北大学科 | 数学科学学院：数以求源，学而致远

 

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编者按

一百二十一载春秋过继，京师大学堂燃起的高昂火把明亮如初。它文理并济、且刚且柔。北京大学的有氧呼吸，是年轻的力量踏梦而来，学以成人，将智慧与光华融汇到崭新的时代中。高等教育的学科，亦是社会运行的侧影。在高考圆梦季到来之前，我们专门推出“学科特写”系列报道，围绕学科概况、师资力量、课程设置、学习体验、就业去向等，带您全面了解北大各院系建设的基本情况。

你听说过NP完全问题、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、杨-米尔斯存在性和质量缺口、纳维-斯托克斯方程和BSD猜想吗？数学皇冠上那些璀璨的明珠吸引着无数怀着热情和执着的数学家前赴后继，追逐那夺目的光辉。如何接近它们呢？自然需要扎实的数理基础和持之以恒的努力。北京大学数学科学学院将会帮你寻找一条通向数学理想的道路。

 数 院 小 史 

1913年，北京大学数学门开始招生，开启了中国现代高等数学教育的先河。

1919年，蔡元培先生说道：“大学宗旨，凡治哲学文学应用科学者，都要从纯粹科学入手，治纯粹科学者，都要从数学入手，所以各系秩序，列数学系为第一系。”

1938年4月，迁至昆明与清华大学、南开大学合办西南联合大学理学院算学系。

1952年秋，在全国高等学校范围内展开的院系调整中，北京大学数学系与清华大学数学系、燕京大学数学系组建了新的北京大学数学力学系。

1978年，数学力学系分设为数学系和力学系。

1985年，概率统计专业独立为概率统计系。

1995年，在数学系与概率统计系的基础上，北京大学数学科学学院成立了。

2005年，成立北京国际数学研究中心。

2013年，迎来北京大学数学学科百年华诞。

 学 院 介 绍 

数学科学学院院长陈大岳在第二十一届数学文化节开幕式上致辞

现数学科学学院下设共五个系：数学系、概率统计系、科学与工程计算系、信息科学系和金融数学系。共有四个本科生专业：数学与应用数学专业、统计学专业、信息与计算科学专业以及数据科学与大数据技术专业。

数学科学学院在2001年获得国家优秀教学成果特等奖；在教育部学科评估中，2002年、2007年、2012年北大数学均名列全国首位；2017年北大数学和统计学均获评A+并入选国家“一流学科”建设名单。

本着加强基础、重视应用、因材施教、分流培养的指导思想，学院实行全院统一招生。本科生前四学期修相同的基础课程；第四学期末，学生可以自主选择，进入所选专业方向的学习。在常规培养方案之外，学生还可以自愿报名参与本科生科研、拔尖计划（基础数学拔尖人才计划、应用数学及统计拔尖人才计划）等。

信息科学中的图像、信号处理、信息安全，金融领域中的金融模型、风险、定价、精算等都需要很强的数学功底。80%以上的本科毕业生都可通过免试推荐形式在国内外直接攻读硕士、博士学位，其中的半数选择出国留学；参与就业的毕业生主要从事计算机和金融保险工作。

 专 业 介 绍 

数学学院按数学大类招生 , 入学两年后学生可根据自己意愿选择进入相应的专业学习 , 学院每年设有多种奖学金 , 并以助学贷款、补助等方式帮助家庭经济困难的学生完成学业。

 数学与应用数学专业 

基础数学方向

包括 : 代数、拓扑、几何、微分方程、动力系统、函数论。

能力培养 : 重视学生数学基础知识和专业基础知识的学习 , 注重对学生创造和创新能力的培养 , 使学生初步具备在基础数学或应用数学某个方向从事当代学术前沿问题研究的能力。

金融数学方向

包括 : 金融数学和保险精算学两个方向。

能力培养 : 金融数学是新兴综合学科, 受到国际金融界和应用数学界的高度重视。该系培养对金融活动进行定量分析和科学预测的复合型金融人才。除了数学基础课程 , 该系学生还要学习金融数学引论、证券投资学、寿险精算等金融数学专业课程 , 以及经济学院或光华管理学院的部分课程。

 统计学专业 

包括: 概率论、统计学、生物统计学三个方向。概率论是利用概率论建立数学模型, 收集所观察系统的数据, 进行量化分析、总结, 做出推断和预测 , 为相关决策提供依据和参考的学科。统计学及生物统计学调查、收集观察对象的数据信息 , 并通过描述统计等技术 , 分析观察对象的特征 , 发现事物的规律 , 进行预测、监督, 以实现系统良性运行。

能力培养 : 概率论与数理统计是二十世纪迅速发展的学科 , 研究各种随机现象的本质与内在规律性以及自然、社会等学科中不同类型数据的科学的综合处理及统计推断方法。培养重点在于打下坚实的数学基础 , 可以掌握各种数据分析技术 , 了解统计学的前沿理论 , 也将学到统计分析软件的使用技术 , 培养创造性的科研创新能力 , 了解和掌握科学调查、科学研究的思路。主要课程包括概率论、数理统计、测度论、随机过程、时间序列分析、多元统计分析、回归分析、统计计算、抽样调查、决策分析等。

 信息与计算科学专业 

计算数学方向

科学与工程计算是伴随着计算机的出现而迅速发展起来的一门新的学科 , 涉及计算物理、计算化学、计算力学、计算材料学、环境科学、地球科学 , 金融保险等众多交叉学科。

能力培养: 计算数学是由数学、物理学、计算机科学、运筹学与控制科学等学科交叉渗透而形成的一个理科专业。它运用现代数学的理论与方法解决各类科学与工程问题; 分析和提高计算的可能性、有效性和精确性; 研究各类数值软件的开发技术。主要课程包括数值代数 , 偏微分方程数值解、最优化方法、理论力学、流体力学引论、控制系统 CAD、模拟与 Monte-Carlo 方法、数学物理中的反问题、软件基础、应用软件、软件工程、计算机图形学等专业必修与选修课程。

信息科学方向

信息科学的发展正在飞速地改变着世界的面貌。该专业学习主要是围绕着运用数学的理论和方法进行信息与信号的处理  ,  以及有关的信息科学、计算机科学与技术等方面的课程。

能力培养 : 该系在扎实的数学基础之上, 合理架构信息科学与计算机科学的专业基础理论。通过信息论、科学计算、运筹学等方面的基础知识教育和建立数学模型、数学实践课 , 专业实习各环节的训练 , 着重培养在信息时代国家急需的信息识别、人工智能、数据压缩等各种实际领域的复杂信息处理的专门人才。本系开设离散数学、计算机软件与理论、信息科学方面的专业课程。

 数据科学与大数据技术专业 

数据科学是新兴交叉学科, 综合运用概率统计、分布式计算、现代软件等知识探索来自商业贸易 , 生物医疗, 金融证券, 社交网络等众多领域的较大规模或结构复杂数据集的高效存储、高效管理、高效概括、深入分析和精准预测的科学和技术。

能力培养 : 培养掌握计算机理论和大数据处理技术 , 具有大数据思维、运用大数据思维及分析应用技术的高层次大数据人才 ; 能够运用统计分析、机器学习、分布式处理等技术能从大量数据中提取对科学研究和生产实践有意义的信息  ,  以可视化等技术通过通俗易懂的形式传达给决策者 , 并创造出新的数据运用服务的人才。

 培 养 特 色 

 师 资 介 绍 

北大数学学院及北京国际数学研究中心拥有一支实力雄厚的师资队伍。现有教师119人，其中包括姜伯驹、张恭庆、田刚等7位中科院院士，长江特聘教授11人，国家杰出青年基金获得者24人，他们不仅在数学研究的前沿领域上取得了杰出的成就，还长期坚持在教学岗位上，为国家培养了一批又一批高素质、高水平的创新型人才。

 院 友 风 采 

1952年以来，数学科学学院先后为国家培养了一万多名毕业生，他们奋斗在国家建设的各条战线上，其中包括30余名两院院士。获得国家最高科技奖的吴文俊院士和王选院士是数学科学学院校友中的杰出代表。

吴文俊院士

王选院士

在孪生素数猜想证明工作中做出突出贡献的张益唐为数院1978级院友。1999级院友许晨阳于2017年和2019年分别获得“未来科学大奖-数学与计算机科学奖”和科学突破奖“新视野数学奖”。2000级院友恽之玮与张伟于2018年获得科学突破奖“新视野数学奖”。不管哪一个年龄段上的院友都不乏各自领域里的佼佼者。

张益唐

许晨阳

恽之玮（左一）与张伟（右一）

姜伯驹院士跟同学们交流

 名 师 寄 语 

中科院院士、美国艺术与科学学院院士

北京大学副校长、北京国际数学研究中心主任 田刚

数学是最简单又是最复杂的语言。每当投身于数学，嘈杂便离我远去，我既感到一种宁静和自由，也感到一种特别的美。

数学的重要性无可质疑，如今数学正在被越来越多的人所认识和喜爱。希望更多优秀的年轻人加入数学研究的行列，探索和推进人类思维的边界，体验和感受独特的数学之美。

北京大学数学科学学院院长、教授 陈大岳

数学是思维的体操，是最大程度依赖个人聪明智慧的科学研究活动。数学无处不在！是一切学科的基础，是高新技术的灵魂，是国家实力的保证。

北大是我国高等数学教育的起点和领头羊，热忱欢迎同学们到北大学习，攀登数学研究高峰。

北京大学数学科学学院副院长、教授 李若

数学的美不仅仅在人们仰望的星空之上，更在社会的每一个角落。数学不仅仅述说着数与形的关系，更是推动社会发展的精妙工具。

就拿计算数学来说，它是数学的一个分支，解决科学研究和工程应用中提出的数学问题。这些问题通常无法用笔纸直接求出精确解，只能用计算数学的方法，在计算机上求出数值近似解。随着我们面临的问题日益复杂，许多问题的解决和技术的提出都得益于计算数学。从飞机研发到气象预报，从飞行器回收到爆炸模拟，在试验的每个环节都通过计算数学方法进行精密的模拟，节约大量时间金钱，又增强了安全性。事实上，现代社会运行的各个方面都离不来数学，尤其是计算数学的贡献。

北京大学数学科学学院教授 宋春伟

数学是一种文化，也是一种信仰，她体现了探索精神和对真理与美的追求。有时候，人们拿数学和同样有着高贵气质的文学艺术相比较。事实上，艺术和文学在很大程度上是创造性地表现人对现实世界的感受和观点，较易引起人们的感动和共鸣，于是对文艺之美的追求成为一种终极目的。而数学更接近哲学，是一种客观真理，不以人的意志为转移。换句话说，追求真理是数学的目标、美与数学同行。小确幸的是，在这个愉悦的过程中又额外获得馈赠。

数学就像一把万能钥匙，在发达社会、在廿一世纪，很多扇大门向数学人才敞开。欢迎来北大学数学！

北京国际数学研究中心教授  许晨阳

回想恰好二十年前的此时，我刚刚结束高三，进入北京大学数学学院，那时的我并不知道现代数学意味什么。之后刚进入大学，便被新的数学世界的波澜壮阔所深深打动。相比于现代数学如海洋般的浩大，中学所学的数学不过是一汪池水。今时今日，对数学的研究让我自可以躁动的现实世界里构筑属于我自己的一方天地；对未知的探索，对美和真理的寻求，也为我带来其他地方所不能得到的愉悦。

 结 语 

学术之路，自来多艰。上下求索之际，有良师益友相伴，如切如磋，如琢如磨，于学问的长进和人生阅历的成长皆大有裨益。数院就是这样一个地方，严谨不刻板，活跃不放纵。它将引领你在数学的道路上坚定前行，去探寻那远方的光明。

扩展阅读

资料来源：北京大学数学科学院、北京国际数学研究中心官网

编辑：安天源

美编：杨圆