栗師｜理論求解 創(chuàng)新無界

2004年9月，圖靈獎獲得者姚期智教授辭去在普林斯頓大學(xué)的終身教職，正式加盟清華大學(xué)高等研究中心，成為清華大學(xué)引進的又一位世界級大師。姚期智的全職回國，填補了國內(nèi)計算機學(xué)科的一項空白。這不只是因為他無可爭議的學(xué)術(shù)大師身份，更因為在他所從事的算法和復(fù)雜性領(lǐng)域，當時幾乎看不到中國本土學(xué)者的身影。

 ▲栗師 

姚期智帶來了一個由國際算法和復(fù)雜性領(lǐng)域最出色的華人學(xué)者組成的講習(xí)教授組，并親自講授“理論計算機科學(xué)”課程，首開國內(nèi)計算機理論教育先河。這不僅顯著改變了國內(nèi)理論計算機領(lǐng)域的研究面貌和學(xué)術(shù)水平，也在廣大華人學(xué)生、學(xué)者中產(chǎn)生了潛移默化的影響。

作為第一屆清華學(xué)堂計算機科學(xué)實驗班（由姚期智創(chuàng)建，以下簡稱“姚班”）畢業(yè)生，栗師對理論計算機科學(xué)的興趣就在彼時被點燃。此后追尋著興趣指引的那束光，栗師遠渡重洋在普林斯頓大學(xué)、芝加哥豐田技術(shù)研究院、紐約州立大學(xué)布法羅分校求學(xué)、工作多年。在理論計算機科學(xué)與算法設(shè)計領(lǐng)域深耕，他在若干經(jīng)典和基礎(chǔ)問題研究上實現(xiàn)了重大突破，解決了諸多領(lǐng)域內(nèi)長久懸而未解的難題。

鵬程萬里，回歸家國。2023年年初，已是紐約州立大學(xué)布法羅分校副教授的栗師毅然辭去國外教職，入職南京大學(xué)。懷抱“為中國的理論計算機教育事業(yè)添磚加瓦”的堅定信念，栗師以在“六朝古都”的事業(yè)開展為起點，開啟了他篤行不怠的新征程。

姚班歲月 仰望“高山”

與諸多清華姚班學(xué)生一樣，栗師與清華結(jié)緣，亦始于計算機競賽。從高中開始，他接連獲得全國信息學(xué)奧林匹克競賽金牌，并由此入選國家隊，在2024年希臘雅典舉行的第16屆國際信息學(xué)奧林匹克競賽中，他為中國斬獲國際金牌。

保送清華后，栗師對計算機的興趣有增無減，因環(huán)境氛圍浸染，他更是在有意識地尋找自己的方向。栗師對理論分析、算法設(shè)計的興趣早在高中參加競賽時就已萌芽。一些題目需要先通過理論分析證明算法的正確性，才能進一步設(shè)計程序去解答，這讓栗師認識到算法分析和設(shè)計是編寫程序的第一步。而姚期智全職回國在清華創(chuàng)辦姚班，開設(shè)“理論計算機科學(xué)”課程，為栗師夯實理論基礎(chǔ)提供了難得的機緣。

作為姚班的第一屆畢業(yè)生，雖已離開清華園近二十年，但憶及在姚班求知的課堂點滴，栗師仍歷歷在目。“從清華到王府井怎么走路程最短？男女生如何選擇約會對象成功率最高？教學(xué)樓里的自動售貨機如何付款最劃算？這些貼近實際生活的例子，大大激發(fā)了學(xué)生的興趣和求知欲，更重要的是讓我們體會到基本數(shù)學(xué)工具的強大威力，明白理論從何處來，可向何處去。”栗師介紹，每次上課，姚期智都會精心選擇生動典型的實例，將學(xué)生引入最根本的理論問題中。

在姚班的課堂上，似乎感覺不到老師和學(xué)生的分別。全英文交流，沒有臺上臺下、課上課下的分明界限。學(xué)生們用流利的英語提問，問題尖銳而幽默，課堂上不時響起陣陣笑聲。這樣的課堂，讓人很難想象，講授的內(nèi)容是艱深難懂的理論計算機科學(xué)。在開放包容的課堂環(huán)境影響下，學(xué)生們變得活躍而自信。

輕松的課堂并不代表姚期智放松了對學(xué)生的要求，恰恰相反，他的課是出了名的容量大、習(xí)題多。所有作業(yè)必須以英文完成，而且要用專門的科學(xué)論文排版軟件來寫。對于老師的苦心，同學(xué)們大多能夠理解。在清華大學(xué)對本科課程進行的學(xué)生問卷評估中，“理論計算機科學(xué)”課程在所有理論課中排名靠前。

為與產(chǎn)業(yè)界接軌、與國際接軌，姚期智更將微軟的研究員、國外頂尖大學(xué)的教授請進了課堂。他與微軟亞洲研究院沈向洋院長一起探討、編寫了教學(xué)計劃，有多門核心課程由微軟亞洲研究院的高層研究人員講授。這些研究人員活躍在計算機研究和開發(fā)領(lǐng)域的最前沿，他們將最新的科研進展和課題引進教學(xué)，內(nèi)容豐富、信息量大、難度高。

國際知名學(xué)者亦在課堂上深入淺出地介紹他們各自專長的研究領(lǐng)域。美國兩院院士、1985年“圖靈獎”得主理查德·卡普（Richard Karp），2002年“圖靈獎”得主之一、著名密碼學(xué)家阿迪·薩莫爾（Adi Shamir）……這些名字都曾出現(xiàn)在講學(xué)名單上。

與此同時，姚期智還致力于將最優(yōu)秀的學(xué)生送到國際頂尖大學(xué)學(xué)習(xí)、交流。在他的推薦下，栗師有機會進入普林斯頓大學(xué)繼續(xù)深造，并在那里確定了自己未來的研究方向。在大師的課堂里，在世界一流學(xué)者和高級研究人員的指導(dǎo)下，接受最先進的計算機理論教育和工程教育，作為姚班的一員，栗師感到自己是幸運的，他從不掩飾對于清華姚班經(jīng)歷的感激。

 ▲栗師（中）和學(xué)生合影 

在清華和姚班，栗師見到了“高山”。以此為起點，仰望高山、攀登高山、成為高山，栗師在理論計算機科學(xué)探索的路途上一直步履不停。

異國“三部曲” 遇良師交良友

計算機技術(shù)日新月異，對社會生活產(chǎn)生了深遠影響，理論計算機科學(xué)作為其基石，具有不可忽視的重要性。理論計算通過抽象、建模和算法設(shè)計等方法，能夠解決各種現(xiàn)實世界中的問題。例如優(yōu)化算法可以幫助制訂最佳路徑規(guī)劃，從而提高交通效率；圖像處理算法可以改善醫(yī)學(xué)影像質(zhì)量，提升醫(yī)療診斷水平。理論計算為各行各業(yè)提供了工具和方法，使得解決復(fù)雜問題變得更加高效、準確。

通過分析設(shè)計算法，成功解決難以突破的問題，為栗師帶來了喜悅，這也是吸引他愿意在相關(guān)方向繼續(xù)深造并持續(xù)探索的關(guān)鍵因素。

普林斯頓大學(xué)在理論計算機科學(xué)領(lǐng)域享有極高的聲譽，以卓越的師資力量和研究成為眾多研究者心中的圣地。它記錄了博弈論大師約翰·納什（John Nash）波瀾壯闊的人生經(jīng)歷。20世紀最偉大的科學(xué)家愛因斯坦（Albert Einstein）曾在這里度過了生命中最后的22年時光，并發(fā)出這樣的感嘆：“我舒服得像一頭冬眠的熊，在顛沛的一生里，從未試過如此像在家里一樣的地方。”漫步在普林斯頓大學(xué)爬滿常春藤的哥特式校園內(nèi)，無人不被其優(yōu)美景致所吸引。因遠離喧囂，這里成為眾多學(xué)術(shù)精英冥想玄思、探尋真理的絕佳場所。

栗師享受普林斯頓大學(xué)的寧靜和諧，與來自世界各地的優(yōu)秀學(xué)子共同學(xué)習(xí)和成長，他更感受到知識的力量和創(chuàng)新的魅力。學(xué)校學(xué)術(shù)氛圍濃厚，一流的教授和研究人員，在各自的領(lǐng)域具有世界級的影響力。在這里，栗師聽到了各種前沿的學(xué)術(shù)講座；與頂尖學(xué)者進行深入交流，激發(fā)了他對知識的渴望和對學(xué)術(shù)的熱情；圖書館資源豐富，為栗師提供了強大的學(xué)術(shù)支持，他沉浸在書海中，探索知識的邊界，滿足自己的求知欲。

普林斯頓大學(xué)的教授治學(xué)態(tài)度非常嚴謹。導(dǎo)師摩西·查理卡教授（Moses Charikar）不僅關(guān)注栗師的學(xué)術(shù)成績，更關(guān)心他的個人成長。導(dǎo)師會耐心地解答栗師提出的問題，并鼓勵他提出自己的觀點，培養(yǎng)他獨立思考和解決問題的能力，這種嚴謹?shù)慕虒W(xué)態(tài)度讓栗師在學(xué)習(xí)過程中不斷進步。導(dǎo)師還會經(jīng)常提出一些新穎的想法，讓學(xué)生去討論，在不同觀點的碰撞中，栗師收獲很大。

在普林斯頓大學(xué)的求學(xué)，讓栗師的知識積累更完善、視野更開闊，在興趣牽引下做探索的同時，他也在確定著自己的研究方向，并最終將方向聚焦到理論計算機科學(xué)的子領(lǐng)域——近似算法和組合優(yōu)化理論。

在博士求學(xué)期間，栗師獨立解決了理論計算的經(jīng)典難題設(shè)施選址問題。相關(guān)成果發(fā)表于歐洲理論計算機科學(xué)學(xué)會（EATCS）旗艦會議，并獲得最佳學(xué)生論文獎，論文的期刊版發(fā)表于理論計算機科學(xué)頂級期刊《信息與計算機》（Information and Computation）。時至今日，這一結(jié)果仍是設(shè)施選址這一經(jīng)典組合優(yōu)化問題的最先進算法之一。

在普林斯頓大學(xué)的求學(xué)是栗師生命中的一段美好經(jīng)歷。在這里他遇良師、交良友，個人能力獲得了極大提升。雖身處異國他鄉(xiāng)，因有新老朋友在身邊，他未有過作為異鄉(xiāng)人孤立無援的感覺。“鬲融、黃志毅這些姚班的老同學(xué)都在美國，大家經(jīng)常聯(lián)系，周末常常一起打牌，買菜做飯，春節(jié)一起包餃子。有時在學(xué)術(shù)會議上遇到，或者出差在同一個地方，大家也會聚在一起聊近況，聊在清華讀書時同學(xué)們間的趣事，也會討論學(xué)術(shù)問題。”栗師說。

從普林斯頓大學(xué)畢業(yè)后，栗師進入芝加哥豐田技術(shù)研究院擔任助理研究教授，開始進行獨立的科學(xué)研究。雖已是一名獨立的研究者，但他一直與一些知名學(xué)者保持著密切的合作。豐田技術(shù)研究院朱莉婭·秋思豪教授（Julia Chuzhoy）做事專注認真，能融會貫通各種知識、思想，做出自己的創(chuàng)新成果，這讓栗師受益匪淺。馬里蘭大學(xué)的阿拉溫德·斯里尼瓦斯（Aravind Srinivasan）教授對科學(xué)熱情洋溢，受邀去他家里，栗師常常與他展開熱烈又極富啟發(fā)的討論。洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的奧拉·史云遜教授（Ola Svensson）風趣幽默，能用淺顯易懂又極為形象的表達，讓栗師對某些問題豁然開朗。

 ▲栗師（后排左二）回母校參加清華大學(xué)計算機系校友入學(xué)20周年活動 

通過與這些學(xué)者合作，栗師拓展著自己認知的邊界，對做怎樣的科研題目有了更加清晰的認識，并運用之前的積累主動做選擇。對網(wǎng)絡(luò)路由問題、聚類問題，他都做了一些探索，并收獲了非常有價值的成果。

栗師在美國的經(jīng)歷分為3個階段，在普林斯頓大學(xué)他實現(xiàn)了知識的迅速積累，在芝加哥豐田技術(shù)研究院他走上了獨立探索之路，而在紐約州立大學(xué)布法羅分校的任教經(jīng)歷，則讓他由關(guān)注自己向關(guān)注學(xué)生轉(zhuǎn)變，這為他帶來了獨特的體驗。

“作為老師，我有很大一部分精力花在如何教好學(xué)生上，這與之前做研究很不一樣。不僅要自己做好研究，還要帶領(lǐng)學(xué)生做好研究，為學(xué)生選擇適合他們的課題，激發(fā)他們的興趣，將自己學(xué)到的知識、經(jīng)驗、教訓(xùn)，系統(tǒng)性地傳達給學(xué)生，讓他們少走彎路。如何將自己掌握的知識更有效率地傳授給學(xué)生，需要做很多功課。”栗師說。

為了教好學(xué)生，栗師花了很多精力，但他喜歡教師這一角色，他愿意將自己所知與學(xué)生分享，在學(xué)生對知識熱切渴求的目光中，他更確定了自己應(yīng)該在什么樣的位置和角色上發(fā)揮作用。這也是栗師回國選擇到南京大學(xué)任教的一個重要原因，為國內(nèi)理論計算機教育事業(yè)的發(fā)展壯大盡一份力，栗師做好了準備，并有信心去做好這件事。

解鎖思維密鑰 攻克經(jīng)典難題

在美國求學(xué)工作期間，專注于科研，致力于創(chuàng)新，栗師在近似算法以及相關(guān)領(lǐng)域的多個基礎(chǔ)問題上都收獲了突破性的研究成果。

栗師解決了網(wǎng)絡(luò)路由理論中的一個經(jīng)典難題——帶擁塞邊獨立路徑問題；對設(shè)施選址問題給出了迄今最好的近似算法，且已保持這一紀錄10年；對聚類和調(diào)度問題分別發(fā)展了創(chuàng)新的理論工具，并給出多個當前最好的近似算法。這些成果獲得國際同行專家的高度評價，被描述為“突破”“突出”“最佳”等共達數(shù)十次。栗師因此獲得紐約州立大學(xué)布法羅分校杰出學(xué)者獎，以及美國國家科學(xué)基金成就獎。

 ▲栗師（前排左三）在理論計算機科學(xué)頂會ICALP 2024 榮獲最佳論文獎 

栗師介紹，網(wǎng)絡(luò)路由問題是一類基本的圖上組合優(yōu)化問題。其中，一個經(jīng)典難題是如何在網(wǎng)絡(luò)擁塞受限的前提下，將盡量多的單位貨物從出發(fā)點送到目的地。與朱莉婭·秋思豪合作，他們給出了一個在優(yōu)化近似比和網(wǎng)絡(luò)擁塞度這兩方面同時達到理論最優(yōu)的高效算法，解決了這一網(wǎng)絡(luò)路由方面的經(jīng)典理論難題。

除路徑優(yōu)化外，栗師對另一類經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)路由問題——斯坦納樹問題，也進行了探索，并給出了一個近似比達到理論最優(yōu)的擬多項式時間算法，被許多專家稱為在這一問題上“對于擬多項式時間算法最好的可能”。成果被美國密歇根大學(xué)維斯瓦納特·納加拉簡（Viswanath Nagarajan）教授等人在論文中引用10次以上，并利用算法發(fā)展的技術(shù)解決了多個相關(guān)問題。

栗師不僅為經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)路由問題給出了最優(yōu)解，在設(shè)施選址問題上也給出了最優(yōu)解。設(shè)施選址問題是近似算法、運籌學(xué)和組合優(yōu)化領(lǐng)域一個教科書級別的問題，對它的解決涉及多種近似算法設(shè)計思想和組合優(yōu)化技術(shù)。在美國高級優(yōu)化算法課程經(jīng)典教科書《近似算法設(shè)計》一書中，共有5個章節(jié)介紹解決這個問題的不同算法，由此足見此問題在近似算法領(lǐng)域的核心地位。同時，對這一問題的研究對于近似計算復(fù)雜性理論的完善也有重要意義。

人們已知，在特定計算復(fù)雜性假設(shè)下，相關(guān)問題的任何多項式時間近似算法都不可能達到比1.463更小的近似比。栗師在2011年讀博士時針對設(shè)施選址這一經(jīng)典組合優(yōu)化問題給出了一個近似比達到1.488的高效近似算法，這已非常接近1.463這一理論最優(yōu)的近似比下界。另外，除了最經(jīng)典的無容量限制版本的設(shè)施選址問題之外，栗師也研究了具有下界約束的設(shè)施選址問題，并給出了首個達到常數(shù)近似比的多項式時間近似算法，成果作為單獨作者論文發(fā)表于算法理論頂級會議上。

聚類是與設(shè)施選址問題具有內(nèi)在聯(lián)系的一類組合優(yōu)化問題。k中值是一種典型的聚類問題，對于非監(jiān)督機器學(xué)習(xí)有重要的意義，同時也在近似算法和組合優(yōu)化領(lǐng)域占據(jù)核心地位。關(guān)于k中值問題，長久以來的一個障礙是其高效近似算法的近似比無法突破3這一界限，這是由于此前所有已知算法都無法克服此問題特有的一個根深蒂固的技術(shù)障礙。

栗師給出了一個新的k中值近似算法，首次將近似比從3降到1+√3，突破了自2001年以來k中值問題長達十余年的技術(shù)瓶頸。成果發(fā)表于計算機頂級會議（2013年計算理論年會，STOC’13），并作為會議的優(yōu)秀成果之一被邀請至理論計算機科學(xué)頂級期刊《美國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會計算雜志》（SICOMP）發(fā)表。美國計算機協(xié)會（ACM）會士、戴克斯特拉（Dijkstra）獎得主、馬里蘭大學(xué)阿拉溫德·斯里尼瓦斯（Aravind Srinivasan）教授在他的論文中多次稱這一結(jié)果為“突破”，優(yōu)化領(lǐng)域哈奇揚（Khachiyan）獎得主、柏林洪堡大學(xué)沃納·羅密施（Werner R.misch）教授稱這一新算法為“創(chuàng)新性的近似算法”。

此外，栗師也研究了包括容量受限、容錯和在線一致性等需求在內(nèi)的k中值問題，系列成果發(fā)表于計算機國際頂級會議上。在此基礎(chǔ)上，他發(fā)展出一套迭代舍入算法框架，系統(tǒng)化地解決多種聚類問題，包括著名的存在離群點的k均值聚類問題，并給出這一問題首個常數(shù)近似比的高效近似算法。成果發(fā)表于計算機頂級會議（2018年計算理論年會，STOC’18）。加拿大阿爾伯塔大學(xué)穆罕默德·薩拉瓦提普爾（Mohammad Salavatipour）教授在論文中指出這一成果是此類重要聚類問題的“首個真正常數(shù)近似”。

鑒于最優(yōu)化調(diào)度理論在近似算法、在線算法、運籌和組合優(yōu)化領(lǐng)域都有著重要的地位和悠久的歷史，栗師對此領(lǐng)域里的若干經(jīng)典問題也提供了新的研究視角和近似算法。他提出了一種包含時間標記變量的線性規(guī)劃框架，可系統(tǒng)化地對不同調(diào)度問題設(shè)計近似算法，讓多個調(diào)度問題獲得迄今為止較先進的結(jié)果，成果作為單獨作者論文發(fā)表于理論計算機科學(xué)頂級會議（2017年計算機科學(xué)基礎(chǔ)研討會，F(xiàn)OCS’17）上，并作為會議的優(yōu)秀成果之一被邀請至理論計算機科學(xué)頂級期刊（SICOMP）發(fā)表。此后，栗師在計算機國際頂會上發(fā)表的一系論文中，又繼續(xù)提出了不同的技術(shù)來解決不同種類的調(diào)度問題。

敢于挑戰(zhàn)經(jīng)典難題，并收獲諸多極為重要的成果，栗師坦言在此過程中沒有特別的經(jīng)驗可以分享，只有堅持、不放棄。“有些問題會讓你無從下手，這常令人感到沮喪。雖然會走很多彎路，但柳暗花明的那一瞬間會讓人無比振奮，覺得堅持是值得的。”栗師說。

一路攻克難關(guān)，栗師對出現(xiàn)的瓶頸有了一套自己的應(yīng)對方法，先放一放，做其他課題，稍微變換一下目標，大多時候之前的難題也會隨之而解。“其實做理論方向研究，項目與項目的邊界沒有那么明顯，在一個大背景下有很多應(yīng)用，比如在網(wǎng)絡(luò)路由問題中也有一些調(diào)度問題，包括人工智能訓(xùn)練模型時，也要遇到聚類問題，某一問題的解可以解決很多其他的問題。”栗師介紹。

遇到難題時，栗師也會跟其他學(xué)者討論，借鑒他們的經(jīng)驗。不同的人背景不同，所了解的知識也不同，往往能帶給他一些醍醐灌頂?shù)膯l(fā)。另外，做理論計算機科學(xué)研究，需要用到線性代數(shù)、概率論、組合數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)工具，有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，能找到問題的關(guān)鍵點，這都是難題得以突破的一些條件。

 ▲栗師參加香港大學(xué)大灣區(qū)研討會 

對于栗師來說，能在理論計算機科學(xué)研究這條路上走下來最關(guān)鍵的動力，還是他在做此項工作中能獲得極大的樂趣。“現(xiàn)實中大量的組合優(yōu)化問題，完成精確計算是不現(xiàn)實的，因此對于這些優(yōu)化問題的有理論保障的高效解決，需要訴諸計算效率（時間復(fù)雜）和優(yōu)化性能（近似比）兩方面都有嚴格理論保證的近似算法。所以，我做的事情是在提升算法速度的前提下，如何把解做得更好，不一定要達到最優(yōu)，但是越優(yōu)越好。就是在效率和解的優(yōu)劣之間找到一個平衡，用簡單的描述，得到一些通用的技術(shù)，這些技術(shù)可以用到很多問題的解決上，這件事本身是很美妙的，也是我做算法研究的意義所在。”栗師坦言。

鵬程萬里 回歸家國

2024年4月27日，“秩年對話”校友論壇于清華如期舉辦。畢業(yè)多年的校友歡聚一堂，共憶青蔥歲月。栗師也在會上分享了學(xué)術(shù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)劃等方面的心路歷程。

在場聆聽的同學(xué)表示：“許多片段引起了我們強烈的共鳴。當栗師學(xué)長說到‘我相信我還可以為中國的理論計算機教育添磚加瓦，于是堅定回國’的時候，我仿佛看到了20年前歸國的姚期智先生，也立刻想起了之前姚先生對我們的寄語‘鵬程萬里，回歸家國’。”

“姚教授全職歸來，并以其人格魅力帶動一批人才回國發(fā)展計算機學(xué)科，堪稱是一面‘旗幟’，產(chǎn)生一個‘放大效應(yīng)’，不僅顯著改變了國內(nèi)理論計算機領(lǐng)域的研究面貌和學(xué)術(shù)水平，也在廣大華人學(xué)生、學(xué)者中產(chǎn)生了潛移默化的影響。”栗師說。“鵬程萬里，回歸家國”，雖在海外打拼，但他一直心系祖國，希望學(xué)成回國效力，不負清華的培養(yǎng)，不負自己的年華。

在與南京大學(xué)尹一通教授的交往中，栗師了解到南京大學(xué)計算機學(xué)科的悠久歷史和辦學(xué)質(zhì)量。半個多世紀以來，幾代南京大學(xué)計算機人秉承優(yōu)良傳統(tǒng)，不斷開拓創(chuàng)新，在學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、國際交流等方面都取得了顯著的成就。進入新世紀以來，在新一代學(xué)術(shù)帶頭人和系黨政領(lǐng)導(dǎo)班子的帶領(lǐng)下，南京大學(xué)的計算機學(xué)科建設(shè)進入快速發(fā)展期。

尹一通本科畢業(yè)于南京大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系，2009年博士畢業(yè)于耶魯大學(xué)計算機科學(xué)系，同年回到母校南京大學(xué)任教，并擔任南京大學(xué)理論計算機科學(xué)研究組的團隊負責人。負責引才的他，曾多次找到栗師。在此機緣下，栗師將南京大學(xué)作為了回國筑夢的起點。

南京大學(xué)及其計算機學(xué)院為歸國人員提供的配套支持助力栗師的工作順利開展。尹一通及理論團隊所有成員的鼎力相助讓栗師很自然地完成了思維和習(xí)慣上的轉(zhuǎn)換，適應(yīng)了國內(nèi)環(huán)境。

“實驗科學(xué)需要買很多設(shè)備，如果換了工作環(huán)境，一切都要從頭開始，但理論研究不同，一臺電腦、一臺打印機，有筆和紙就足以開展工作。有便利的通信條件，之前在美國跟別人的合作，回國后還可以繼續(xù)，因為工作不會受到很多外在條件的限制，所以工作環(huán)境的變化對我的影響倒不是很大。”栗師坦言。

 ▲栗師正在給學(xué)生們上課 

入職伊始，栗師就在著手組建團隊，被錄取的4個大三學(xué)生雖在下學(xué)期才正式加入團隊，但他們已在跟隨栗師做畢業(yè)設(shè)計，并都已完成了一篇優(yōu)質(zhì)論文。“做理論研究，其實團隊的概念沒有那么明顯，不是所有學(xué)生都要集中精力來解決一個大問題，所以我?guī)W(xué)生的方式是讓他們自由發(fā)揮，他們可以一起做一個問題，也可以單獨做自己想做的問題，還可以自由地選擇合作者，與南京大學(xué)的其他老師，甚至其他學(xué)校的學(xué)生和老師合作。”栗師說。

除鼓勵學(xué)生進行自由探索外，栗師希望學(xué)生對科研真正有興趣。“如果沒有發(fā)自內(nèi)心的熱愛，其實很難說服學(xué)生，讓他們留在這個領(lǐng)域持續(xù)做下去。興趣是工作的動力，否則會變成一種負擔。”他鼓勵學(xué)生沉下心、專注做高質(zhì)量的科研，勇于挑戰(zhàn)有難度的問題。同時，這也是他對自己的要求。

回國前，栗師已對未來的工作做了規(guī)劃，一如既往向難題發(fā)起挑戰(zhàn)，他在其中一個新課題中關(guān)注了與經(jīng)濟學(xué)相關(guān)的問題。“效益最大化和保證公平性是商品分配的兩個目標。二者如何達到平衡，是算法研究里的一個公開難題，但我們發(fā)現(xiàn)其實用一個很簡單的方法就可以解決，目前論文已發(fā)表并且獲得優(yōu)秀論文獎。這是與學(xué)生一起做的一個新工作，后續(xù)工作還在繼續(xù)。”栗師介紹。

與國家人工智能的重大發(fā)展戰(zhàn)略相結(jié)合，栗師也在布局自己的研究。他坦言，人工智能的發(fā)展給一些領(lǐng)域帶來的沖擊大到無法想象，而理論研究相對來說受到的影響要小一些。在保持理論研究獨立性的同時，如何與人工智能結(jié)合，用理論來解釋人工智能的一些內(nèi)在機制，成為栗師想要探索的課題。

“因為有在組合優(yōu)化算法設(shè)計上的扎實基礎(chǔ)，我相信向這一方向拓展會較容易。而且隨著團隊壯大，每個人關(guān)注的問題不一樣，這就要求我的興趣也必須廣泛一點，這樣才能與學(xué)生做更好的交流。”在關(guān)注傳統(tǒng)核心問題的同時，栗師也希望拓寬自己的研究領(lǐng)域。

栗師贊同愛因斯坦所說：不能滿足于找一塊最薄的木板來鉆孔，并且鉆上許許多多的孔，搞科研應(yīng)勇于鉆厚木板。“我一路的經(jīng)歷都是在鉆厚木板，未來也是如此，希望能用新視角、新思路、新解法，做更多前人沒有做過的工作。”栗師說。

專家簡介

栗師，南京大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。本科畢業(yè)于清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系，以及第一屆姚期智理論計算機科學(xué)實驗班。于普林斯頓大學(xué)獲得博士學(xué)位，之后在芝加哥豐田技術(shù)研究院擔任助理研究教授，在紐約州立大學(xué)布法羅分校擔任助理教授，并于2020年在該校獲得副教授職稱。2023年初入職南京大學(xué)。栗師的研究方向為理論計算機科學(xué)領(lǐng)域與算法設(shè)計。他在若干經(jīng)典和基礎(chǔ)問題上做出重大突破，解決了很多多年未解的公開難題。多個結(jié)果分別獲得理論計算機科學(xué)頂會（ICALP 2011）單獨作者最佳學(xué)生論文獎、領(lǐng)域頂級會議2012年計算機科學(xué)基礎(chǔ)研究會（FOCS 2012）最佳論文獎、ICALP 2024最佳論文獎。多項結(jié)果發(fā)表于計算機科學(xué)領(lǐng)域的旗艦期刊《美國計算機協(xié)會期刊》（Journal of the ACM，JACM），理論計算機科學(xué)最高期刊《SIAM·計算》（SIAM Journal on Computing，SICOMP）以及《信息與計算》（Information and Computation，I&C）等國際一流期刊上。他在FOCS、STOC和SODA三大領(lǐng)域頂級會議上發(fā)表文章近30篇。