科研需要知道的事（在科学法师们的眼中）

编者按：30年前，微软公司创始人比尔·盖茨设想有朝一日电脑将会看、听、读和学习，并以此为目标在1991年创立了微软研究院，专注于前沿技术的研究和创新。30年后的今天，我们步入了智能时代，比尔·盖茨当初对电脑的设想已经成真。30年间，微软研究院的科学家们是如何相互合作，一步一步将想法变为现实的？

在庆祝微软研究院成立30周年的系列活动中，微软研究院以“Generations of inspirational and impactful research（一代又一代鼓舞人心和影响深远的研究）”为主题，组织了一系列专家论坛。我们精编整理了论坛内容，并将在近期陆续放出，和大家一起分享这些精彩的思想盛宴。

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本期论坛，由微软首席科学官 Eric Horvitz 和密歇根大学安娜堡分校计算机科学与工程学副教授 Jenna Wiens 共同主持，他们与来自世界各地的微软研究院的科学家、工程师以及合作伙伴一起探讨了科研合作的魔力，就科学研究工作的活力、创造力和影响力分享了各自的观点。

参与此次论坛的专家包括：华盛顿大学计算机科学与工程学副教授、微软荣誉研究员 Rick Szeliski，微软雷德蒙研究院高级研究工程师 Jessica Wolk，微软亚洲研究院常务副院长张冬梅，微软亚洲研究院院长周礼栋，微软印度研究院院长 Sriram Rajamani。

On the magic of collaboration in science & technology：「链接」

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下面是论坛的精彩内容整理：

Eric Horvitz：全球科学技术的发展非常依赖团队合作，最好的、最有影响力的科研成果往往都是以团队合作的形式开展的。在团队中，充满激情的研究者们可以利用其他人的才能，优势互补，研究创新也正是建立在这种广泛的合作共同体长期贡献的基础之上。微软研究院也一直将内外部的开放合作视为可持续发展的命脉。

今天，很高兴将会听到诸位的合作经历。在把时间交给参与讨论的专家们之前，我想问 Jenna，你曾在微软研究院实习过，与微软研究院以及世界各地其他机构的同事都开展了出色的合作，你对科研合作有什么看法？

Jenna Wiens：我认为，合作对于解决真正困难的问题，特别是对于交叉领域的问题非常必要。因为交叉领域的课题研究一般都非常困难，你要学习使用另一个领域的语言，要组织大量的会议、频繁的沟通。作为一个从事人工智能与医疗研究的人，我每天都要通过会议与一位或多位临床医学的合作者会面，这些会议让我们的工作正常运行，也确保我们在解决真正有意义的问题。我喜欢这种合作，当我们讨论新的、令人兴奋的想法，或与同事们头脑风暴时，办公室里充满了生机与活力。

Eric Horvitz：一项合作的开始、培养和维持是很有趣的，我很想听听专家们是如何启动这些合作的？

Rick Szeliski：我是1995年加入的微软研究院，在此之前，我已经开始进行工业研究了。让我高兴的是，我们与华盛顿大学有很多紧密的合作，在那里，如果微软研究院的研究员们感兴趣，研究院会鼓励他们与华盛顿大学联系，给研究生当导师、讲授课程，诸如此类的合作很多。

后来，我们有一位博士后到了卡耐基梅隆大学任教，几年后又转到了华盛顿大学。他入职之后，我们谈论了一些研究思路，他邀请我去华盛顿大学讲授课程。当时，计算机视觉和计算机图形学是相对独立的两个领域，而我们做的是这两个领域的交叉研究，并且在 SIGGRAPH 大会上也讨论过相关话题，因此我们开设了与此相关的课程。

有一天我与一位研究生 Noah Snavely 一起用午饭时谈论起各自正在研究的课题，发现我们的想法有相似之处，都想通过拍摄并分析大量照片，创建一个可以立体呈现照片内容的 3D 模型。午餐时间的沟通，我们就已经勾勒出了这个想法的轮廓。我们并不是要解决一个长期存在的问题，而是用一种全新的方式去体验照片。我想说的是，灵感的启发有时就是在一次沟通中偶然碰撞出来的，并不是提前计划的。

Eric Horvitz：我记得这个项目，它非常具有开创意义。Jessica，关于你最有趣、最富有成效的合作是如何开始的？

Jessica Wolk：我的背景有些不同，我是微软研究院中心工程团队（central engineering team at MSR）的一名软件开发工程师，我们的团队会参与项目的不同阶段，主要解决工程问题。在微软研究院的10年，我参与了大约12个不同的项目，看到过项目启动的各种方式。

有时是非正式的，就像 Rick 刚才说的那样，在午饭的交流中发现大家在解决某个问题上都有共同兴趣；有时是直接针对市场需求的，研究人员也要专注解决一些特定的需求。研究项目可以以各种方式结合在一起。

举个例子，我们曾与微软 Edge 产品团队展开过合作，当时一位软件工程领域的研究员在与 Edge 产品团队工程师的闲谈中发现，以 Chromium 为基础的 Edge 却在与 Chromium 保持同步的过程中产生了很多问题，例如合并冲突问题。Chromium 中发生问题是如何影响到下游的 Edge 的？对此我们尝试了不同的技术，如程序整合、机器学习，以及相对传统的方法，最终帮助 Edge 团队提升了效能。让这个项目有趣且有成效的地方是，我们通过反复使用不同的技术专注解决一个问题，从而让 Edge 保持高效。

所以一旦有些方法不奏效或没有成功，我们要集中精力，而且让合适的研究人员与产品团队建立良好的联系，通过多种方法专注于一件事情，就会发现其中的乐趣。

Jenna Wiens：在卓有成效、成功的合作中，最重要的元素有哪些？

张冬梅：我的背景也有点不同。2001年我作为一名软件工程师加入微软，我在产品部门工作了3年后加入位于北京的微软亚洲研究院。我在产品部门和研究院都工作过，我认为这两个团队成功合作有三个关键点：共同的愿景、信任与共同提升。

首先是共同的愿景。两个团队要共同达成的目标不会在一夜之间实现，其中包含很多未知因素和不确定性，需要探索、经历许多尝试和失误。这些会让合作变成一个长期、循序渐进的过程，这符合研究的本质，也满足了产品团队在竞争中保持领先的需求。

其次是信任。根据我的经验，要在合作中建立信任，最重要的是遵守承诺、有责任心、透明和包容，这些都体现在日常的工作中。例如，我们能按时交付吗？我们对自己以及合作伙伴秉持怎样的质量标准？我们是否积极分享信息、决策和经验？我们是否积极寻求合作伙伴的反馈，并将其纳入规划和决策过程？

最后是共同提升。这一点要求我们与合作伙伴一起成长，一起走得更远。就我而言，研究团队和产品团队之间的成功合作应该是双赢且互利的。随着创新技术转化，产品团队的产品得到了增强，更具竞争力，研究人员则获得了解决真实世界问题的经验，带来了成就感，同时还能从真实世界的挑战中获得新的灵感，发现新的研究课题和方向。

周礼栋：合作是我最喜欢的话题之一。其实，合作就像婚姻。就像美满的婚姻可以有许多不同的相处模式一样，成功的合作也可以有多种不同形式。也就像美满的婚姻一样，我认为成功的合作有三个关键要素：首先是一种相互尊重的化学反应，这是婚姻的基础，也是合作的基础。其次是多样性，一对夫妇需要有不同的观点和技能来互相补足，这对合作也非常重要，团队之间需要互相学习，解决无法独自处理的问题。但是如同婚姻生活一样，我们合作也会时不时地遇到瓶颈，面临各种困难，那么，如何度过困难时期呢？那就需要第三个要素：信念。我们必须对共同的目标抱有信心，对合作本身、对所承担的使命抱有信心。

Jenna Wiens：没错，信念和信任是密切相关的。Sriram 你觉得呢？

Sriram Rajamani：我非常同意冬梅和礼栋所说的。我还想再补充一点，那就是在合作中学习新知识也是十分重要的。我与许多背景不同的人合作过。当初加入微软研究院时，我的专业背景是硬件验证。我与微软雷德蒙研究院首席研究员 Thomas Ball 有大量合作，他在编译器方面有着丰富的经验，他告诉我编译器是如何工作的。此外，在我与不同领域研究员的合作中，我还认识到了安全系统是如何工作的，学习到了机器学习相关的知识等等。

学习新东西是合作中非常重要的一部分，同时我们还要有所回馈，就是和对方分享知识。另外，我还要补充一点的是友谊和乐趣，我与很多合作者都成为终身的朋友，这也是作为一名研究人员的好处，你可以在工作中建立自身的人脉关系。就比如，Eric 经常来我家，我们了解彼此，也了解彼此的家人，这些都是作为科学家可以体会到的最美妙的事情。

Eric Horvitz：我觉得这些都是成功合作的关键因素。但大家知道，我们也确实会面临挑战，特别是在跨研究小组和团队的合作中。那么，跨团队合作都有哪些挑战？

周礼栋：跨团队协作最重要的事情就是建立共同的目标，这个目标必须足够远大，是无法独立达成的，要实现这个目标，需要其他各方参与进来，合作变得必要，这是跨团队合作的要素。很多情况下，如果我们不够有雄心，不能做到高瞻远瞩，那么就有可能退回到各自的狭小领域，继续做自己的事情。当我们有共同的抱负，且目标足够宏大时，大家自然而然就会与拥有共同愿景的团队合作。刚才 Rick 说因为共同的目标，计算机视觉和图形学的研究人员走到了一起，这时合作的魔法就产生了。人们必须认识到树立更高目标、超越我们在各自领域发展的专业知识的重要性。

张冬梅：我认为一致性是不同团队协作中最具挑战性的部分，尤其是在研究团队与产品团队协作时，从高层管理者到功能开发小组，在目标、优先级、沟通、工作方法等所有层面都要保持一致。

例如，作为研究者，我们始终努力推进技术的边界，并使用学术界常用的指标对技术进行评估。但当这些技术投入生产时，我们可能会发现一些假设并不成立。生产环境中，产品团队有不同的方法评估各项指标，比如对延迟或反应时间的要求，对内存使用的限制等等。有时产品团队有严格的发布时间表和资源限制，这种情况下他们有可能倾向于相对短期、快速和简单的解决方案。

为了实现一致性，我想借用礼栋刚才说的话，我们要在团队之间建立信念和信任，要开放思想，理解彼此的立场、想法和问题，找到共同点，愿意磋商，也可以妥协。

Jenna Wiens：在微软研究院的合作环境中，有哪些方面是你特别喜欢的？

Rick Szeliski：研究院的工作包含很多方面，而令人高兴的地方之一就是它的多面性。前面我谈到了与学术界的合作，是与研究生的联合研究项目，我们还有很好的实习生项目，每年夏天世界各地最优秀、最聪明的人都会和我们一起工作，结下深厚的友谊。同时我们也与高校教师、学者合作。总的来说，微软非常鼓励公司之外的合作。

从内部来看，我也很喜欢这种自由的、与不同研究团队合作的氛围。刚才有提及，人们需要互补性的技能，无论是在大厅中走动还是与他人共进午餐，都是人们保持联系的最简单、直接的方法。对我个人而言，我很高兴微软研究院是一个国际性的研究机构。我很喜欢去英国、中国和印度等地，在那里呆上一段时间，结识新朋友、了解新文化。

关于与产品团队的合作，我想说的是，很幸运我们这些人都在雷德蒙，在工作之外我建立了很多联系，了解大家都在做什么，偶尔会碰撞出一些好主意。这些非正式的联系是建立信任的关键，在接下来的6到12个月中，我们会专注于产品的交付，并从现实世界的真实用户中获得反馈，而这在纯科研的环境中是无法获得的。这些都令人感到愉快。

Sriram Rajamani：研究院最让我喜欢的一点是，我们在微软研究院接触到的专业知识更加具有广度和深度，无论你在这里做的是某个方面的安全、还是机器学习的某个分支，或者是其他方向，研究院总是拥有这个领域的顶尖专家。同时，微软研究院的每一个人都富有好奇心，这里的文化倡导好奇心，不管和谁交谈，他们都会对你的兴趣领域和你想解决的问题感到好奇。更重要的是，人们愿意为你付出时间，不管他们有多忙，当我去找他们时，他们都会抽时间与我交流。

Eric Horvitz：在任何复杂的关系中，挫折、阻力都很常见。我想在座的各位都曾遇到并克服过困难。我很好奇，你们是如何应对挫折，顺利开展合作的？

Jessica Wolk：我同意刚才 Sriram 和 Rick 关于微软研究院文化的观点。研究院非常多元化，无论在专业知识的广度和深度上，在文化上，还是在人员资历上，这些是我们“财富”的一部分。

然而，当把不同类型的人放在一起时，也确实需要时间来了解彼此的痛点和各自的优缺点。当事情进展不顺利时，可能会产生一些成见，这通常是出于无知或者误解。我想克服类似困难的方式就是给项目和团队成员多一些包容和空间，因为我们都是不一样的“烟火”，需要花时间了解彼此。

但是，由于我们处在一个快节奏的高科技环境中，紧张与不安肯定是存在的。我们想第一个进入市场或者在市场上做到最好，所以我们要对自己、对项目有耐心，换位思考来缓解不安。这有点像微软公司董事长兼首席执行官 Satya Nadella 所说的同理心，要了解彼此的痛点、目的，其他团队在讨论什么，组织需要什么，管理层需要什么，个人需要什么。我们可以耐心相互倾听，建立同理心，并且在合作中加入一些幽默感，这样就能营造一种轻松、宽广的氛围。我想再强调一下的是，多样性绝对是我们的财富，但我们必须掌握一些技能，才能学会在非常多样化的环境中应对挑战。

Rick Szeliski：Jessica 谈到了人们有不同的议程和目标，这很容易被忽视，因每个人的思维模式都根深蒂固。大家往往对新想法感到兴奋，而忽视了什么是重要的，最终目标是什么，他们可能有所不同，但都是合作时会遇到的。

企业的组织和规则等也会成为挑战。例如，在微软内部合作，知识产权并不是问题，因为是我们自己创造了这些知识产权、专利和代码，不过一旦拓展到组织外部，这就是一个问题了。所以有时候公司的律师不喜欢开放合作，有些学术机构负责人希望将他们的学术成果变现等等。在特定研究领域之外建立一个既定的框架是很有帮助。我一直很感激微软和微软研究院不遗余力地建立这些框架。

我想说的另一点和人际关系有关。我们的学术背景让我们对创意、新颖和实用的想法感到兴奋，却忘记了人际关系的建设。有时我们需要做出权衡，当你的想法没被接受时，要学会后退一步。如果这样做建立了信任，让对方感到自己的价值，那么妥协就是正确的决定。

张冬梅：我简单分享一下我对人际关系建设的看法。非常赞同 Jessica 所说，在这个方面我们有很多事情要做；我想补充的是，因为机构重组的原因，这很多的事情我们必须去做很多次。我们知道重组经常发生在产品团队中，有时产品团队的方向会发生变化，有时我们的联系人会发生改变。这些变化可能会令人沮丧，因为我们对此无能为力，新的方向可能与我们的研究并不相符，我们就要寻找新的机会；有时候我们的确可以做些事情，比如积极与新的对接人建立联系，我们既往工作的文档记录可以帮助新的团队了解我们，探索新的合作机会。也像 Rick 所说，我们也可以在线下与他们互动，虽然当下无法与所有联系人展开正式合作，但是勇敢些，也许不久的将来他们就会成为你新的合作者。我们应该不断尝试播下种子，尝试寻找合作机会，一切事情都从尝试开始。

Eric Horvitz：很高兴听到大家关于成功合作、应对挫折的分享。现在，请你们每个人做一些快速的思考，分享一下多年来最令人兴奋的合作时刻。

Jessica Wolk：我最兴奋的合作时刻是当新产品被交付出去的时候。当你新颖的研究想法，通过努力工作，最终实现并交付给大众或微软其他员工时，这是一件令人高兴的事。

我在语言理解和智能服务组（Language Understanding and Intelligence Services）工作时，它还是一项独立的业务，后来它变成了微软 Azure 认知服务中重要的组成部分。看到一个想法从萌芽到最终公开发布，并且对公司和开发者都产生了影响，是非常酷的事情。能成为项目中的一员，我真的感到很高兴。

Sriram Rajamani：我们与 Thomas Ball 共同开发过一个软件模型检测系统，包括模型检查器、提取系统、路径分析系统等各种工具，我们做了好几年，后来 Thomas 和我通过结对编程，写了个 Perl 脚本将它们整合在一起。

当初次运行这个多年的开发成果时，我们不知道它能否正常运行。那一刻我们都紧紧盯着屏幕，看着它运行并产生有用的结果，那一刻太有魔力了。我想，每一个项目初次运行代码时，大家都不知道它是成功还是失败，都会深深记住它正常工作的那一刻。

周礼栋：作为系统领域的研究人员，我也深有同感，当看到我们精心设计实现的系统正常运转时，那个时刻总是那么令人兴奋。我也喜欢 Sriram 所说的关于学习的看法，我在微软研究院的三个研究院工作了19年，这期间我从每个人身上学到了很多，比如分布式存储系统、移动无线系统等领域的知识，最近我们还与康奈尔大学合作，将社会选择（social choice）的概念引入到了分布式系统中。

最让我兴奋的合作是我看到研究院的同事们现在正在做的事情——自然语言处理、机器学习、计算机视觉领域以及系统和网络领域的研究人员自发地密切合作，共同推动人工智能的融合和这种融合带来的突破机会。过去，这些学科都是以各自独立的方式发展，各领域之间没有过多的交流，也都有自己的学术会议。现在，我们看到了这种跨界合作的好处，带来了新的见解和认知。各领域之间虽然有很多不同点，但也有很多共通之处。这些跨领域合作非常不容易，但大大扩展了我们的眼界和视角，合作中发现的新的机会让我们感到十分兴奋。

张冬梅：简单来说，最令我感到兴奋的时刻就是解决棘手问题并与我们的合作伙伴一起庆祝成功的时刻。

Rick Szeliski：回到最开始时我讲的故事，这也许不是重大时刻，只是日常的一些快乐：当你从会议室出来，有了新的想法、新的创意或者新理解，但如果没有会议室里那群人，这些想法也许永远不会出现。

但是最兴奋的时刻是，当我们在午餐时有了那个想法，Noah 回去编写了程序，我们每个星期都可以在屏幕上浏览越来越多自己创造出的 3D 照片。只用了一周时间，我们就把大量的照片拼放在一起形成了这个 3D 模型，这种感觉就像经历了一场魔法，因为我从来没有见过类似的东西，而且我们认为全世界都会有同样的感受。最终，它也成为了学术会议上非常受欢迎的演示。我认为，在公开场合取得成功之前，即使只是看到一些超出我们预期的成果，就已经是十分快乐的时刻了，这可能就是合作中最美妙的部分。

Jenna Wiens：那么 Eric，最令你兴奋的合作时刻是什么？

Eric Horvitz：那正是此前和你一起共事的时候，Jenna。在华盛顿特区的华盛顿医院中心建立艰难梭菌（C. Difficile）预测模型，让它运行起来，与实时电子病例展开对接，那真的太有趣了，这可能还是世界首创。

最后，非常感谢 Jenna，与我共同主持这次论坛。感谢大家分享了你们对合作的看法，以及合作对推进科学技术前沿发展的重要意义！期待看到你们在正在进行的和未来将要开展的合作中勇往直前！

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