“IBM發(fā)明大師”程慷果博士：團隊協(xié)作促成發(fā)明成果

我們肯定都聽說過因為靈感乍現(xiàn)而實現(xiàn)偉大發(fā)明的故事。當(dāng)年，牛頓因為看到從樹上落下的蘋果而頓悟，并提出了萬有引力理論，一個隨機行為突然就解決了巨大的難題。

程慷果(Kangguo Cheng)博士不會輕易相信這種“童話故事”，他是IBM Research全球發(fā)明成果最多的發(fā)明家之一。程博士表示：“你無法獨自創(chuàng)造出非常復(fù)雜的東西，你需要依靠團隊的力量。”

“IBM發(fā)明大師”程博士擁有近2,000項美國專利(比托馬斯·愛迪生擁有的專利還要多)和2,400多項全球?qū)＠?019年，程博士共獲得了337項專利，成為獲得最多專利的IBM員工。他的許多專利都是與四位或更多合作者共同努力的結(jié)果，這也證明了他一貫贊成的方法—即通過團隊合作進行科學(xué)研究。

程慷果博士

程博士今年47歲。于伊利諾伊大學(xué)厄巴納-尚佩恩分校材料科學(xué)與工程專業(yè)獲得博士學(xué)位后加入 IBM。程博士加入IBM的那年是2001年，距今不到20年，此后，他便走上了合作發(fā)明的“快車道”。

發(fā)明更高效的半導(dǎo)體

程博士和他帶領(lǐng)的數(shù)百名研究人員在位于紐約州奧爾巴尼的實驗室里專心工作，潛心發(fā)明更高效的半導(dǎo)體—即能夠控制和傳導(dǎo)電流的化學(xué)元素或化合物，為超快微處理器的誕生奠定了基礎(chǔ)。他曾研究過多種先進的半導(dǎo)體技術(shù)，包括存儲器、嵌入式存儲器、高性能邏輯和低功耗技術(shù)。

程博士和他的隊友獲得的專利常常涉及非常深奧的主題。例如，構(gòu)建Nanosheet transistor with robust source/drain isolation from substrate或構(gòu)建Self-limiting liners for increasing contact trench volumeself-limiting liners for increasing contact trench volume。

盡管這些詞匯可能會讓并非科學(xué)家的普通人感到頭暈?zāi)垦?，但這種技術(shù)已經(jīng)幫助幾個非常關(guān)鍵的 IBM系統(tǒng)實現(xiàn)了巨大的性能飛躍，例如，IBM Z 大型機中安裝的新型Z15微處理器。

一加一等于三

程博士說，創(chuàng)新的關(guān)鍵之處在于從多個角度解決問題，即程博士所謂的“路徑”。多個研究團隊沿著各種調(diào)查線索曲折前進，他們會精心設(shè)計并詳細記錄每個步驟。

團隊成員來自不同的專業(yè)領(lǐng)域，這使得他們都有一種“共生”的思維。程博士說：“兩個擁有不同技能、來自不同專業(yè)領(lǐng)域的人會以完全不同的方式看待一個問題。”“與背景不同的人一起集思廣益可以讓我們從不同的角度看待一項挑戰(zhàn)。你可能需要用多種方法來解決一個問題。對于發(fā)明來說，一加一等于三。”

程博士經(jīng)常會想起與Ali Khakifirooz合作的日子，兩人共同努力，取得了豐碩的成果。程博士說：“他是器件物理方面的專家，而我的專長是材料科學(xué)和流程整合。”這些互補的技能與其他團隊成員的努力相結(jié)合，催生了“數(shù)百項發(fā)明”。

形成思路

在研究的早期階段，這種技能和觀點的結(jié)合是“炮制”各種想法和方法的秘方。程博士笑著說：“你需要在清醒的狀態(tài)下保持狂熱。”在科學(xué)前沿領(lǐng)域潛心搞研究的程博士也有“特立獨行”的一面。他的LinkedIn個人資料中的頭像是一張很有意思的漫畫，而且，他因為將IBM員工名錄中自己的職位列為廚師或水管工而“出名”。他解釋說：“我就像一個利用別人提供的食材在廚房做飯的廚師。”“我也喜歡修理有點毛病的東西。”

某些團隊可能需要在這個至關(guān)重要的反復(fù)試驗階段耗費長達6、7年的時間。他們的日常工作包括集思廣益、繪制草圖、進行性能測試和標(biāo)記詳細注釋，程博士將這個過程稱之為“形成連貫思路的過程”。他們都明白，許多研究路徑最后都會成為“死胡同”。他說，在一位發(fā)明家所做的所有工作中，70%的工作最終沒能轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。

程博士說：“但是，如果你專注于那些好的、正確的工作，你就能取得真正的進步。”“最初，我們只能看到循序漸進的改進。只有實現(xiàn)此類目標(biāo)、解決較小的問題，我們才能追求更大的目標(biāo)。”

培養(yǎng)年輕人才

多年的研究工作也為培養(yǎng)新手創(chuàng)造了條件。程博士強調(diào)了導(dǎo)師制的重要性，他想要幫助年輕的研究人員探索新的想法，讓他們的旺盛精力和多元觀點為項目帶來生機和活力。他的主要建議：“思想開放，保持樂觀。”

程博士十分贊賞那些曾經(jīng)在他“對發(fā)明一無所知”時指導(dǎo)過他的許多才華橫溢的IBM科學(xué)家和工程師。例如，Rama Divakaruni和Carl Radens教會了他如何將一個想法轉(zhuǎn)化為一件產(chǎn)品以及如何在面對棘手的問題仍然充滿希望。此外，Jack Mandelman和Louis Hsu也是對他來說十分重要的兩位導(dǎo)師。

他說：“我不僅學(xué)會了如何提出創(chuàng)造性的想法，還學(xué)會了如何向發(fā)明審查委員會解釋這些想法以及如何與專利律師溝通，以便草擬專利申請。”

將問題視為機遇

程博士在中國長大并獲得了學(xué)士和碩士學(xué)位。后來，他移居美國，又獲得了博士學(xué)位。今天，在實驗室里工作了很長時間之后，他與15歲的兒子Michael下棋，借此放松身心。他坦承：“兒子比我強得多”。

程博士一直在思考未來。他認為，下一批重大科研突破將在構(gòu)建用于人工智能和深度學(xué)習(xí)的創(chuàng)新加速器架構(gòu)方面實現(xiàn)。程博士指出，目前，大多數(shù)計算仍需依附于為電子數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的硬件，但是，如果將常規(guī)計算應(yīng)用于人工智能，它就會非常耗電，而且效率低下。隨著IBM不斷推動人工智能物理學(xué)的發(fā)展，經(jīng)過人工智能優(yōu)化的芯片組架構(gòu)將發(fā)揮獨一無二的重要作用，有望在未來十年內(nèi)實現(xiàn)重大改進。

他說：“在研究和發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)不存在一蹴而就的成功。你可以使用的基本工具包括物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)，但歸根結(jié)底，好奇心才是最有用的工具。你必須能夠?qū)栴}視為機遇。”

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