清華新成立這個系，對標麻省理工！

文｜《中國科學報》記者 孫滔

2022年11月30日，這一天是ChatGPT面世的第一天，也是心理學家劉嘉思想發生重大變化的節點。

當年的6月1日，這位清華大學基礎科學講席教授、北京智源人工智能研究院首席科學家在北京智源大會上給出擲地有聲的結論：人類依舊是世界上最高等的智能。到11月10日，他的結論已經悄悄地變化：腦與人工智能的結合是人類進化的節點。

2022年11月30日之后，劉嘉的觀點迅速激進：

“人類兩次認知革命，第一次是7萬年前，第二次是現在。”

“未來95%的教師將被人工智能取代，別培養孩子會消失的技能。”

“人工智能逐漸‘涌現’出它的‘意識’。”

“AI全面超越人類大概率是確定的事情。”

“人要與AI共同發展才不會被淘汰。”

……

劉嘉并未止步于給出觀點，他要把這些思考落地。今年4月18日，清華大學正式成立心理與認知科學系，這里就成了他踐行思考的園地。他是這個新系的系主任。

劉嘉教授。圖源：清華官網

這也是清華再造心理學系的一大步。該校心理學系始建于1926年，是中國最早建立心理學專業的學校之一。之后在1952年全國高校院系調整之際，該校心理學系隨理學院并入北京大學。改革開放后，清華開始逐步恢復心理學教研，并于2008年在社科學院內建立心理學系。

新成立的心理與認知科學系是由原來的心理學系從社科學院獨立出來，以全新面貌成為清華的二級機構。現在有教授5人、副教授10人。

據官方表述，清華心理與認知科學系將通過心理學與認知科學、腦科學、人工智能等學科結合，以“新技術”回答意識起源、智能本質等心理學基礎問題。這是一個怎樣的定位和目標？為什么心理學要跟人工智能結合？為什么要如此強調“新技術”？以及他們會有怎樣的教育理念和人才思路？

帶著這些疑問，《中國科學報》專訪了系主任劉嘉。劉嘉在北京大學心理學系取得了學士和碩士學位，于2002年獲得了麻省理工學院腦與認知科學系博士學位，回國后先后擔任中國科學院生物物理所教授和北京師范大學心理學部部長等職，并于2020年來到清華。

劉嘉說，心理學和人工智能的結合“必須當成信仰來做，沒有退路，而不是說一種玩耍的、可做可不做的心態”。以下為專訪內容。

與通用人工智能的結合

是一種回歸

《中國科學報》：你在北京師范大學時主要采用磁共振腦成像、遺傳學和心理物理法來研究視覺智能，如今在清華的研究則是人工智能的認知神經基礎和視覺智能，為什么會有這個轉變？

▲ 劉嘉：

其實也談不上轉變。2012年深度神經網絡爆火之后，我的第一個考慮就是它可以成為我們研究大腦的一個模型，因為它是由人工神經元連接的網絡。

從這個角度出發，尤其是2022年11月30日ChatGPT橫空出世后，通用人工智能（AGI）的火花就可以看到了，而心理學就是通用人工智能必須要去借助的最主要的學科之一：離開它，通用人工智能就不完整。所以我們就天然地進入到通用人工智能這個領域。

其實從歷史上來看，心理學在基于人工神經網絡的人工智能的發展中起到了奠基性的作用。

因為人工神經網絡本身就是受生物神經網絡啟發而產生的，比如說第一個人工神經元模型MCP、第一個人工神經網絡感知機（perceptron）、最主流的深度神經網絡BP算法，都跟心理學家和認知科學家有關系。再比如像“深度學習之父”Geoffrey Hinton和”強化學習之父”Richard Sutton本科就是學心理學的。

所以我覺得現在心理學和人工智能的結合，特別是和通用人工智能的結合，不是說我們加入了這個領域，而是說我們重新回歸到這個領域。

大模型對很多學科來說是一種掃蕩，但對我們來說，我覺得更多是一種機遇。一些核心問題，比如意識起源、智能本質、情緒情感，在有了通用人工智能之后，反而促進我們更好去理解。

所以我覺得在未來幾年，心理學會隨著通用人工智能的發展蓬勃壯大，但我們很多傳統的方法可能失效了，或者變得過時了。

《中國科學報》：那么你們是怎么招研究生的？

▲ 劉嘉：

我現在招的學生其實本科背景挺雜的，有心理學、計算機、物理學、數學、醫學和力學，還有傳統的理工科，比如像精密儀器。為什么呢？我覺得是3個原因。

第一，現在的科學一定是多個學科的交叉。

我們是認知科學、腦科學和AI的交叉，這就要求學生有多種背景，所以說我不在乎你本科究竟是學什么的，只要你對這個領域感興趣，只要你愿意來學習這種交叉學科。

學科的邊界在這種跨學科的新興領域里已經被打破了。

第二，對于一個新興的學科，它需要愿意去交叉的年輕人。

其實我們這些教授的很多知識結構已經非常固化了，那么我們的認知邊界會約束進一步的開拓；而年輕人沒有任何邊界，也沒有任何包袱，還是那句話：英雄出少年。

還有第三點，非常重要的一點，原來基于知識的學習，因為ChatGPT的出現已經不需要了。

ChatGPT對知識的教授一定比老師講得更好，講得更清楚、更全面。所以學生現在必須去訓練能力了，而不是知識的獲得。所以從這個角度講，對同一個問題，專業不同的可以充分交流，可以充分溝通，可以充分互補。

“億元俱樂部”

《中國科學報》：學科交叉是應對大模型沖擊的一個天然的或者說理所應當的手段，對吧？

▲ 劉嘉：

對。心理與認知科學系將要做的最主要的改革，就是本科教學的改革。

傳統的基于每個小科目的教學方式必須打破。原來的本科教學是按照學科來進行，好處是其體系非常清楚，壞處是重復性會很高，有些知識可能在多個學科里都會涉及。但更大的壞處在于，它還是基于知識的講授。

我們會怎么做呢？我們準備采取基于現象的教學方式，這也是教育強國芬蘭的創新理念，已經在中小學開始試用，就是從現象出發，讓學生從各個學科出發共同去解決問題。

比如說抑郁癥的教學。這個以前是放在臨床心理學領域里面，從癥狀、診斷、干預來進行教學，而現象式教學就是問一個問題：什么叫做抑郁癥？這就需要遺傳學、社會心理學、發展心理學的現象描述，加上以認知神經科學、復雜動力學來分析其認知神經機制以及動態發展過程，之后則是臨床心理學進行干預。

你可以看到圍繞著一個現象，我們把心理學所有的學科納入，這就是一個完全的融會貫通的教學方式。

《中國科學報》：除了基于現象的教學，還有其它不一樣的教育理念嗎？

▲ 劉嘉：

另一個理念，我們稱為“億元俱樂部”。因為心理學本身是一門實驗科學，我們會把研究生期間才能接觸到的高大上的實驗設備放到本科生教學中。

什么意思呢？就是我們會讓學生使用磁共振成像（MRI）設備來測量神經元活動所引發的血氧動力，用腦磁圖記錄大腦電磁信號變化，用鈣成像設備記錄神經元活動，這些設備加起來上億元，所以我們稱之為億元俱樂部。

我們一定要讓學生去接觸到最先進的設備，它所帶來的一個好處是什么呢？能夠讓學生站在實驗的最前沿，而不是還在用傳統的設備。

這也是清華的優勢：我原來讀書的麻省理工學院都不可能擁有這么全的設備，而清華是能夠提供的。

我們會要求學生將從老鼠到猴、再到人的整個鏈條全部要打通：這樣學生就可以看到同一個功能怎么演化的；其次，我們可以看不同動物的大腦活動以及認知行為有什么共性？第三，我們可以在不同的尺度規模上和人工神經網絡做對比。

舉個很簡單的例子，比如說做大腦神經元成像，同時記錄100個神經元和同時記錄1萬個神經元，答案是完全不一樣的。因為規模會帶來認知功能的涌現，這也是人工智能的黃金法則之一：規模律（Scaling law）。

小而美

《中國科學報》：為什么心理與認知科學系一定要獨立建系？

▲ 劉嘉：

有3點原因。

第一點，心理學是一門實驗科學，它是理科，不是文科。1879年，Wilhelm Wundt在萊比錫大學建立了世界上第一個心理學實驗室，這標志著心理學誕生，所以心理學從一開始就是一門實驗科學。

最初將其放在文科有學科延續等多種歷史原因，現在覺得時機成熟了，它應該重新回到理科的懷抱。

第二點，清華最出名的還是工科，那么心理學在清華的發展必須立足在清華這個優勢上面，所以它的發展路徑和北大心理學、北師大心理學的發展路徑是不一樣的，它必須要從工科里面來吸收養分，因為工科土壤太肥沃了。

第三點，心理學獨立出來之后，它就能夠更好地去和通用人工智能發生關聯。

另外，從時代大勢上講，心理學也必須獨立，比如說我們看到其它好多綜合性的大學也逐漸在做大做強心理學系。

《中國科學報》：跟北大和北師大的心理學相比，清華心理與認知科學系的定位或者目標有什么不一樣的地方？

▲ 劉嘉：

因為我本科畢業于北大，又在北師大待了人生最好的15年，所以這兩所學校我都有了解：北師大心理學的特點是全，就是每一個分支全都可以覆蓋；而北大心理學特別重基礎，偏理科，比如認知心理學、生理心理學、實驗心理學，這是北大心理學的三大王牌。

清華心理與認知科學系是什么特點呢？如我剛才提到的，我們要發展起來，必須扎根工科。

第一，清華的人工智能可能是全國最好的，如果心理學要和人工智能結合，那么清華提供了最天然的一個土壤。

第二點，清華有利于培養交叉學科的學生。在清華，你會發現不僅僅是計算機系在搞人工智能，所有的院系都在搞，甚至人文、社科、藝術院系都有參與，這在其他大學里面相對來說是比較少見的。

還有第三點，就是少而精、小而美。北師大心理學的招生規模是100多人，北大也有近50人規模，我們的招生規模大概在15人，因為要開展現象式教學，就必須小班教學。規模小就要求我們把很多東西拋棄掉，不能什么都有。

所以對于我們而言，極簡主義之后剩下的關鍵詞就是腦科學加認知科學，這樣便于專注、便于深挖。

對標麻省理工

《中國科學報》：清華心理與認知科學系在世界名校中有沒有對標的目標？

▲ 劉嘉：

我們對標的就是麻省理工學院的腦與認知科學系。

一是兩所高校比較像，都是工科強校；二是交叉學科的氛圍也比較接近。所謂對標有兩層含義：第一層含義是我們學習他們先進的教學理念和先進的組織架構，第二是我們看有沒有機會能夠達到甚至超越他們的水平。

超越這件事情在以前我們不敢想象，但我覺得現在是有可能的。因為2022年11月30日ChatGPT問世，大家又在同一個起跑線上了。

《中國科學報》：你在麻省理工學院待了好幾年，那么在你看來，它最大的競爭力是怎么體現的？

▲ 劉嘉：

麻省理工學院給我最大的感受就是它始終處于一個極其開放的心態。它迭代速度特別快，對新事物特別敏感，而科學不一樣。科學是一種什么心態呢？5年前的研究和發現現在還可以拿來用，對吧？當然，這樣各有各的好處。

麻省理工學院和工科綁定，就使得它不停地思考什么是下一個前沿，以及做的研究是不是已經過時了，這種心態就導致它的學科知識迭代非常快。

第二點，麻省理工學院有一種信念，就是技術帶來理論的突破，他們一直追求用更新的技術來回答原來的老問題。

《中國科學報》：這種技術引領理論的理念在清華如何落地呢？招聘人才的時候如何體現出來？

▲ 劉嘉：

在人才招聘上面，我們很關注你究竟在用什么樣的設備、在用什么樣的技術回答問題。

如果你還是用很傳統的方法來做的話，即使做了很好的工作，那我們大概率是不太歡迎的，因為我們覺得只有對技術本身充滿了熱愛、想在技術上作出革命性創新的人才，才是適合我們的。

《中國科學報》：現在已經在招聘了嗎？

▲ 劉嘉：

我們招聘是一直有。不過和其他大學不一樣，學校給我們設了一個規模上限，不到30個人的樣子。我們對引進人才的要求就會非常嚴格，同時我們會保留幾個名額，始終保持有機會將優秀的人招進來。

《中國科學報》：國內心理學跟人工智能結合的步伐看上去還不夠快，如何才能加速這個進度呢？

▲ 劉嘉：

我覺得這個時候靠什么？就是你的決心和資源的投入。

第一，這件事必須當成信仰來做，沒有退路，而不是說一種玩耍的、可做可不做的心態——能多發點文章固然好，不做也無所謂，這種我覺得不行。

第二，無論是學校還是院系，應該有一套體制和機制來支持學科交叉，我們需要把資源給到非傳統心理學領域的人。舉個簡單例子，如果我們系的老師80%、 90% 都是來自心理學，我就要對“交叉”這個詞打一個問號。

此外，資源投入必須得讓學生能夠接觸到各種各樣的儀器設備，你不能讓大家拿臺筆記本電腦來搞大模型，對吧？

我們還需要一大批實驗工程技術人員來支撐交叉學科的發展，這在以前是被忽略的。以前全是招科研人員來發文章，其實這是不全面的，我們要把實驗工程技術隊伍建立起來，研發革命性的新儀器、新算法。