談談丘成桐和華為的數學家之區別

最近數學大師丘成桐談到數學不僅可以解決工業界問題，本身就很重要。為此他提了一嘴華為的“數學家”。

華為有多少數學家呢？

任正非的說法是：

700多個數學家，800多個物理學家，120多個化學家，6000多個基礎研究的專家，6萬多個工程師。

700多個數學家是什么概念，看一下中科院數學研究所的“科研人員”，總共就這么多。

這些人如果你采訪他們，問你是不是數學家，恐怕許多人會說自己是“數學工作者”，當不起“數學家”的稱呼。中科院數學研究所大部分是做基礎數學的，那么華為的“數學家”呢？

對此丘成桐有說法。

“我在報紙上看到，很多大公司的負責人講他們有多少多少數學家。不過，到底是數學家，還是做數學的工程師？”

“我們在座的都是數學家。”丘成桐看了看自己兩側的本屆ICCM重要獎項的得主們，“但我不認為他們跟華為里的700多個數學家有很多往來。”

這是因為，大家所說的“數學”，并不是同一個層面的“數學”。丘成桐講，華為的數學家，可能還是解決硬件和軟件問題的應用數學家偏多。“真正做基礎研究的科學家，跟他們想象的是不一樣的。”

丘成桐的意思是，華為的“數學家”嚴格來說是“做數學的工程師”，這個說法有道理嗎？

華為數學家和主流數學家分別做什么

華為在俄羅斯和法國都有數學研究所，來看一下他們做了什么。

1999年，在任正非的支持下，華為公司在俄羅斯建立了專門的算法研究所。華為俄羅斯數學家曾在3G和2G在算法層面帶來了革命性突破，打通算法后，華為產品有了競爭力，重量輕、體積小，技術實現歐洲領先。這種名為SingleRAN的創新以及分布式基站，被業內普遍認為是華為得以崛起的一大突破。任正非將之歸功于“數學的力量”。

2016年，華為第二家數學研究所在法國設立，華為法國數學研發中心致力于通信物理層、網絡層、分布式并行計算、數據壓縮存儲等基礎算法研究，長期聚焦5G等戰略項目和短期產品，完成分布式算法全局架構設計等。國立高等電力學院教授、電信專家Merouane
Debbah將擔綱研究中心主任。

在P9與徠卡的合作中，數學算法上的突破也發揮了關鍵作用。華為P9的圖像處理芯片ISP是由華為法國索菲亞芯片研發中心研發的，可以幫助P9實現從前傳統單反相機，或者電腦后期處理才能做到的特性和效果。

可以看到，華為這些“數學家”做的工作，確實和主流數學家的工作領域不同。從專業的角度來說，稱之為通信工程、計算機工程相關的專家，或者信息論、圖像處理相關的應用數學工程師更為恰當。他們的論文，也大多發表在IEEE這類通訊、電子工程學方面的期刊，而非數學期刊。

主流數學家做什么？做底層的理論研究。

誰是主流數學家？比如，國際數學家大會（ICM）受邀的報告人（http://www.icm2018.org/portal/invited-section-lectures-speakers.html），也不能說華為的“數學家”與他們完全沒有交集，可以歸到Mathematics
in Science and Technology下面，但這個交集真的很小。

華人呢？比如，丘成桐說的自己身邊的ICCM重要獎項的得主們。

為何華為堅持要叫“數學家”

那么華為為何堅持要叫數學家，數學研究所等等。我個人認為，其中一個原因或許是，想表達一種對基礎研究投入的決心。任正非講過一段話，說明為什么華為要堅持投入基礎理論研究。

華為現在的水平尚停留在工程教學、物理算法等工程科學的創新層面，尚未真正進入基礎理論研究。隨著逐步逼近香農定理、摩爾定律的極限，而對大流量、低時延的理論還未創造出來，華為已感到前途茫茫、找不到方向。華為已前進在迷航中。重大創新是無人區的生存法則，沒有理論突破，沒有技術突破，沒有大量的技術積累，是不可能產生爆發性創新的。

任正非還說過，過去那種產學研分工模式不適應現代社會，我們不可能等科學家們按照程序做完，所以我們自己培養了大量的科學家。

其實這里容易給人一個誤會，就是華為以前是做工程科學創新，將來華為要做基礎數學研究，要打破國家養科學家的那種產學研分工模式，把中科院數學研究所的活給搶過去了。真的是這樣嗎？

我認為某種程度上可以說是這樣，但也不完全是這樣。原因如下：

第一，華為需要的數學家依然是那幾個與自己業務相關的領域，他們與主流數學家研究的問題交集很小。

第二，數學基礎理論的創新其實遠遠走在應用的前面，大部分主流數學家的工作，比如代數幾何，可能在100年內都不會進入工業界。同理，華為需要的依然是應用數學家。

第三，任總說的困境是香農定理和摩爾定律的極限，不是僅僅依靠數學創新能解決的。任總說的，也就是無線通信技術和有線通信技術。無線通信技術的演化，會受制于香農極限，土耳其教授Erdal
Arikan提出的Polar
code是目前唯一能夠被嚴格證明可以達到香農極限的方法，但這也意味著編碼這塊的增益已經到頭了。有線通信這邊也不樂觀，光纖傳輸信息的帶寬也有一個摩爾定律。在集成電路領域，由于晶體管太小，分布太集中，就可能會產生量子隧穿效應，這使得摩爾定律在放慢甚至走向終結，目前產業界在走向3D芯片結構來試圖克服。要發展有線通信，需要大量更先進的光電芯片，回到集成電路的難題，只能依賴全世界精英，從材料、設備、工藝到設計，在產業鏈的上下游一起分工努力才能不斷發展。

那么，華為培養的數學家，目標到底是什么？我不久前在采訪中也向華為高級副總裁、人力資源部總裁呂克提了一個相關的問題。我覺得呂總的回答其實把華為的“數學家”究竟做什么澄清清楚了，所以將他的回答附在結尾，供大家參考。

我的問題是：華為有很多的數學家、物理學家怎么考核？中國高校科研院所也在想考核科研人員。華為作為一家企業考核科研人員，只是把錢變成知識，不產生產品、銷售數字，你們怎么考核？

呂克：這是一個好問題。首先，澄清一下，過去華為公司內部基本上沒有純理論研究的科學家，研究物理、研究化學、研究生物學底層的東西，華為是一個商業公司，更多的要解決應用創新和工程創新的問題，不解決理論創新，也不解決最基礎的創新問題。理論創新和基礎創新本身是院校、學校。大家都在用學校的這些東西。所以，在過去對科學家的考核，更多的是基于他的產出。

比如說有目標，就像AI技術，AI技術應用到手機這就很具體，看你能不能做出來，效果怎么樣。這種考核本質上看和公司的考核差不多，是基于結果導向，爭取可度量，不能度量也看應用的效果。

現在正在進行一些改革，華為碰到最大的變化是很多東西無法跟隨，有些技術業界有現成的理論。比如說半導體，原來半導體有摩爾定律，每18個月翻一番，現在18月翻不了一番，通信行業頻譜的利用率，2G、3G、4G、5G，頻譜的利用率不同，香農定律在里面起作用，香農定律已經到極限了。

芯片、信號這兩個方面極限了，怎么打破這個極限？不打破極限產業發展面臨瓶頸，不可能無限上去。如果這個極限不打破，產品成本優勢不能體現。最后同質競爭，這時面臨的挑戰是怎么打破理論。

科學家過去華為沒有純理論研究，更多是工程、應用、集成創新上，真正的理論家在院校，跟國內大多數的企業是一樣的。所以對于一些科學家的考核更多的是怎么技術轉換成商品，本質上跟工程師一樣，只是所做的問題難度、深度更廣一點而已。

現在行業發展到一個瓶頸期，有最基礎的理論要打破，香農定律、頻譜利用、摩爾定律的密度要打破這時華為不得不面對這樣的挑戰。這時人才結構發生變化，更多招一些純理論研究的人員，更多跟基礎理論人員掛鉤。我們對博士的招聘力度大多了，原來不需要進行一些研究，博士和碩士沒有嚴格區分到底怎么用，這兩年博士來了以后使用方法不一樣了，會組織起來在2012實驗室關鍵方向上，頻譜利用、散熱等形成一個高精尖的團隊，他們去研究用什么樣的方法、用什么樣的理論、什么樣的機理改善，有大量的研究。

對他們的考核也發生了變化，原來是結果導向，現在是要尊重科學研究研究，從0到0.1是先研究方法，0.1到1是變成科學樣機，1到10是變成商業樣機，10到N是大規模復制的過程，創新由四個階段構成的，過去因為很多應用，基本上在1到10、10到N的狀態，現在考核機制完全延伸。

一段時間內證明了理論可行，0到0.1，哪怕證明了不行也是一個道路，就能拿到相應的獎金。極化碼的專家就是這樣，他解決了0到0.1的問題，我們跟他一起解決了0.1到1的問題，把它變成商用化，接下來我們公司師1到10做出來，把技術變正產業化。我們也給他發了100萬獎金。對科學家要基于里程碑，科研通過里程碑獎勵，而不是通過最后的結果，最后結果充滿了不確定性，如果都用結果來做，沒有人愿意干，因為至少有50%以上的結果失敗，就沒有吸引力了。現在正在調整。