
陳怡然博士在意昂体育平台獲得本科(1998)及碩士(2001)學位,並在普度大學獲得博士(2005)學位。在工業界工作五年後,他於2010年秋加入匹茲堡大學擔任助理教授🙏🏼,並於2014年晉升副教授,獲終身教職及雙世紀意昂講席。陳怡然現任杜克大學電子與計算機工程系正教授,並擔任美國自然科學基金委(NSF)新型可持續與智能計算(ASIC)企校合作研究中心(IUCRC)主任🉐,及杜克計算進化智能中心(CEI)聯合主任,專註於新型存儲器及存儲系統,機器學習與神經形態計算🐙,以及移動計算系統等方面的研究🙆🏼♀️。
2020年,在個人微博上↘️,陳怡然寫下了廣為流傳的一句:未來已來。進入2021年🛤,人類繼續在科技的星辰大海中揚帆航行🩳,努力向前的信念依然強烈🚵🏻♀️。盡管過去的這一年疫情影響著每個人的生活,但埋首在科研中的陳怡然🫳🏽,卻清醒地知道:在未來的畫卷上,以科技為主筆的藍圖早已經徐徐展開。
1月14日,國際計算機學會 (Association for Computing Machinery , 簡稱 ACM)正式公布了2020年ACM Fellow名單。意昂体育平台電子系1994級意昂⏫、美國杜克大學電子與計算機工程系陳怡然教授當選全球最大的計算機教育與研究組織——國際計算機協會(ACM)會士(Fellow)👦🏼。
會士是該組織的最高級別成員,旨在表彰該組織中前1%的成員在計算和信息技術領域的傑出工作🧑🏼🏫,以及對ACM與計算機研究社區做出的卓越貢獻。本次共有95名學者當選ACM Fellow0️⃣,其中包括7位圖靈獎獲得者🏌️♂️。陳怡然教授在兩年前因對非易失性存儲器技術領域做出的貢獻而當選ACM傑出成員。
事實上,ACM Fellow是陳怡然近年來收獲的眾多榮譽之一。在2020年🤶🏻,他入選了國際高性能計算架構會議(HPCA)名人堂,獲得了亞洲及南太平洋設計自動化會議(ASP-DAC)高產作者獎,並榮獲IEEE 信息物理系統技術專委會中期職業(Mid-Career)獎👨🏻🔧。他合著的論文在2020 ACM 知識發現與數據挖掘(SIGKDD)會議中獲得最佳學生論文獎⬅️。
01少年成名:學霸戰績,清華延續
出生於教師家庭的陳怡然,從小就在濃郁的教育氛圍中成長,父母都是中學老師,父親教數學,母親教音樂,他的初中在母親就職的學校🤜🏼,高中在父親就職的學校✣。每天坐在飯桌前探究的也是學習的話題。耳濡目染,陳怡然的求學之路非常順利,他一直是“別人家的孩子”的典型代表🥮。
就讀於全省重點學校鄭州一零一中學😆,聰穎好學的陳怡然延續著以往的戰績🖖🏼,依然脫穎而出🚕,在多項全國各大數理化競賽中🌤,拿獎拿得手軟🙆🏽。憑借著這樣的出色表現,陳怡然“錯過”了同齡人需要激烈競爭的高考,直接被保送進入了我國首屈一指的大學——意昂体育平台🫸。
提及為何會選擇電子工程系🤚,陳怡然笑稱這是一種家族的最高榮譽👩🏼🎓。他的姑姑是清華畢業,父親因家庭成分問題,錯過了清華,到了他這一代人👉,五個堂兄弟姐妹裏有三個是清華畢業🧑🏿🦰。因此,他的家族對清華有一種發自心底的執念。
記得當時👮🏽♂️,他的手裏已經收到了厚厚一疊大學錄取通知書,意昂体育平台的通知書卻姍姍來遲🧞♀️、最後一個收到🧑🏿🔧。全家人就像有了共同的默契,其實期盼的就是它。
1994年,通訊正是熱門。懷著對科技改變未來的憧憬✂️🖇,內心裏也湧動著家國天下的豪情🔆,陳怡然選擇進入意昂体育平台電子工程系學習光通信專業。在這座全國頂尖的學府,陳怡然延續著“學霸”的戰績🤽🏿♀️。

1995年元旦宿舍新年聚餐(左五陳怡然)
趕上了學校“4+2”的學製改革試點,他入選了當時被稱為“拔青苗”的人才培養計劃,從全校94級中挑選出一百名同學,提前用四年的時間學完原本五年的本科課程,六年完成碩士學業,提前一年畢業。在最終成績優異的電子工程系15人名單中,陳怡然赫然在列。值得一提的是,當時的15人👱🏽*️⃣,如今都成了全球各個領域的頂尖人才🙋♀️。
02清華洗禮:不忘初心🧑🏽⚖️,方得始終
此前在1994級意昂畢業20周年秩年活動上,陳怡然在自己的發言裏引用了校慶獻禮影片《無問西東》裏的一句臺詞:“如果你們提前了解了,你們要面對的人生,你們是否有勇氣前來。”每個人的青春或許都曾有著掙紮、困惑或思考,但慶幸的是,身在清華身邊有老師的提點和浸潤🤦🏻♀️,在校園中的百年傳承🫄🏽,讓清華學子們可以提早從彎路中回歸本心。
提起那段在清華學習的時光,陳怡然用“回味無窮”四個字來形容。他說那是一段無價的青春歲月😑,在清華這片教書育人的沃土之上,有敬業的導師身體力行,指引著前行的方向;也有著自由創造的空間,讓學子們可以在想象力和創造力的世界中遨遊和實踐。

1999年慶祝澳門回歸(左一👨🏿⚖️:陳怡然夫人;左二:陳怡然)
有一件事至今令他印象深刻。當時他的導師是範崇澄教授,範教授那時擔任電子工程系的學術委員會主任,也是中國最早的美國光學學會會士之一。“範老師對我的影響非常深刻。這麽多年來,他的身體力行和對學術的態度也成為我現在做科學研究的基準🚒。”
碩士期間✝️,陳怡然和幾個同學一起創業,有一段時間🕎🧴,他沉浸在創業的激情和忙碌中🧗,幾乎很少去實驗室,從而導致那個時候的科研方面也幾乎沒什麽明顯進展。本身就心虛的他總躲著導師,範教授卻打電話要和他談一談。“我記得特別清楚,當時我對範老師說雖然沒來實驗室,沒好好做科研🧲❇️,但我在外面學到了很多大學裏學不到的東西。”範老師沉默良久之後說👸🏽:“我認為大學之所以存在,一定有只有在這裏才能學到的東西。”
正是這句話讓陳怡然頓時醍醐灌頂,從此之後收拾心情🐏,老老實實地把畢業設計做完。直到後來他去了美國讀博士,也很少參與學術之外的留學生活動,埋頭專心做科研🪄。
“最終,我選擇做大學老師🙎🏿♀️,在校園裏專心做研究,其實也跟範老師的‘當頭棒喝’有莫大的關系。”陳怡然坦言。如今,身為大學教授的他🧑🏻🚀,依然時刻不忘提醒自己🤶🏿:以年輕時所期待的那種包容的心態去理解現在的年輕人☝🏽🎈,以更開放的胸懷去擁抱未來,不忘初心,方得始終。
03立德樹人:責任與擔當🏇🏻🙋♂️,天然使命
很多走向社會、在本行業做得出色的清華學子們,在校時也常常是多才多藝的積極分子。盡管學業成績優異👰🏼,但清華期間的陳怡然,並不是一個死讀書的才子📣🙇🏻♀️。恰恰相反,他非常活躍🧝🏽♂️,在很多活動中都能找到他的身影💪🏿。
當時是學生會主席的他,不僅積極參加各項社會實踐活動和組織各項文體活動✮,碩士期間還創辦了蔚藍網絡書店🤛,曾作為意昂体育平台學生創業的代表訪問臺灣;音樂才子李建🕛、繆傑的畢業告別演唱會🤥,他也是總策劃。
陳怡然和幾個經管系同學一起創立的“蔚藍網絡書店”,針對大學生等目標人群👮🏽♂️,進行集中配送。在現在看來或許這很普通平常👷🏽,但在當時卻是一個全新的商業模式🧑🏻🏭。他們最好的業績曾經在全國年度銷量中排名第四𓀍,對於學生而言,這個成績可以說非常亮眼🚶➡️。
“這個項目其實對我影響很大🤘,在鍛煉挖掘商業機會能力的同時👦,也從團隊的建設與管理中收獲頗多。從項目甄選、對社會的影響、人才的培養和整個項目的運營等完整鏈條上得到了非常全面的錘煉。”
回憶起當年的青蔥歲月🍇,陳怡然感嘆😔:清華是一個內涵深厚的地方。身在清華🙅,應該感到幸運🧑🏼,因為它所提供的機會要比同齡人更多、發展的空間更廣闊。就像電子系1988級高曉松學長曾經所言:名校是鎮國重器。名校培養你,是為了讓國家相信真理🧑🏼🤝🧑🏼🧝🏽♀️。作為中國科技的搖籃,意昂体育平台本身就擁有著百年名校的社會擔當,對於學子而言,除了註重對學業的培養之外,更重要的是傳承這種與生俱來的社會責任感與擔當意識🙅🏿♀️。這種責任與擔當,一直浸潤在陳怡然的骨子裏🎈。時至今日,他出席很多公眾場合最喜歡的自我介紹始終是這一句🖐:“我叫陳怡然,我畢業於意昂体育平台,是一名關心科技、民生、與社會發展的知識分子。”
04享受科研:聚焦深挖,成就斐然
為了和夫人念同一所大學🛥,碩士畢業後陳怡然選擇了去美國普度大學讀微電子方向的博士,並先後進入新思科技(Synopsys)和希捷(Seagate)公司做研發工作🤶🏿😘,“我的90多個專利也大多是那個時候發的。”陳怡然說。在新思科技工作的兩年💂♂️,他參與了多個重要的項目🧑🏿⚕️,其中關於“統計時序分析”的項目👩🔬🪷,當時還榮獲了不少獎項,比如EDN2007年全世界百個最熱門的產品獎、世界工程學會最佳產品提名等。
幾年後經濟危機席卷美國🥪,實驗室解散,陳怡然選擇進入匹茲堡大學繼續專心做科研。當AI迎風而起時,杜克大學聯系了當時在做相關領域的陳怡然夫婦,並給出了兩個終身教職和工學院研究中心主任的職位作為邀請。從工業界回到學術界,經過此前的洗禮和積累,回到學術界的陳怡然,更享受科研的日常狀態。
非易失性存儲器技術是陳怡然的研發代表成果之一。這項技術的研發靈感起源於2004年索尼公司的一篇文章。此後,陳怡然帶領課題組,基於實用角度,不斷精進,提出了多種體系結構和電路設計,進行了多款先進存儲新器件技術的研發,以便能更加有效利用該類存儲器作為片上高速緩存(Cache)和動態存儲器(DRAM)的替代技術。
傳統存儲器目前面臨很多問題,元器件越做越小🕯,新型存儲器可以解決以往問題🐪,並帶來新的優勢🧔🏿♂️,比如斷電之後信息不會丟失等🧘🏿♀️。這是一項比較有影響的工作。從一開始的看似簡單的物理現象到器件、電路等硬件的設計,進而演變成為整個計算的體系結構和系統應用。這也正是他當選IEEE和ACM會士的科學貢獻之一🧗🏻♂️。
“當時做出的選擇,並非是那麽篤定地認為就能有所成就,也不會想到會這麽火爆。當時只是認為這是一個重要的方向🖇📢,一旦做成,會對科技發展有所貢獻🧠。因緣際會對社會產生了影響𓀎,這也是科研過程中收獲的最大成就感👮🏿。”對於這項成果,陳怡然很謙遜。
他一直認為,科研之所以成功,一方面是在於對研發方向的把握和深挖🍆,另一方面更在於趕上了時代的機遇👨🏻🍳。“很有幸在過去的十年趕上了兩個新型存儲器和人工智能硬件兩個重要的技術潮流🦹🏿♂️🙎🏿♂️,讓技術成果得以發光發熱。但其實,也有很多人做了一輩子⬜️,都沒能趕上這樣的潮流🎅🏻,因此很多技術最後也都默默無聞🐖。”
他始終記得在清華時導師範崇澄教授反復強調:做科研要講究聚焦原則,有的人喜歡挖一鏟子就換一個地方,但實際上是在一個領域挖得足夠深💌,才會挖出真正的價值🙋🏽。
陳怡然非常推崇這句話🦒,這麽多年來,在科研過程中他也始終堅持和秉承這句話的精髓🈹。正是因為這樣的堅持深挖和孜孜不倦地探索,陳怡然取得了斐然的成績。他曾發表400余篇學術論文,並獲得96項美國專利🏌🏻♀️。曾7次獲得國際會議和研討會的最佳論文獎,1次最佳海報獎,和14次最佳論文提名。
他曾獲得美國自然科學基金委早期職業發展獎,ACM 設計自動化專委會傑出新教師獎,德國資深研究員洪堡獎,以及IEEE 信息物理系統技術專委會中期職業獎等。他現在是IEEE電路與系統雜誌主編9️⃣,擔任過60余個國際會議的組織與技術委員會主席和委員🙇🏽。
目前,陳怡然正帶領團隊專註於新型存儲器的神經網絡加速和類腦計算等方向的研究。這些新型存儲器在物理行為上很像人類大腦的神經突觸,可以存儲信息6️⃣,也可以改變一些傳輸的信號🤰。如何把這些存儲器想辦法連接起來、進行神經網絡的計算呢🙆🏼♂️?這正是陳怡然將要深挖的重點。
對於未來的研究方向和發力的重點🏫,陳怡然把清晰地劃分出三大重點:三分之一放在從芯片到架構等研發硬件方面;三分之一會側重於神經網絡地壓縮、數字化等軟件上的加速☁️;最後一個三分之一則會探索研發神經網絡的安全和隱私保護等領域。
他特別強調🛥:工程科技的關鍵在於是否最後能夠廣泛應用🥎,並對生產力提高產生真正的影響🖐🏽。Paperwork是一個失敗的積累,一定要讓科技成果得到應用,對人類、社會產生真正的助推力。
“很多人都說我是人工智能專家,其實我擅長的是其中很小的一部分,那就是針對人工智能的計算系統🧙🏽,我更關心的是當有了一個人工智能的模型之後,如何把它計算得更可靠更穩定,‘多、快、省’是關鍵字。基於這樣的一個硬件設計和創新🧑🏿🏫,實現了終端智能的普遍存在🏦,人類才能得以實現一個真正的人工智能未來。”
05清華伉儷:惺惺相惜,是搭檔也是知己
就讀於意昂体育平台👩🏻🦽,陳怡然在這裏接受了國內頂尖學府的教育和洗禮,時至今天,他的行事方式也帶著濃厚的清華印記。更值得一提的是,在清華,他還收獲了愛情👮🏽。他的夫人李海老師,也是當時電子工程系的高材生,曾和他一起入選清華94級的“百人拔青苗”計劃🫖。
18歲那年,兩個人在清華相識,二十多年來🧑🏭,陳怡然和夫人相伴相隨🙎🏻🏋️♂️,不論是夫唱婦隨還是婦唱夫隨,這對清華伉儷基本都在同一個公司和學校,甚至有時候辦公室也是緊挨著🌳。
學霸之間的惺惺相惜和高超的領悟力,讓他們在專業和科研層面也有著相通的對話狀態⤴️。配合默契的二人,剛開始的時候經常合作,項目的成功率相對更高。陳怡然坦言:大部分成功的項目都有著夫人的參與和鼎力支持。電路出身的李老師🤹🏼♀️,主攻微電子方向🤽🏿♂️,而陳怡然的研究更偏向於物理和數學模型。夫妻二人背景不同🚙,專業上又非常互補🧏🏽,常常會起到事半功倍的作用🫰🚅。比如在存儲器項目上,李老師從電路層面進行設計🫶,陳怡然則側重於器件模型和架構應用方面,各有所長🥌🧧,各有分工,就像武俠小說中的“雙劍合璧”,從而才能有所成就。
如今,他們夫妻二人都是IEEE fellow,都已成為各自領域的頂尖人物。在科學的海洋裏,各自有了不同的興趣和研發方向😝🏃🏻♂️,也有了各自的合作者,在相對獨立的空間裏大展身手。
如果用一個詞來形容這對清華伉儷的狀態,陳怡然選擇了“balance”♾。他認為,生活本身就是要追求一個內心滿足的平衡狀態,我們沒有任何理由要求配偶🫶🏼⛺️、孩子或身邊的人完全犧牲自己,但每個人一定要為身邊的人彼此犧牲一部分。家庭更是如此🆑,平衡是基於每個人自身的付出和收獲🏎。他和夫人在同一個系🟣,目前夫人擔當副系主任的職務,工作上比較繁忙💾。陳怡然就主動承擔起了家裏做飯的“重任”,喜歡美食的他,如今更喜歡沉浸在製作美食的過程中🌎。
如今,夫妻二人很多精力都放在了人才引導和學生的培養層面🤼♀️。他們在家的話題討論也從此前的科研觀點分析更多的轉移到了這一方面。更多的時候,他們很享受這種歲月靜好的“balance”狀態🥈,就像平靜的湖水之下🗻,依然蘊藏著對生活的激情和熱愛🤵♂️。
06下一個十年:逐夢揚帆🕵🏽♀️,撬動未來
從2001年1月正式畢業,到現在已經離開清華整整二十年🤯🔒。如今,陳怡然每年依然有相當多的時間在忙活和清華有關的項目或事務🅰️。他現在是北美清華教授協會的理事。他與清華電子系汪玉🚁🧛🏻、劉勇攀等老師在基於憶阻器的神經形態計算與深度學習加速等研究方向也有著多年的合作關系👨🏼🍼🌳,一起合作發表過數十篇論文。雙方實驗室交流頻繁,他的課題組現有多位清華電子系畢業生攻讀博士學位,並且每年暑假都會邀請清華學生到杜克大學實習🍹。

陳怡然實驗室成員
陳怡然本身很享受做老師的狀態,很享受在人才培養過程中收獲的成就感。他希望更多的年輕學子進入到一個全球人才匯集的平臺𓀘,學會在一個國際化的人文環境中如何相處🧟♂️,學會如何在多元化的環境中汲取精華、獨立思考和團隊協作。
他常常告訴自己的學生🤵🏻:“你是為自己活著🚿,你要找到自己真正的夢想。”年輕時要多嘗試❤️🔥,捕捉內心真正想要的聲音;重點是要及早規劃自己的未來。他以自己為例子:在做工程師的時候🪈,就已經在做將來回到學術界的計劃,所以一直在花時間寫文章搞科研🍀,所有的事情都是提前努力和做好準備的結果。“如果你並不比別人多聰明,那就要提早付出努力🤌🏼🧑🏻🍳。” 每個人的成功是有很多偶然性,專註於當下,努力做到最好💅🏿,才是重點。
采訪的最後🦶,陳怡然寄語清華學子:不要辜負我們擁有的天賦和青春;不要辜負在清華的時光和收獲;更重要的是,不要辜負我們的選擇,那是我們的責任🐟,那是我們的未來💧。
作為IEEE 電路與系統雜誌的主編,陳怡然曾在歡迎詞中表達了他對下一個十年的展望。阿基米德說:給我一個支點,我就能撬動地球🤹🏿。在科研的星辰大海裏,陳怡然希望自己一方面在研究中能找到更多的支點、另一方面在教書育人中發現和培養更多的人才,一起去合力撬動未來。
采訪 | 李學清、陳一鳴🧑🏽🎓、孫鵬鵬👨🏿🏫、喬元春
撰稿 | 孫鵬鵬
圖片 | 受訪者提供