他在我国最早提出“大模型”概念,是被誉为中国大模型“黄埔军校”的北京智源人工智能研究院院长、理事长;他参与我国自主视频编码标准制定,终结了视频行业长期受制于国外专利的困境;他发明了脉冲连续摄影原理,颠覆了自1839年沿用至今的相机成像原理。30余年来,黄铁军始终站在中国人工智能发展最前沿,坚定不移地践行“把科研写在祖国大地上”。
日前,黄铁军获评“北京市优秀共产党员”与“北京高校优秀共产党员”的称号。面对这些荣誉,他表现得十分平静,更愿意将其理解为一种责任:“一方面是对过去工作的认可,另一方面也是一种鞭策。”他说:“希望能够做出更多对国家、对社会有价值的成果,培养出更多优秀青年人才,同时更严格地要求自己。”

黄铁军在调试超高速脉冲相机
一路走来,黄铁军始终以家国为先,无论是服务国家战略、坚持自主创新,还是为党育人、为国育才,都贯穿着同一条主线——国家需要什么,就努力去做什么。这是他入党30余年来始终坚守的初心,更是对所得荣誉最厚重的诠释。
心系家国,挺身而出
道路决定命运。“我不想做那种脱离社会实际的研究,更愿意做与社会发展直接相关的科学研究。”1994年,黄铁军在硕士研究生期间加入中国共产党。对于当时的他而言,入党不仅是一种政治选择,也是一种人生道路的选择。
20世纪90年代,中国正处于快速发展的关键时期。青年时代的黄铁军一边学习计算机技术,一边关注社会发展。他逐渐意识到,真正有价值的科研,不应停留在书斋之中,而应当回应时代需要、服务国家发展。“加入中国共产党,一个很重要的原因,就是希望能够更深入地参与社会实践,把自己的研究和社会需求结合起来。”
从2002年博士后出站投身国家数字音视频编解码技术(AVS)标准的制定,到2018年执掌北京智源人工智能研究院,黄铁军的科研轨迹始终与国家需求同频共振。
2002年,中国数字视频产业遭遇了一次现实而严峻的挑战。当时,中国已经成为全球重要的DVD生产国,但由于核心技术标准掌握在国外企业手中,大量出口产品不得不支付高额专利费用。“我们的产品已经运到了国外港口,却因为使用了别人的标准、没有支付专利费用,连岸都上不了。”技术问题在这一刻不再只是实验室里的学术问题,也直接关系着产业发展和国家利益。正是在这样的背景下,国家数字音视频编解码技术标准工作组成立。彼时刚刚博士后出站的黄铁军加入其中,跟随高文院士等人一起投入到我国自主视频编码标准建设之中。
其实视频编码并不是他最熟悉的研究方向。此前,他主要从事计算机视觉研究,而视频编码研究的是如何更高效地存储和传输信息。面对全新的领域,黄铁军几乎是从头学起。
“国家有需求,我们就应该做。”这句简单的承诺,成为他此后坚持20多年的初心。
从AVS1到AVS3,从标清电视到4K、8K超高清直播,中国逐步建立起自主视频编码标准体系。“难题解决后,我们就不再需要向国外交专利费,一年可以节省100多亿人民币。”曾经受制于国外垄断技术的局面被打破,我国视频产业彻底摆脱了长期支付高额专利费用的困境。
“很多时候,国家需求和个人兴趣都不是对立的。”他说:“一开始你可能并不了解,也未必是你最感兴趣的方向,但当你真正投入进去以后,它会成为新的兴趣来源,也会带来新的创新机会。”
追本溯源,原始创新
“人类的集体惯性思维给我了一个百年难遇的机会。”谈起脉冲连续摄影原理,黄铁军笑着说道。
1839年,法国人达盖尔发明照相术,人类第一次能够把光永久地记录下来。从胶片时代到数码时代,从专业相机到智能手机,摄影设备不断更新,分辨率越来越高、速度越来越快、成本越来越低,但近两个世纪以来,摄影始终遵循着同一种基本原理:在一段曝光时间内收集光线,形成一幅图像,再由图像记录世界。
“大家一直认为摄影就应该是这样。”黄铁军说,“所有人都在不断改进它,却很少重新思考它。”
在他看来,真正需要突破的,首先是人们关于摄影的思维方式。1905年,爱因斯坦因光电效应研究揭示了光的粒子性,为光的波粒二象性奠定了基础,人类也第一次真正认识了光的物理本质。然而,一个多世纪过去了,人们虽然在不断改进摄影设备,却很少重新追问:既然已经重新认识了光,那么记录光的方式是否也应该随之改变?
面对这个问题,黄铁军选择暂时放下已有的技术范式,从最本源的问题再出发。
摄影究竟记录的是什么?黄铁军给出的答案不是“像”,而是“光”。
“摄影本质上是把光转换成数字信号。”他说,“既然如此,为什么一定要先形成一张图像,再去处理它?为什么不直接记录光本身,需要时才转换为图像?”
正是在这样的追问中,脉冲连续摄影原理逐渐成形。传统摄影以图像作为采集对象,而脉冲连续摄影则直接将极高速的光信号转换为超高速的数字脉冲信号,机器视觉直接在脉冲域高效计算,如果需要,也可以生成任意时刻图像,实现了摄影从“以图像为中心”向“以光信息为中心”的转变。这项成果被中国电子学会鉴定为“重大原始创新”,已在全球主要国家获得专利授权,被认为是摄影术诞生以来首次具有里程碑意义的原理突破,因此获得日内瓦发明展最难得的“评审团嘉许金奖”。
在黄铁军看来,真正的创新,并不是沿着既有道路不断改良,而是敢于重新提出问题。当所有人都在思考怎样把摄影做得更快、更清晰时,他选择追问摄影本身:它究竟记录的是什么?正是这种不断追本溯源、不断重新发问的过程,让一项技术改进变成了一次原理突破。
光是人类感知世界最重要的媒介,摄影是1839年最重要的科技创新。之后的1840年,我国进入了苦难深重的近代。20世纪,中国人民奋力抗争,在中国共产党领导下站起来、富起来、强起来。与此同时,20世纪初人类完成对光的科学认识,整个20世纪全球光电和信息科技突飞猛进,但一直没人把世纪性的科学发现和技术进展联系在一起。历史将摄影革命的机遇留给21世纪的中国,昭示着全球科技中心转移的历史趋势,昭示着中国科技迈入原始创新的新时代。
当机立断,勇立潮头
黄铁军认为,“入党和选择人工智能这条路,对我来说是紧紧联系在一起的。”谈起30余年的科研道路,黄铁军始终坚定信仰马克思主义,矢志不渝地为中国特色社会主义而奋斗。在他看来,科研工作者最大的幸运,莫过于把个人成长融入国家发展的进程之中。当时代提出问题时,能够有机会参与回答;当国家需要时,能够贡献自己的力量。
从硕士阶段参加国家“863计划”手写汉字识别项目,黄铁军选择致力解决攻关汉字进入计算机问题伊始,他的科研工作便与国家民族发展紧密相连。博士期间他研究立体视觉,服务于地形自动三维建模和飞行器航迹规划,之后长期围绕“如何让机器更高效地感知、理解和表达世界”这一核心问题进行持续探索。长期扎根人工智能基础研究,也让黄铁军逐渐形成了对技术发展方向的敏锐判断力。正因如此,当国家在2015年启动新一代人工智能战略布局时,他全程参与了规划的建议、起草和实施,2018年开始担任“新一代人工智能”重大科技专项专家组副组长,并担任北京智源人工智能研究院创始院长,担负起组织重大科研攻关、推动人工智能自主创新的重要使命。
智源研究院创立之初,人工智能已经成为全球科技竞争的重要领域,但大模型尚未进入公众视野。2020年10月,在ChatGPT问世两年前,智源研究院决定集中力量布局大模型方向,汇聚上百位科研人员开展协同攻关。这一决策在当时并非没有争议。面对未知方向,黄铁军当机立断,选择提前布局、主动出击。仅仅5个月,团队便完成“悟道1.0”大模型,又3个月,“悟道2.0”正式发布,模型性能达到国际前沿水平。微软总裁布拉德·史密斯评价,智源研究院已成为“全球绝对领先的三家机构之一”,中美之间的差距“以月而非以年计”。
ChatGPT爆发后,学术界的大模型研究转向多模态,全球研究者集体转向扩散模型路线。面对这一技术潮流,智源研究院坚持探索自回归统一语言和视觉的技术路线。2025年,团队成功实现文本、图像、视频和动作等多种模态的统一理解与生成,2026年2月,相关成果登上《自然》正刊,验证了“大模型统一路线”的可行性。今年以来,世界模型成为全球热点,但是视觉计算词元(token)消耗量是语言的上万倍,解决这个问题的钥匙,就藏在他10年前提出的脉冲摄影原理之中。
从视频编码到脉冲视觉,他从解决国家需求走进原理创新;从抓住大模型历史机遇,到引领人工智能创新前沿,黄铁军不断开拓科研无人区。他认为,科技创新既要扎根现实、服务国家刚需,也要心怀远方、勇闯未知疆域。30余年步履不停,他以勤勉质朴之心,融小我于大国发展之中,躬身实干、求索不止,以科技创新回应时代之需、国家之问。
君子不器,为党育人
人工智能时代的到来,让黄铁军对教育有了更多思考。在他看来,人工智能正在深刻改变知识获取和知识传播的方式。黄铁军提出,AI时代的师生都需要在“游泳中学会游泳”,教育的意义,不在于单向传授知识,而在于激发人的创造潜能。
采访中,黄铁军多次引用《论语》中的“君子不器”。比起教学方式的变化,他更关注教育目的本身。
在黄铁军看来,教育不应把人培养成只会完成某种特定任务的“器”,而应帮助每个人发现自己的兴趣、释放自己的潜力,成为独一无二的人。“技能可以交给人工智能去完成,但人的创造力、独立思考能力和人格力量是无法替代的。”因此,在人工智能时代,大学培养的重点不再是简单的知识积累和技能训练,而是帮助学生形成独立思考能力、创新能力以及面对复杂世界时保持自我、适应变化的能力。
这种教育理念,也深刻影响着他对于人才成长的理解。他指导过上百名研究生和博士后。和学生第一次见面,他常问对方的问题是对什么感兴趣?想成为什么样的人?黄铁军坦承,这么简单的问题,不少学生会卡壳。他通过这种方式,支持学生找到自己的兴趣方向。博士生郑雅菁兴趣广泛,黄铁军鼓励她主攻“人是怎么看见的?怎么让机器看见?”,从而获得了北京大学优秀博士论文和中国计算机学会博士学位论文激励计划。博士生丁健豪擅长理论推导,黄铁军鼓励他挑战脉冲神经网络健壮性问题,推进了这个方向的国际前沿,获得了中国电子学会学位论文激励计划,并受邀出版专著。智源研究院招收了很多刚刚博士毕业的年轻人,黄铁军要求他们必须有自己的独创思路,同时积极筹集资源支持他们快速验证,多名年轻人在两三年内就达到了自己此前不敢想象的高度。
黄铁军常说,人才不是简单地“识别”出来的,而是在良好的环境中“生长”出来的。这些年,他见证了许多青年科研工作者的成长,也看到了他们面临的压力。论文数量、项目指标、各类奖项和人才计划,往往成为一些青年学者的直接目标。对此,黄铁军表示理解,但他更希望年轻人能够把目光放得长远一些。“这些都是阶段性的目标,但不是最终目标。”“几十年以后,人们记住的不是你发了多少篇论文,获得了多少奖项,而是你究竟为这个世界贡献了什么。”
对于青年党员和青年科研工作者,黄铁军还有一个特别的期待。他希望大家始终保持求真务实的科研精神,主动破除“唯论文、唯帽子、唯职称、唯学历、唯奖项”等倾向,不被短期利益和浮躁风气裹挟,鼓励大家坚持做真正有价值的研究,“党员应该更严格地要求自己。”
谈到新时代科技工作者的使命,黄铁军再次提到了国家战略、科技创新和个人成长之间的关系。有人认为三者之间存在矛盾,但在他看来,它们完全可以实现有机统一。“我国有‘四大发明’等技术创新传统,如今又具备最完整的工业体系和丰富的工程实践,需要我们把工程技术实践深化推进到技术科学的新阶段。这样,国家战略需求和个人成长就能够很好地统一起来。”
回望黄铁军30余年的科研道路,当国家需要自主标准时,他投身视频编码研究;当科技发展呼唤原始创新时,他把目光投向了摄影原理;当人工智能迎来历史机遇时,他带领团队率先布局大模型;当世界模型成为全球热点时,他10年前就跳出逐帧视频的旧框架,打开了脉冲之窗……
在2018年北京大学校庆时,黄铁军曾写下七律《北京大学120周年校庆感怀》,诗中写道,“理工文社农医艺,问过苍生问沧桑。”这是北大精神气象,也映照着他始终坚持的初心:将个人理想锚定国家发展,在回应时代使命中成就自我,在求索未知中铸就独有价值。
(本文原载于第1723—1724期《北京大学校报》第2版)