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以数理之锚 驭智能之舟

来源:  发布时间:2026-03-16

——记香港科技大学工业工程与决策分析系助理教授周子杰

郑 心  张锦玉  吕腾波

  

  如今,在人工智能狂飙突进的时代,大语言模型(LLM)正如洪流巨浪般重塑信息传播与知识生产方式。世人皆惊叹于其“类人”之能,却鲜少追问:这看似轻盈的智能革新,究竟要以多少算力为代价?每一次流畅对话的背后,皆是数以十亿计的浮点运算在硅基芯片上奔涌;每一段华丽文本的诞生,都伴随着千瓦级电力的无声燃烧。可以说,在这场席卷全球的智能狂潮中,算力正成为新时代的“石油”,而效率,则是决定谁能在未来数字文明中掌握主动权的关键砝码。此时,数学统计学这门古老而精密的学科,正如一股清泉般成为AI系统“血液循环”的关键力量。正是在这样的图景之下,香港科技大学工业工程与决策分析系助理教授周子杰及其团队,选择了一条少有人走的路。他们不追逐参数膨胀的虚妄幻象,也不沉迷于生成内容的表层奇观,而是沉潜至人工智能深处——那里没有炫目的输出,只有调度、缓存、批处理与精度压缩等看似枯燥的机制在默默运转。他们深谙其使命,就是让这套系统变得更轻、更快、更省、更稳。让大模型“推理更快,效率更高,成本更低,能源损耗更少”——这十八字箴言,朴素如匠人手中的尺规,却承载着对技术本质的深刻洞察:真正的智能,不应以资源挥霍为荣,而应以精微高效为美。


一条由热爱与自驱铺就的路

  多年以来,周子杰均沉浸在研究如何在动态负载下智能调度请求,使GPU不再空转;如何复用键值(KV)缓存,避免重复计算;如何在保证输出质量的前提下,以更低精度完成推理,从而大幅削减能耗等难题之中。这些工作看似远离公众视野,却是支撑人工智能从实验室走向普世的“隐形骨架”。而这,也恰与国家战略同频共振。《“十四五”数字经济发展规划》明确提出“推动算力基础设施绿色低碳转型”;“东数西算”工程强调“提升算力使用效率与能效比”;科技部《新一代人工智能发展规划》亦将“高效、低耗、可信赖”列为AI发展的核心方向。周子杰的研究,正是这一宏大叙事中最扎实的注脚之一——他用数学的冷静,为沸腾的时代降温;以工程的匠心,为狂飙的智能系上节制的缰绳。当全球科技巨头竞相堆砌算力时,他却默默选择向内求解:不盲目追逐参数规模的军备竞赛,而是回归数学本源,用优化理论与统计思想为智能系统注入理性、效率与可持续性。

  这样身处“快时代”,也能保持定力的学术起点,并非始于对人工智能的预判,而是源于少年时代便油然而生的纯粹对数学的痴迷。生长于上海,周子杰早在初中便开始涉猎大量理学读物,展现出超凡的天赋与热情。2017年,他进入美国普渡大学,毫不犹豫地选择了数学专业,后又增修统计学,一头扎进理论数学的深海。

  不过,有关从研的转折却发生在科研实践中。本科起,周子杰便跟随导师乔纳森·彼得森(Jonathon Peterson)接触到了随机环境下的随机游走问题——一个至今未完全破解的概率论难题。相关研究经历不仅锤炼了他的理论功底,更让他体会到“科研不是单向传授,而是思维的碰撞与互补”。随后在加州大学洛杉矶分校暑期研究期间,师从晨兴数学奖得主印卧涛教授,他开始接触优化理论,逐渐从纯数学转向更具应用潜力的方向。“我意识到,数学的力量不仅在于证明定理,更在于解决现实世界的问题。”正所谓,学术的刀锋必须主动、深度回应时代课题,在现实主义的磨砺中才能愈发坚韧锋利。

  这种源于自驱自觉的学术审美演化,被周子杰保持了很久。直到今天他仍然常常对学生说:“万事开头难,能有人引路,是值得感恩的事;但真正走出困境,终究要靠自己。”正如同其博士阶段,进入麻省理工学院信息与决策研究室(LIDS)和运筹学中心(ORC),独自在优化理论、控制论与计算机科学的交叉地带深耕那般热忱又淡然。彼时,恰逢大语言模型兴起,他敏锐捕捉到其中的核心矛盾:推理效率低下、资源消耗巨大。他认为这正是一道典型的运筹优化问题——如何在有限算力下,通过智能调度、批处理与缓存策略,最大化系统吞吐量并最小化延迟与能耗?“这背后的方法论,与我的研究方向高度契合。”于是,他毅然将研究重心转向大模型推理优化,开启了一场“用百年数学工具重塑AI基础设施”的探索。


做“有用且深刻”的科研

  2025年博士毕业,周子杰并没有选择留在美国,而是选择回国加入香港科技大学。这一决定,既有家庭方面的考量,更重要的是职业理想的驱动。“我在博士三年级后就非常想回来,”他说,“一方面是对国内学术生态有了更多了解,发现港科大、清华、北大等高校的师资与生源都非常优秀;另一方面,我也希望自己的研究能更贴近中国乃至亚洲的产业需求。”

  回国不到一年,周子杰的梦想已经初步照进了现实——他的实验室已汇聚了来自各所顶尖院系的5名博士生和1名硕士生。“我特别庆幸能遇到这些伙伴,在他们身上,我发现了国内生源的优势,也看到了携手共进的崭新希望。这些都在无形中肯定着我回国的决定,让我强烈意识到,追梦何必去远方。所谓绽放,可能只需要家乡的一抔土、各方支持的一缕阳光,便足以扎根生长。”所以,他几乎掏心掏肺地教导未来的科研生力军,并总是特别强调培养后继者的“科研品位”(Research Taste),即识别重要问题、提出原创方案的能力。“我不希望学生只会‘打工式’科研,而是能成为独立的研究者,甚至未来的领导者。”为此,他由衷鼓励学生自由探索数学、统计与计算机的交叉地带,积极培养他们参与具体项目积累能力,并要求他们尝试自主提出问题。“提出一个有价值的问题,有时比解决它更难,也更重要。”

  而于周子杰本身而言,他的科研理念清晰而坚定:不做“追热点”的速食研究,而要做“有用且深刻”的工作。在他看来,与企业合作绝非简单承接工程任务,而必须坚守科研本质。“如果只是让学生清理数据、调参跑实验,那产生的价值是工程性的,而非科学性的。”他与华为的合作正是这一理念的体现。双方围绕大模型推理优化展开深度探讨,聚焦于“卡脖子”的算法瓶颈,如动态批处理调度、KV缓存复用、低精度推理稳定性等。这些课题不仅具有极高的工业落地价值,其背后涉及的排队论、随机控制与非凸优化理论,亦能反哺学术前沿。据悉,相关成果有望在未来一年内陆续发表。

  另外值得一提的是,周子杰对当前人工智能热潮的思考始终保持清醒。他提醒青年学子:“不要过度依赖AI工具生成研究思路。没有扎实的知识沉淀,思考必然是浅层的。”他本人便是自律与专注的典范——本科时曾日均投入十余小时于学习与科研,“因为热爱,所以废寝忘食”。但他也强调:“自驱力不能以牺牲健康为代价,身心平衡才是长久之道。”

  如今,站在粤港澳大湾区科技创新的前沿,周子杰正将个人志趣融入国家发展大局。《“十四五”数字经济发展规划》明确提出“推动算力基础设施绿色低碳发展”,而他所从事的大模型高效推理研究,恰是降低AI碳足迹、提升国产算力利用率的关键路径。他常说:“科研的意义,不在于发多少论文,而在于是否解决了真问题,是否创造了真实价值。”

  从黄浦江畔的数学少年,到香江之滨的青年学者,周子杰的轨迹印证了一个朴素真理:最前沿的创新,往往诞生于最基础的学科深处。当世界沉迷于AI的“魔法”时,他选择做那个手持数学罗盘的航海者——以理性为帆,以优化为舵,在智能时代的惊涛骇浪中,稳稳驶向效率与可持续的彼岸。
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2026年2月

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