non-convex Problems in Modern Machine Learning也正是與深度學(xué)習(xí)理論相關(guān)，還獲得了ACM博士論文獎提名以及AAAI SIGAI博士論文獎提名。

03?“和年輕人在一起”?

在普林斯頓高等研究院做了一年博士后研究員后，杜少雷于2020年8月轉(zhuǎn)身成為華盛頓大學(xué)的助理教授。

其實在博士階段，杜少雷也有多段在業(yè)界實習(xí)的經(jīng)歷，但再一次，杜少雷選擇了留在高?！钪匾脑蚧蛟S還是在于“我喜歡和學(xué)生們一起工作，也覺得培養(yǎng)學(xué)生很有價值”。

在博三、博四的時候，杜少雷就開始和更年輕的同學(xué)們合作，盡管可能只相差幾歲，但在交流中，他常常覺得年輕人們的想法很不一樣，而做科研正需要各種各樣的新點子。年齡增長，雜事變多，年輕人也相對有更多的時間和精力去支撐更多的產(chǎn)出。

第一年做助理教授，杜少雷主要在指導(dǎo)一些本科生做科研。面對郵箱里來自各地的簡歷，比起學(xué)歷背景，他更看重的還是解決問題的實際能力。談及現(xiàn)在所帶的學(xué)生，杜少雷難掩欣賞的語氣，“他們都很刻苦，行動特別快，自己的想法也很多”。

在他們身上，杜少雷能看見自己的影子——大三升大四的暑假，他一邊在Google敲代碼，一邊做著Ming Gu老師所交給的項目，因為比較感興趣，所以杜少雷在推導(dǎo)證明上花了很多時間，也常常主動和教授溝通，“我也喜歡主動、努力的學(xué)生”。

杜少雷會根據(jù)學(xué)生們之前的經(jīng)歷，有針對性地進行指導(dǎo)，如果學(xué)生已經(jīng)有科研經(jīng)驗，那么只需要給一些具體的題目以及進行不定期討論；如果學(xué)生沒有接觸過科研，他便會一步步從頭手把手教起，就和他當年的科研啟蒙者李磊一樣；當學(xué)生們遇到困難，他會和學(xué)生一起深入到推導(dǎo)的各個細節(jié)。

他相信，只要學(xué)生感興趣，自然就會愿意花時間，所以他不會下硬性要求，也不會給特別大的壓力，畢竟證明寫不出來就是寫不出來，一味push可能只會適得其反，他還是希望學(xué)生們能讀得開心，能有一個好的心態(tài)。

杜少雷也無法捉摸自己在學(xué)生們心中的形象到底如何，他只是希望自己帶過的學(xué)生都能有比較好的未來發(fā)展。如果一定要說他最想在學(xué)生們身上留下的印跡，杜少雷選擇“熱愛”——每個人都可以自由地去選擇未來的發(fā)展方向，但是希望大家都能真正喜歡自己所做的工作。

04??“熱血少年漫”?

盡管從未設(shè)限，杜少雷父親最大的希望是兒子能成為一名學(xué)者，因為做學(xué)術(shù)是一個有意思、自我成就感也會很高的職業(yè)。如今成為華盛頓大學(xué)助理教授的杜少雷日常忙碌，需要兼顧教學(xué)、科研、申請基金、professional services，但他的確樂在其中。

雖然忙碌，他還是會保持一個比較正常的作息，晚上十二點睡，第二天八九點起，不慌不忙。空閑時，他會看漫畫——他喜歡那種天馬行空、自由自在的感覺——尤其欣賞熱血少年漫，“主人公們有一個比較大的目標，對自己干的事情很有熱情”。

就和他們一樣，在自己的故事里，杜少雷追逐著不受太多約束的生活，悠閑地、淡定地，按著自己興趣地，不斷探索著機器學(xué)習(xí)理論中的新新世界。

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