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丘成桐:走出突围自强之路,在本土培养世界一流的数学学者 发表时间:2023-04-10 09:44:40    分享到:
4月7日,第二期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学举行。国际著名数学家、菲尔兹奖首位华人得主丘成桐以“中国数学的现状与未来”为题为上海科学界带来了一场颇具启迪意义的学术演讲。上海市政协副主席吴信宝出席讲坛并为丘成桐先生颁发“主讲科学家”纪念证书,复旦大学校长、中国科学院院士金力主持讲坛并致辞。

 

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上海市政协副主席吴信宝为丘成桐颁发“主讲科学家”纪念证书

 

  活动开始前,吴信宝,复旦大学党委书记裘新,金力,市科技工作党委副书记王宇,市教委副主任杨振峰,市政协科教委主任曹振全,常务副主任马兴发等领导和有关院士专家会见丘成桐。

 

  改革开放超过了40年,中国人民胼手胝足,完成了大量的基础建设。未来十年是中国崛起至为关键的十年,我们必须走出一条突围自强之路。

 

  丘成桐在演讲中表示,中国要在科技上成为强国,必须掌握科技根源,也就是我们所说的基础科学。基础科学多姿多彩,但是基础科学中的基础是数学科学和理论物理。而数学既是物理学的基础,也是一切工程理论的基础。任何一个强大的现代化国家,数学的成就必须名列前茅。

 

  缩小差距,中国的数学科学正在追赶的道路上

 

  纵览古今,丘成桐在讲座中介绍了中国的数学发展史和西方的数学科学的发展道路。

 

  “在魏晋南北朝以前,中国数学在世界古文明中不算差,以应用为主。隋唐至宋朝末年,欧洲处于黑暗时代,中国数学有某些方面比西方进步。明中叶,西方文艺复兴,世界数学发展势不可挡。中国数学,要追上,还有很长的路要走!”丘成桐介绍说。

 

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  老牌发达国家有着雄厚的数学科学实力。丘成桐举例说,英国数学大盛于牛顿时期,低沉约80年后,在19世纪复兴;法国数学始于费马和笛卡尔等人,历久不衰;德国数学始于莱布尼茨时期,大师屡现,领导西方数学学科的发展,上世纪50年代复兴。他重点介绍了美国、俄罗斯和日本的数学科学的发展道路,“美国为了发展数学,从1880年开始派留学生到欧洲,到了1910年左右,在伯克霍夫的领导下开始有了突破,他们利用两次世界大战的机会,大量吸收欧洲的数学家,到了1960年左右,美国数学已经领导世界。俄罗斯的数学历史始于18世纪数学家欧拉来到圣彼得堡,真正生根在19世纪中叶,到了20世纪中叶,已可和美国抗衡了,前苏联解体后,经济不景气,大量学者移居美国和欧洲,虽然大不如前,势力还是不小。日本明治维新时,派了不少学者到了英国、法国和德国留学。最重要的学者叫高木贞治,他在19世纪末到德国哥廷根大学跟随一代大师希尔伯特,回国后改革日本的教学方法,并1915年在数论方向做出了极为重要的突破性工作,到了上世纪40年代末期,日本出现了近10个影响世界的数学科学家。”

 

  “这些国家发展出来的数学成果代表了近代数学大部分成就,每个国家数学的兴起都有一个重要的带领学者,其在数学上的工作能够影响学坛百年之久。”丘成桐说。

 

  “我们中国也有比肩世界水平的学者,我的导师陈省身就称得上是20世纪最伟大的数学家之一。”说到恩师,丘成桐满怀钦佩与怀念。

 

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  1946年,陈省身回国,在中国培养出一批杰出的数学家。后来,他再次赴美,又在那里带出一批优秀华裔数学家。上世纪80年代中叶,陈先生全面回国,在中国兴办教育,始终致力于中国顶尖数学人才培养工作。

 

  1979年,丘成桐第一次踏上北京的土地,深感当时中国在建设和人才方面都和西方有很大距离,但情形很快有了转机。他回忆:“邓小平同志做出英明的决断,派大量留学生出国学习,引入资金投入到科技。”在丘成桐看来,这是极富远见的决策,不少留学生和访问学者回国,也培养出了大量的本土学生,建设国家,中国终于崛起于世界,数学科学能力也有了很大的提升。

 

  丘成桐对于中国目前的数学科学前景进行了分析。他说:“经过20多年的努力,中国核心数学的研究水平开始追上时代,核心数学包括数论、代数几何、微分几何和表示论。如果政府能够制定有效政策,大力支持这些研究方向,上下一心,那么我们国家数学相关方向就有希望在5年到10年后追上欧美各国,但一定不会是件容易的事情。而目前组合数学、概率论和统计学还是短板,亟待充实。另外应用数学的发展需要建立在基础数学发展的前提下,并加强与工程结合。人工智能这个学科,真正创新仍然不多,究其原因是中国的应用数学家对基础数学没有足够深入的认识,在训练年轻的学生时,必须要进行改正。”

 

  不能满足冲击前沿的需求,评价制度亟需改革

 

  丘成桐认为,一个国家数学的真正兴起,不在于有能力去萧规曹随,跟着其他国家的学者做一些修补工作,而在于自己走出一个重要的科研方向,其他国家的学者就会有浓厚的兴趣来跟随学习。到目前为止,中国数学水平未达后面的地步,却已超过前述的水平。

 

  “一个国家的数学工作必须要有一个公平的评审系统,要和国际同行平起平坐,很重要的一环是知己知彼,但是目前中国的评估奖项、评估晋升,较少征求国际专家的意见,大部分的意见由国内同行来决定。目前的国际评估,很多学校都是以论文多少,影响因子高低等来做出决定,这样的方法对于一般学问还算靠谱,但是对于最前沿的学问却是远远不够的。”丘成桐对中国数学领域的评价情况提出了一些批评意见,“现代数学多姿多彩,可以分出几十门不同的方向。中国数学学科对于现代数学的发展认识并不全面,对于一些新兴学科的评估亦不够准确。在这样的背景下,年轻学者会继续因循守旧,没有办法和兴趣走一条自己的路,逐渐和世界前沿的发展脱轨。”

 

  去年,应中国科协相邀,丘成桐开始尝试带领中国数学科学在国际上走出一条自己的路,他和清华大学数学科学中心、北京雁栖湖应用数学研究院的同事们正在筹备举办国际基础科学大会,邀请了全世界在数学、理论物理和工程上有重要贡献的学者,讨论最前沿的学问。

 

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  丘成桐告诉与会人员,目前已经设立了一个极为重要的国际奖项——最佳论文奖,计划在国际基础科学大会上颁发,这个奖项可以作为全球评价的重要指标。他详细介绍了评选的具体操作流程,“我们将数学、理论物理和工程的主要方向分为大约40个分支方向,每个方向找到5位该领域最为活跃的专家。邀请的评委中有5位是菲尔茨奖得主、两位是诺贝尔奖得主、两位是图灵奖得主,还有20多位是获得过其他国际大奖的专家和60多位来自世界各地的科学院院士,由这160多位学者一起评估,选出过去5年发表的最佳论文。这些论文应该能够准确代表数学发展的方向,而且获奖者也是实至名归的。”

 

  最佳论文奖的评选不存在歧视可能性。“为了客观和公平,又成立了一个由30多位杰出学者组成的复审委员会,最后挑选了87篇最佳论文,其中5篇是国内大学教授的作品。整个评审过程都是由全世界权威的专家严谨参与的,是我所见过的最具公信力的评审过程。”丘成桐说。

 

  不能只为“帽子”努力,年轻学者要有志气独领风骚

 

  目前国内有大量的“优青”“杰青”等奖励方式,一些年轻学者只为了“帽子”而努力。丘成桐认为,中国的年轻学子要有志气成为世界一流的学者,做出突破性的工作,能够在学术界引领风骚,影响数学未来几十年的发展。做学问的最终目标是要找到大自然的奥秘,找到一切有意义的规律。

 

  “危中求机,祸中倚福。我们需要走出一条世界学者们支持的路径。”丘成桐介绍说,这三年中,很多重要的学者和优秀的留学生开始全职回国。清华大学已经成功引入了5、6位资深教授,其中包括年轻的菲尔兹奖得主考切尔﹒比尔卡尔。经过10余年的努力,清华大学数学学科在全球的排名已经从2009年的96位跃升到2022年的第24位。

 

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  “在本土培养一批世界一流的学者是当下科技自强的根本的解决办法。清华大学求真学院运作不到两年,已经培养出了一批世界水平的一流学生。”丘成桐介绍了培养一流学生的经验,“前苏联数学界一代大师,盖尔范德,是1978年的首届沃尔夫奖获得者,成功培养了一大批俄罗斯的顶尖科学家。他认为,对于未来顶级职业科学家进行数学专业培养应当从13-16岁期间开始,俄罗斯数位获得菲尔兹数学大奖的数学家都是在12、13岁时由名师指点学习成功的。美国数学界很多主要的学者来自美国50多所中学,这些中学的学生都是13、14岁入学,受到严格的训练,最后两年的训练使用大学本科的教材,由大学教授水平的老师来教导。”为此,他前往全国各地走访中学甚至小学,选拔综合素质优秀且具有突出数学潜质及特长的学生。

 

  选拔人才后如何培养?激发好奇心是第一步。在丘成桐看来,从好奇心发展出来的科学,往往会拥有比其他科学都要强大的影响力。当年,人类研究电磁学是出于好奇心;后来研究量子力学同样是出于好奇心。时至今日,这两门学问仍然居于重要地位。

 

  为激发中学生对数学问题的好奇心、对数学学科的探索欲,丘成桐中学科学奖每年面向全国中学生开展。此外,他还发起“丘成桐大学生数学竞赛”,鼓励大学生自主学习课堂内未涉及、教材上未覆盖的基础数学,旨在让大学生培养起真正做学问的能力,并达到世界顶尖高校的数学学科博士生资格考试的水平。

 

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  海纳百川,有容乃大。丘成桐认为,未来三年是中国数学崛起的关键时刻,在培养本土人才的同时,我们还需要用良好的学术环境,吸引世界一流的学者来华工作。所谓良好的学术环境,必须要有深厚的、前沿的、实质的学术内容,让学者在中国的研究环境中,感到兴奋,感到在这个环境中大有可为,可以解决学术上悬而未决、举世瞩目的大问题。

 

  有信心力争上游,要推动高质量科普教育工作

 

  “陈省身先生花费了晚年全部时间做教育,立志培养中国的顶尖数学家。这是老师的梦想,也是我们这群后辈需要继承的。”丘成桐说。

 

  我们要教育我们的孩子基本的科学知识,尤其是基础数学。我们需要大量推动科普,教育民众,也需要宣扬中国深厚的文化和成就,让学者有信心去力争上游!我们需要组织一批真正专家来推动科普教育。

 

  主旨报告结束后,丘成桐还与现场观众围绕人工智能、国际交流、基础教育等话题进行交流互动。

 

  “浦江科学大师讲坛”是由上海市政协发起并主管,上海市政协科技和教育委员会、复旦大学、中共上海市科学技术工作委员会、上海市科学技术委员会、上海市科学技术协会共同主办。

来源:上海科技