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田剛 | 從追隨到引領:廿載數學強國夢之路
發布時間:2022-07-11
作者:韓揚眉 來源:中國科學報
2002年,數學家田剛作為(wei) 中國大陸首位國際數學家大會(hui) 1小時報告人,在北京舉(ju) 辦的第24屆國際數學家大會(hui) 上分享最新研究成果,同時呼籲更多年輕人投身到基礎科學研究中,希望有更多的中國數學家邁入國際數學前沿領域,作出更多重要的研究成果。
20年後的2022年,作為(wei) 中國科學院院士、國際數學聯盟執委會(hui) 委員的田剛欣喜地看到,當年參會(hui) 的學生們(men) 不少已成為(wei) 了青年領軍(jun) 數學家。“20年來,我國數學取得了前所未有的成績,進步巨大,這是所有中國數學家的努力,以及積極融入國際合作的結果。”
接受《中國科學報》采訪時,田剛正在海外參加國際數學聯盟執委會(hui) ,在交流中,他感受到了國際數學界對我國數學家工作越來越多的認可和關(guan) 注。
國際數學家大會(hui) 素有國際數學“奧運會(hui) ”之稱,是國際數學界最重要的學術盛會(hui) 。今年7月6日至14日,全球的數學家們(men) “雲(yun) 聚”由國際數學聯盟主辦的第29屆國際數學家大會(hui) 。
20年來,中國數學“群星閃耀”,數學家們(men) 不懈努力,活躍在國際最前沿,正在努力推動從(cong) 跟隨者到引領者的蛻變。
走向國際前列的數學研究
本次大會(hui) 將有約200位學界公認的領袖級數學家受邀作學術報告,其中有14位中國數學家在大會(hui) 上分享他們(men) 在各自領域取得的成果與(yu) 進展。中國數學家(包括海外中國籍學者)受邀報告人數或為(wei) 曆屆最多。
在國際數學家大會(hui) 的所有受邀報告中,備受關(guan) 注的是“一小時報告”,這是組委會(hui) 特別邀請,由做出重大貢獻的數學家介紹最重要的成就,代表了近期數學的最重大成果與(yu) 進展,每屆僅(jin) 有21人。
時隔10年,7月8日晚,中國科學院院士、北京大學國際機器學習(xi) 研究中心主任鄂維南作“一小時報告”,分享了他從(cong) 數學視角看待機器學習(xi) 的思考。他也是繼田剛和彭實戈院士之後,中國大陸的第三位“一小時報告人”。
“基於(yu) 神經網絡的機器學習(xi) ,背後的魔法究竟是什麽(me) ?”“我們(men) 應如何利用深度學習(xi) ,來解決(jue) 科學和科學計算中具有挑戰性的問題?”“我們(men) 可以搭建更普通的、或者數學上講更自然的機器學習(xi) 模型嗎?”報告中,鄂維南作出了自己的解釋。
鄂維南是機器學習(xi) 與(yu) 應用數學相結合的先驅者和主要推動者,他在國際上最早提出”AIforScience”的概念並係統推動其在化學、材料科學、生物學、流體(ti) 力學等多個(ge) 科學領域的發展應用。
這些成就源於(yu) 鄂維南幾十年來對應用數學的追求和思考。2004年前後,當時主要從(cong) 事應用數學研究的鄂維南前瞻性地看到,未來,大數據將非常重要,尤其是新的數據分析算法將是未來數據科學發展的關(guan) 鍵。幾經呼籲和推動,2014年,鄂維南下定決(jue) 心全身心投入到這項“陌生”的事業(ye) 中。
經過多年的堅持與(yu) 摸索,2020年,鄂維南與(yu) 他的學生們(men) 組成的團隊借助機器學習(xi) ,實現了上億(yi) 原子的第一性原理精度的分子動力學模擬,獲得了當年的“戈登·貝爾”獎,邁出了中國機器學習(xi) 與(yu) 應用數學融合的重要一步。
鄂維南常把自己看作是“鋪路石”的角色,他也很欣慰地看到國際同行對我國機器學習(xi) 、數學、科學交叉科學領域的關(guan) 注,他告訴《中國科學報》,“在機器學習(xi) 和數學、科學的交叉融合領域,目前中國正在走在前列,尤其是有相當一批年輕人在做著比較好的工作,活躍在國際舞台上。”
除此之外,我國基礎數學和應用數學的諸多領域也均有重要突破。此次受邀報告領域包括科學計算、控製理論與(yu) 優(you) 化、概率統計、幾何、拓撲、數論、李理論、偏微分方程等當前國際數學前沿領域。
“我國數學進步顯著的標誌之一,就是高水平的前沿研究和在國際頂尖雜誌發表的研究成果大幅增加,從(cong) 20年前的幾年一兩(liang) 篇,到如今每年多篇。”田剛告訴《中國科學報》。
年輕一代正在走向新的高度
20年前,“微分幾何之父”、92歲高齡的數學家陳省身在北京再次表達了自己的心願:讓中國成為(wei) 數學強國。
新生代的數學家們(men) 沒有辜負他的期望,青年人才已成為(wei) 數學強國建設的中堅力量。
作為(wei) 數論界的領軍(jun) 人代表,今年,中國科學院數學與(yu) 係統科學研究院研究員田野將在國際數學家大會(hui) 上作45分鍾報告,講述他近年來在數論領域有關(guan) 橢圓曲線算術理論的新進展。
田野第一次對BSD猜想的同餘(yu) 數問題這個(ge) “千禧問題”給出了接近最終答案的線索,被國際同行評價(jia) 為(wei) “中國繼陳景潤之後最好的工作”“將會(hui) 是鼓勵很多中國青年數學家的典範”,那時,他41歲,他也因此獲得了“拉馬努金獎”。
“橢圓曲線的算術理論,是這個(ge) 時代數論研究的一個(ge) 重要領域。”田野告訴《中國科學報》,我國在該領域的一些重要問題上取得了領先的成果,諸多年輕人的研究呈現很好的態勢。
在田野心中,數學研究是一門藝術,充滿樂(le) 趣和挑戰,可傾(qing) 盡全力。在做同餘(yu) 數問題的關(guan) 鍵階段,田野每天隻睡4、5個(ge) 小時,常常在淩晨四點起床,打個(ge) 車到香山,邊爬山邊思考問題,有時突然產(chan) 生一些新想法,也會(hui) 立刻和美國普林斯頓大學教授張壽武電話討論,這種狀態持續了近一個(ge) 月,他終於(yu) 想明白了所有的細節。
好奇心是驅動數學家們(men) 執著向前的動力,經過多年潛心鑽研,以田野等為(wei) 學術帶頭人的“算術代數幾何卓越創新國際團隊”現已是國際上很有影響的團隊之一。
如今,更年輕的一代數學家們(men) 正在崛起,他們(men) 正朝氣蓬勃地走向未來,走向新的高度。
在此次國際數學家大會(hui) 上作45分鍾報告的13位數學家中,孫斌勇是當年新增選中國科學院院士中最為(wei) 年輕的一位,“80後”數學家在一半以上,其中包括北京大學數學科學學院講席教授丁劍,北京大學北京國際數學研究中心教授劉毅、副教授董彬,複旦大學上海米兰体育入口副教授王國禎等。
這讓田剛回顧起20年前在北京舉(ju) 辦的那場國際數學家大會(hui) ,他說,這對當時還是學生的那批年輕人來說有著或多或少的影響,激勵了一批年輕人願意學習(xi) 數學、潛心數學研究,把數學當作一生的事業(ye) ,他們(men) 如今作出了很突出的工作。
“人才是建設數學強國的根本,中國數學的‘新一代’的能力越來越強,大有潛力。”田剛說,青年數學家自身開闊的視野和活躍的思維,加之與(yu) 國際數學界密切往來,對提高我國數學綜合研究水平、培養(yang) 更多後備數學人才大有裨益。
追求更高的目標
如果說20年中國已經進入了數學大國行列,那麽(me) 20年後的今天,國家加大對數學的重視和投入,越來越多的優(you) 秀年輕人投身數學研究,中國距離數學強國的距離已更近了一步。
“學術界要以一種真正負責任的態度發展好學科,真正地關(guan) 注原始創新和應用落地問題。”鄂維南表示。
對於(yu) “菲爾茲(zi) 獎”等數學大獎依然缺乏中國學者的身影,田剛表示,中國數學家是很具有競爭(zheng) 力的,一些人已作出非常突出的成果,達到被認真考慮的水準。“我們(men) 應理性看待獎項,被認可的方式多種,並非獎項一種,最關(guan) 鍵是同行的認可和讚譽。”
“我們(men) 要有信心,追求更高的目標。”在田剛看來,比起獲獎,更重要的是,獨立思考去做一些大問題,做一些更具創新性、前沿性的數學問題,引領數學學科的發展,爭(zheng) 取更大的成就。“得獎是遲早的事兒(er) 。”
數學最需要“沉浸式”鑽研,需要安靜的治學環境和科研人員全身心地投入。
田野認為(wei) ,建立合理的評價(jia) 體(ti) 係,讓科研人員能夠專(zhuan) 注潛心於(yu) 重要問題。他還建議,從(cong) 中學階段就該加強的對數學人才的培養(yang) ,使得學生較早能掌握數學大家的思想和了解當前研究的前沿問題。
田剛表示,要加強國際數學交流,這對於(yu) “靈感”產(chan) 生、刺激新想法非常重要。要給年輕人營造寬鬆自由學術環境,鼓勵他們(men) 在未知領域大膽探索,減少不必要的考核評價(jia) ,讓他們(men) 不急於(yu) 追求文章的數量,而是放遠眼光,更自信、更安心地挑戰大問題。
數學會獎項
陳省身獎
陳省身教授是一位國際數學大師
國際數學大師陳省身教授是美籍華裔數學家、中國科學院外籍院士。他非常關(guan) 心祖國數學事業(ye) 的發展,幾十年來在發展我國數學事業(ye) 、培養(yang) 數學人才等方麵做了大量工作。
鍾家慶獎
鍾家慶教授生前對祖國數學事業的發展極其關切
鍾家慶教授生前對祖國數學事業(ye) 的發展極其關(guan) 注,並為(wei) 之拚搏一生。為(wei) 了紀念並實現他發展祖國數學事業(ye) 的遺願,數學界有關(guan) 人士於(yu) 1987年共同籌辦了鍾家慶基金,並設立了鍾家慶數學獎,委托米兰体育官方网站入口承辦。

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