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中国数学,未来可期

2023-05-16丘成桐

瞭望东方周刊 2023年9期
关键词:丘成桐数学家学者

在北京人民大会堂举行的第七届世界华人数学家大会开幕式上,清华大学丘成桐数学科学中心及数学科学系教授李思(中)获得本届晨兴数学奖金奖( 才扬/ 摄)

数学对中国有多重要?

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。

因此,任何一个强大的现代化国家,数学的成就必须名列前茅。

纵观历史,老牌发达国家都有着雄厚的数学科学实力。

英国数学大盛于牛顿时期,此后低沉约80年后,在19世纪复兴。法国数学兴盛始于费马、笛卡尔等人,历久不衰。德国数学发展则始于莱布尼茨时期,大师屡现。

美国为了发展数学,从1880年就开始派留学生到欧洲。到了20世纪,又利用两次世界大战的机会,吸收了大量的欧洲数学家,到了1960年前后,美国数学水平已经领先世界。

俄罗斯数学的快速发展始于18世纪,瑞士“数学之王”欧拉来到圣彼得堡工作,真正生根则在19世纪中叶。到了20世纪中叶,俄罗斯在数学方面已可以与美国抗衡。苏联解体后,大量俄罗斯学者移居美国和欧洲。目前俄罗斯数学研究虽大不如前,但还有相当实力。

世界上没有一个国家的学问是靠他国培养的。中国实现科技自强的根本解决办法,是在中国本土培养出一批世界一流的学者。

日本則是在明治维新时期,派了不少学者到了英国、法国和德国留学,其中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数学大师希尔伯特学习,回国后改革了日本的教学方法,并于1915年在数论方向作出了极为重要的突破性工作。到上世纪40年代末,日本已经出现近10个影响世界的数学科学家。

从中可以发现,每个国家数学研究的兴起背后,都有一位引领性的、能够影响学坛百年之久的大学者。

中国也有可以比肩世界水平的学者,比如堪称20世纪最伟大数学家之一的陈省身教授。

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的华裔数学家。上世纪80年代中叶,陈先生回国,始终致力于中国顶尖数学人才的培养工作。

未来3年将是中国数学崛起的关键时刻。

经过20多年的努力,目前中国核心数学——包括数论、代数几何、微分几何和表示论——的研究水平开始追上时代。只要上下一心,中国数学相关方向就有希望在5-10年赶上欧洲各国,但这不会是一件容易的事情。

与此同时,组合数学、概率论和统计学还是中国的短板,亟待充实。应用数学的发展也需要建立在基础数学发展的前提下,加强与工程的结合。

更重要的是,一个国家数学的真正兴起,不在于萧规曹随,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。

我们已经开始尝试带领中国数学在国际上走出一条自己的路。

从2022年9月起,在北京市的支持下,我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开始筹备举办“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。

大会设立了一个极为重要的国际奖项——最佳论文奖。

我们把数学、理论物理和工程的主要研究方向分解为大约40个分支方向,每个方向中找到5位最活跃的国际顶尖专家,一共160多位评委,一起评选出过去5年发表的最佳论文。

这160多位评委中,有5位菲尔茨奖(数学领域的国际最高奖项之一)得主、两位诺贝尔奖得主、两位图灵奖(计算机与人工智能界的国际最高奖项之一)得主,还有20多位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,评选出的论文应能够准确代表数学和其他基础学科真正的发展方向。

我希望,中国的年轻学者要立志成为世界一流的学者,探索突破性的工作,成为影响未来几十年发展的大家。

世界上没有一个国家的学问是靠他国培养的。中国实现科技自强的根本解决办法,是在中国本土培养出一批世界一流的学者。

2021年,“丘成桐数学科学领军人才培养计划”设立,并成立清华大学求真书院,每年招收100名有志于数学科研的杰出学生,聘请世界一流的学者教学,为中国培养一批能够引领世界数学发展的领军人才。

从历史上看,几乎所有数学大师都是在十三四岁时开始发力的。成功培养了一大批顶尖科学家的苏联数学大师盖尔范德认为,未来顶级数学家的专业培养,应当从13-16岁期间开始。

美国数学界的很多优秀学者,也都来自美国50多所中学——这些中学的学生都是十三四岁入学,受到极为严格的数学训练,最后两年使用大学本科的教材,由有大学教授水平的教师教导。

求真书院目前运作不到两年,已经培养出了一批世界水平的一流学生。

我还发起了“丘成桐中学科学奖”和“丘成桐大学生数学竞赛”,激发广大中学生对于数学的好奇心,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内容,培养起真正做学问的能力。

培养中国的顶尖数学家是陈省身先生的梦想,也是我们需要继承的理想。

(本文根据他在复旦大学第二期“浦江科学大师论坛”的演讲整理。)

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