​ 中國科學院院士田剛:再給些時間,“奧數強國”一定能變成“數學強國”

發布時間:2023-01-09

如果把技術創新比作一座大廈,那麽(me) 基礎研究就是地基。地基不夠堅實深厚,就談不上技術創新和進步。我國在全球科研格局中還未取得引領地位,究其根本,在於(yu) 基礎研究水平整體(ti) 上還未達到領先水平。

作為(wei) 基礎研究的代表性學科,我國數學學科發展現狀如何?我國數學人才培養(yang) 麵臨(lin) 哪些瓶頸,又該如何突破這些瓶頸?2022未來科學大獎周期間,中國科學院院士、北京國際數學研究中心主任、未來論壇理事田剛接受了科技日報記者專(zhuan) 訪。

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田剛 受訪者供圖(來源:新浪新聞)

數學是一切科學技術的基礎

記者:在您看來,基礎科學的創新引領作用體(ti) 現在哪些方麵?為(wei) 什麽(me) 說數學在科研中處於(yu) 獨一無二的核心地位?

田剛:基礎科學是基礎性的,重在探索人類認知邊界。很多時候公眾(zhong) 不一定能看清基礎學科發揮的作用。但實際上,日常生活中處處都有基礎學科的影子。以數學學科為(wei) 例,數學中的拉當變換原理在醫學、物理學、天文學等許多領域有非常廣泛的應用,人工智能也以數學為(wei) 基礎。做基礎學科研究需要甘坐冷板凳,需要持之以恒,需要專(zhuan) 注思考,一定不能急躁。

數學的一大特點是抽象,數學研究的是具體(ti) 事物背後的客觀規律。數學還有一個(ge) 特點是嚴(yan) 謹,數學理論一旦建立就很堅實。此外,數學學科還有一個(ge) 特點是超前。比如CT掃描的數學原理在100多年前就被發現了,但CT掃描機真正投入應用則是在其數學原理被發現的幾十年後。

數學是人類探索認識邊界過程中最基礎的學科,可以說,數學是一切科學技術的基礎,有著獨一無二的作用。數學學科訓練的是科學的思維方式、推理方式,這對人們(men) 科學認識問題至關(guan) 重要。

記者:數學非常重要,但在普通人看來,純數學理論研究離生活和認知太遠。您認為(wei) ,“數學無用論”這類觀點反映了什麽(me) 問題?

田剛:雖然“學好數理化,走遍天下都不怕”廣為(wei) 人知,但“數學無用論”的確也有市場。

我覺得,認為(wei) 數學無用有幾個(ge) 原因:一是數學很抽象,有時候需要很努力才能理解一些抽象的概念;二是數學屬於(yu) 基礎學科,它的作用往往在“幕後”,公眾(zhong) 很多時候不能直觀感受到數學對於(yu) 生活的重要意義(yi) ;三是數學科普教育做得還不夠,致使公眾(zhong) 缺乏對數學的深入了解。

為(wei) 了加深公眾(zhong) 對數學的理解,我認為(wei) 科技類的博物館在科普中應該多增加一些數學成分,比如流體(ti) 、光學等相關(guan) 知識的背後實際上有很多數學原理。在美國,波士頓科技館就有專(zhuan) 門的數學展廳,這對公眾(zhong) 尤其是青少年進一步認識和了解數學有很大幫助。

我國在國際數學界的地位越來越高

記者:2022年第63屆國際數學奧林匹克競賽(IMO)成績公布,中國隊再次登上頂峰,這是中國隊在IMO中第23次獲得世界第一。但為(wei) 什麽(me) 我們(men) 是“奧數強國”而不是“數學強國”?

田剛:我們(men) 需要厘清一個(ge) 認知問題,數學研究不是奧數,奧數也不是數學研究。是否是“數學強國”不是一兩(liang) 個(ge) 獎就能確定的。當然,奧數比賽作為(wei) 一種競技也有特殊作用,比如發掘優(you) 秀的數學苗子,尤其是一些青少年通過參加奧數競賽可以展現出數學天賦。不過,這些數學苗子真正成為(wei) 數學研究者或數學家還需要一個(ge) 過程。

從(cong) “奧數強國”到“數學強國”同樣需要一個(ge) 過程。西方的現代數學研究曆史很長,相比之下,我國現代數學研究的曆史要短得多。

但近20年來我國數學學科發展還是很快的。原因一方麵是人才匯聚,比如北大數學“黃金一代”中有很多都參加過奧數競賽,他們(men) 中的很多人現在也成為(wei) 了世界一流的數學家。另一方麵,我國在國際數學界的地位也越來越高,在幾乎所有數學方向上都有實力很強的年輕數學家。

值得一提的是,在2022年國際數學家大會(hui) 特邀嘉賓中,來自我國內(nei) 地的有十幾位,而在二三十年前可能隻有2—3位華人數學家受邀作報告。我覺得要有信心,再給些時間,我們(men) 一定能從(cong) “奧數強國”變成“數學強國”。

記者:推動中國數學學科向前發展存在哪些障礙?應如何破除現有藩籬?

田剛:最重要的是建設一支強大的數學研究隊伍。這幾年我國數學人才隊伍建設發展很快,湧現出一大批30—45歲的頂尖數學人才。當然還有欠缺的地方。

為(wei) 此,還需要在以下幾個(ge) 方麵努力:要做好人才培養(yang) 工作,我國躋身“數學強國”肯定要靠年輕一代,老一輩的數學家要為(wei) 年輕人提供更多發展機會(hui) ;要進一步改善軟環境,比如營造良好的學術氛圍,完善獎勵評價(jia) 機製,讓那些能踏實做學問又真正有所建樹的人能夠心無旁騖,我們(men) 要鼓勵他們(men) 追求更高的研究目標,解決(jue) 更重要的學術問題,勇闖無人區;此外,要繼續加強數學學科的國際交流與(yu) 合作。

培養(yang) 精英和做好科普“兩(liang) 手抓”

記者:近年來我國數學本土人才成長迅速。您認為(wei) 世界一流數學人才應具備怎樣的素質?如何做到引進優(you) 質人才、用好頂尖人才、培育未來人才?

田剛:我認為(wei) 一流的數學人才應該具備三種基本素質——興(xing) 趣、天賦、堅持。成為(wei) 數學家,不一定要非常聰明。我的數學家朋友中,有些人反應非常快,有的人反應稍微慢一點,但反應慢並不影響他們(men) 做好研究。隻要對數學有興(xing) 趣,有一定的天賦,能夠鍥而不舍,就能做出大的成就。

引進優(you) 質人才,首先需要好的學術環境和發展平台。其次,要提高年輕學者的待遇,解決(jue) 他們(men) 的後顧之憂。

用好頂尖人才,最重要的是給他們(men) 獨當一麵的機會(hui) ,讓他們(men) 能獨立展開研究工作。

培養(yang) 未來人才,最基本的是要培養(yang) 學生對數學的興(xing) 趣。所以數學老師要言傳(chuan) 身教,保持對學術的熱情,這樣才能感染學生。同時要教育學生踏實努力,不要想著抄近路,要遠離對學術生涯有害的行為(wei) 。我在北京大學培養(yang) 學生時就始終跟他們(men) 強調,一定要安心做學問。

記者:隨著高等教育的大眾(zhong) 化,數學教育也走向大眾(zhong) 化。有人認為(wei) ,這一方麵有利於(yu) 提升公眾(zhong) 數學素養(yang) ,另一方麵可能不利於(yu) 發掘和培養(yang) 數學精英人才。您怎麽(me) 看這一觀點?對數學教育,您有什麽(me) 建議?

田剛:這兩(liang) 個(ge) 不矛盾。一方麵要發掘和培養(yang) 數學精英人才,比如通過全國數學聯賽等一些活動為(wei) 特別有數學天賦的學生提供更多機會(hui) ,充實數學研究精英人才隊伍。另一方麵要做好普及教育,提高公眾(zhong) 整體(ti) 的數學素養(yang) 。雖然不是每個(ge) 人都能成為(wei) 數學家,但數學素養(yang) 一定會(hui) 對人一生的發展有所幫助。因此,在數學教育方麵,要提高師資水平和教學質量,既做好大眾(zhong) 教育,又抓好數學頂尖人才培養(yang) 。

還有一點要補充,我覺得數學天才在人群中的比例不會(hui) 因地區差異而有太大差異。有些在偏遠地區的學生可能數學天賦很好,但卻由於(yu) 缺乏更好的老師和資源得不到進一步深造的機會(hui) ,這是令人遺憾的。所以,做好鄉(xiang) 村偏遠地區的數學教育工作也非常重要。


來源:科技日報

數學會獎項

華羅庚獎

華羅庚先生是我國著名數學家

華羅庚先生是我國著名數學家,他熱愛祖國,獻身科學事業(ye) ,一生為(wei) 發展我國的數學事業(ye) 和培養(yang) 人才做出了卓越貢獻。

陳省身獎

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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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