2001年11月1日，微软中国研究院升级为微软亚洲研究院，张亚勤任首任院长。紧接着2004年，张亚勤被调回美国总部任微软公司全球副总裁，负责微软七大部门之一的全球移动通信及嵌入式产品业务。

　　2006年，张亚勤再次回国后成立了微软亚太研发集团，一手创造了当时跨国公司在国内设立的最大规模的综合性研发机构。在此期间，张亚勤率先提出了“云+端”、“三个平台”(端平台、云平台和云应用服务平台)、“互联网的物理化”三个概念，直接影响了微软接下来15年内的战略部署，也对整个互联网行业产生了深远的影响。由他主持研发的创新技术不断被应用到微软的产品之中，Office、Windows、Bing、Xbox Kinect、Windows Phone 带着这些创新技术走向了全世界。

　　2008年他作为全国政协十一届会议海外代表，提交“中国云计算发展的战略建议”提案获得政府的重点支持和关注。 他担任中国电子学会云计算专家委员会副主任， 中国互联网协会物联网专家委员会主任， 为中国的云计算和互联网发展作出重要贡献。 他提出的ABC云 (AI+Big data+Cloud融合， Cloud 2.0， 和智能+ 等观点得到行业广泛认可。

　　2015年他代表中国企业家随习近平主席出访美国， 作为中方15位CEO代表和美方15 位CEO对话， 参加中美CEO圆桌会议，和中美互联网论坛。

　　从GTE、斯坦福到微软，张亚勤逐渐从一个“研究室狂魔”转向技术落地专家。一方面，他所做的研究在根本上具有学术性；另一方面，他也在努力将这些研究落地为技术产品，为企业服务。

　　“从学术研究到技术产品，再到市场，本身存在时间的延迟。”张亚勤告诉《中国新闻周刊》，“学术研究需要对最前沿的发展趋势有一个清晰认知，这是落地为技术产品和判断市场的前提”。

　　“使命达成”

　　PC时代的式微同时，是中国兴起的高科技公司发展势头强劲，重点发力的前沿科技业务也声名大噪。

　　创新的活力来自听得见炮火声的一线。始终希望紧跟前沿科技的张亚勤，开始将目光转向国内的高科技公司。

　　2014年5月，作为国内高科技公司之首的百度在美国成立研发中心。该中心作为百度面向美国吸收关键人才的窗口，负责为百度源源不断地输入AI新鲜血液。

　　在2014年9月3日举办的百度世界大会上，作为外人参加的张亚勤意外地坐在李彦宏身边。那年中秋节假期刚过，张亚勤加盟百度的消息传遍了整个互联网。

　　离开微软的时候，张亚勤可以堂堂正正地用“使命达成”四个字，为过去的16年微软生涯画上一个句号。

　　一方面，由张亚勤发起的“长城计划”，累计为中国培养了各类人才30多万，在10所高校成立了联合实验室；另一方面，张亚勤发起了微软创投加速器为中国IT产业孵化了超过300家优秀公司，并多次被评为中国最佳孵化器。

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