周到的李开复知道，要想让张亚勤长期稳定下来，必须先解决好家庭问题。于是，他带张亚勤去看了北京的国际学校，在中国工作的国际背景人士的子女在这里可以得到和在美国学校相同质量的教育。接着，他们又去逛了北京的购物中心，张亚勤发现，在美国能买到的生活用品，在国内的购物中心都可以买到。
当天晚上，李开复安排张亚勤跟微软中国公司的同事见面，包括研发中心总经理张湘辉和法律总顾问刘凤鸣，晚上和另外已经加盟研究院的元老陈宏刚、凌小宁一起吃饭。陈宏刚和张亚勤在美国时就认识，10年后再度见面格外亲热。席间，大家都激情万丈，对即将成立的微软中国研究院充满信心。吃完饭道别时，陈宏刚热情地拥抱张亚勤，拍着他的肩膀说：“你一定要回来啊！”
那一刻，张亚勤至今记忆犹新。从那一刻起，他回国的决心更加坚定了。
十几年后，李开复在自传中写道：“张亚勤的到来，让我的内心充满了力量。”在李开复看来，张亚勤的加入不仅代表着他个人—由于张亚勤在美国华人科学家圈子的影响力很大，他的到来意味着微软中国研究院树起了一块金字招牌，可以更好地吸引顶尖科学家的加入。
决心已定，张亚勤只能向桑纳福的老板吉姆·卡恩斯“摊牌”了。吉姆·卡恩斯对张亚勤很器重，是张亚勤参选IEEE院士的重要提名人。不过为了回国开创新局面，张亚勤只能选择离开。
吉姆·卡恩斯对此完全没有心理准备，他竭尽全力想挽留住张亚勤，恳切地说：“亚勤，我一直没有把你当做雇员和下属，你是我的知心朋友。我过几年也要退休了，你是公司CEO最有希望的人选之一。”
但是张亚勤很明确地表示，他的离去不是普通的跳槽，是回国，是一份情结，还一份心愿。吉姆·卡恩斯也明白，任何情感都抵不过张亚勤心中对祖国的情结。遗憾和祝福的同时，作为长者，他不免也为这位年轻的朋友担心，他推心置腹地对张亚勤说：“你在这儿工作已5年了，想换一个环境，我能明白这一点。你如果去别的公司发展，我都没有意见，但是回中国，我必须提醒你，那里科研环境不好，你没有足够的平台去交流，更难得到最尖端的信息，也不容易获得一流的设备。更重要的是，主流学界会戴着有色眼镜看中国。即使你加倍努力，做出同样优秀的成绩，由于你的成果来自中国大陆，也很可能被忽视。你在那边是孤军奋战，也许能够成功，但也可能被遗忘。你会被边缘化的。”
吉姆·卡恩斯的话一针见血，每一个字都扎在张亚勤的心上，而这，又何尝不是张亚勤最担心的呢？
但是，他已经停不下回国的脚步。让他作出回国选择的不是他的头脑，而是他的心。
迟到的首席科学家
1999年1月15日，张亚勤只身一人从美国新泽西转道日本东京回国。这是他第3次登上回国的飞机，心里充满了兴奋和使命感。
与此同时，沈向洋满怀着同样的期待登上了另一架从美国飞往东京的航班。他也是一个曾被誉为“神童”的天才，13岁就考入了南京工学院（现更名为东南大学），毕业后进入香港大学研究生院主攻电气与电子工程学，此后在美国卡内基·梅隆大学攻读博士学位，师从拉杰·瑞迪（Raj Reddy）教授。瑞迪教授是计算机图像与机器人技术领域的另一位先驱，指导沈向洋在这一领域打下了扎实的功底。1995年毕业后，沈向洋婉拒了卡内基·梅隆大学的工作，加盟硅谷一个名叫“真实空间”（Real Space）的创业公司。第二年沈向洋签约微软雷德蒙总部时，他已经在视觉图形学领域崭露头角。
沈向洋其实和张亚勤一样，早就筹划回国，但还有些犹豫。而张亚勤回国的决定加快了沈向洋回国的脚步，并跟张亚勤约好在东京一起转机。后来，沈向洋成为继李开复和张亚勤之后，从微软中国研究院诞生的第三位微软全球副总裁。
在东京，张亚勤和沈向洋并没有停留多久，他们在机场找了家餐馆，痛饮几杯，相互勉励，然后就直接转机飞往北京。从东京到北京三个小时的航程里，两人谈起即将开始的事业都很兴奋，又因为喝了酒，无意识间声音提高了很多，几乎整个机舱都能听见。“我们根本没意识到自己的声音很大，直到旁边有个人生气地喊‘shut up’，我们才放低了声音，但讲着讲着声音又变大了，旁边那个人实在忍不住了，又吼了一声‘shut up’。但我们俩还是压抑不住兴奋，就想大声说话。” 张亚勤提起当时的情景依然忍不住发笑。
张亚勤的微软员工证。
到北京的第二天，张亚勤就开始了研究院的工作。在他回国之前，研究院的各项工作已经紧锣密鼓地展开了。微软中国研究院是在两个月前，也就是1998年11月5日宣布成立的，宣布成立时张亚勤还在美国桑纳福研究院进行交接工作。张亚勤是个有始有终的人，他说：“特别是要对客户有个交代，有一些项目是因为客户很看重我才签下来的，我不希望因为自己的离开项目就被中断。”
因此，在研究院成立两个月后，张亚勤才到任。虽然没能参加成立仪式，但这位“首席科学家”和“副院长”在中国早已声名赫赫。微软研究院甚至为张亚勤和沈向洋的到来特意召开了记者招待会。记者会上，张亚勤代表研究院向媒体记者介绍了研究院的情况、团队以及这个团队的雄心壮志。
张亚勤加盟微软中国研究院的消息一经公开，就极大地提升了微软中国研究院在国内外的声誉。他本人就像磁铁一样吸引了很多来自海外的华人学者。张亚勤研究的多媒体领域，也很快成为了微软中国研究院的一项核心研究。在微软公司将多媒体应用于手机和其他移动设备的技术研究方面，张亚勤的研究起了很大的推动作用，这一技术很快就成为微软公司重要的发展领域。
接下来的一段时间里，李张二人通过媒体宣传研究院的发展规划和理念，加速组建团队。由于研发与高校天然的密切联系，研究院还特别成立了顾问委员会，顾问委员会里面有当时浙江大学校长潘云鹤、北京大学常务副校长迟惠生、清华大学张拨院士、麻省理工学院教授Victor Zue等。顾问委员会主要负责参与研究院的发展战略规划，让研究院拉近与国内科研同行们的距离，增进合作。
随着各路人才的加入和研发工作的推进，李开复和张亚勤开始给研究院定方向，把研究院的人员分成不同的研究小组。李开复负责两个组、张亚勤负责两个组、沈向洋负责一个组，一共五个组，此外，陈宏刚负责高校关系，凌小宁负责技术转化。
方向明确之后，研究院最初的研究架构很快搭建起来，一切井然有序。
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微软研究院的三个重要职能
职能一 研究院是公司技术战略的智囊团
●洞悉态势（Understand what’s going on）
研究院的学者、研究员们应当在技术研究的基础上，对技术的发展趋势、产品和市场的演变规律有一个清晰的认识和把握。作研究不能只注重算法或理论，必须时刻关注产业的发展规律，在更高的层次上对市场和产品的演变进行总结和归纳。
●预测未来（Predict what will happen）
对未来的预测是公司制定技术发展规划、确定研究方向的重要依据。尽管IT世界日新月异，发展迅猛，但还是要设法推测三五年以后的世界到底是什么样子，以便能提早储备技术资源，为未来的市场竞争积蓄力量。
●指明方向（Define our research directions）
研究院应根据自己对产业规律的总结和对市场前景的预测，为公司的技术发展设计蓝图，确定具体的研究方向。研究院所确定的研究方向应当是那些最能提高公司技术实力，最有利于公司技术积累的方向。
●出谋划策（Advise the company）
作为公司技术领域里最重要的智囊团，研究院通常以咨询的方式为公司决策层出谋划策。例如，向公司提供有关技术发展趋势的报告，帮助公司总结用户需求，分析市场上的竞争态势，为公司的战略和政策制定提出指导性意见，从而直接影响公司决策层的思想，影响公司的技术战略。研究院只有真正变成了公司技术思想上的领导者，才能充分发挥研究院的知识优势，为公司技术战略的制定与公司的长远发展作出贡献。
●联络公众（Communicate to the public）
和其他研究机构一样，研究院要时刻维护与公众的关系，注意通过各种渠道与政府、媒体、学术界、教育机构建立密切的联系，并将公司在技术战略上的想法及时地公之于众。良好的公共关系不但可以帮助研究院顺利地开展工作，也可以在战略层面上帮助公司赢得最广泛的支持。
职能二 研究院是研究成果的诞生地
●基础研究的性质
基础研究实质上是一种长期投资，其目的绝不是为了短期的市场收益。公司应当从战略角度看待基础研究工作，应当为了未来的市场、未来的客户而开展基础研究。在这一点上，微软亚洲研究院管理层已经达成了高度的共识，认定所从事的基础研究必须要有最新的构思和最新的理念，是世界一流的；必须要符合技术发展潮流和市场规律，是主流的；必须对用户、对企业、对IT产业的发展起到真正的推动作用，是有用的；必须立足于公司的业务情况，结合公司战略发展来设计研究方向和项目，并在不远的将来为公司创造价值，是相关的。
●科学的方法
基础研究工作必须有科学的工作方法。微软研究院开展基础研究时使用的一些行之有效的研究方法可以总结为：
·研究院的基础研究是想着做事情，不是坐着想事情。
·研究院的基础研究是借助科学的手段，依靠大量的数据进行的可重复的深入研究，不是肤浅的、无用的、无法复制的简单结果。
·研究院的基础研究是研究、理解、借用前人的成果，不是闭门造车式的研究，也不是只顾抄袭别人的研究。
·研究院的基础研究需要亲自设计工程原型，用实践证明对用户有用，不是只关心理论的纸上谈兵。
·研究院的基础研究承认失败，可以从头开始，不是那种不承认失败、永无止境的研究。
●基础研究的环境和文化方面：
·研究要有长远的眼光。
·研究要有冒险的精神。
·研究要有开放的环境。
·研究要有充足的经费。
·研究要有一流的人才。
对研究院本身来讲，第一步是吸引和留住人才，其次是为人才创造出施展才能的环境，更进一步就是要培养自己的科研明星，打造自己的明星队伍。只有培养出一大批在科研领域星光璀璨的明星科学家、明星研究员，研究院才有可能真正跻身世界先进科研机构的行列，才能为企业创造出最持久的价值。
职能三 研究院是核心技术的孵化器
●发展公司的核心技术
研究院在核心技术发展方面的职能可以从4个方面来理解：
1.研究院应当帮助公司在相关领域建立一个专利库，拥有一大批代表国际先进水平的专利成果。
2.通过高水平的研究工作影响国际技术标准。研究院不仅仅要理解和跟踪国际标准，还要参与标准的制定过程，并对其施加影响。如果国际技术标准采用了你的专利，沿着你所定义的方向向前发展，你的产品和技术就能真正保持在业界的领先地位。因此，技术标准是研究院必须给予充分重视的一件事。
3.研究院所做的研究要能切实改进现有产品的特性和功能，要用研究院发展的最先进的技术武装公司现有的商业化产品，以长期保持产品在技术上的领先地位。
4.更为重要的是，研究院要努力成为公司新产品的孵化器，要结合最新的技术发展趋势，为公司设计出技术领先的新产品。
●发挥核心技术的影响力
掌握了核心技术之后，还需要充分发挥核心技术的影响力，为公司创造价值。这实际上需要通过核心技术的研发对公司的战略部署和产品规划施加影响，主要的做法包括：
