“科学探索奖”是怎样炼成的
点击上方 上海民盟
关注我们
2021年“科学探索奖”获奖名单公布后，获奖的50位青年科学家受到大家的高度关注。复旦大学上海数学中心首席教授、副主任、数学中心动力系统科研团队带头人、盟员沈维孝教授也名列其中。
“很高兴，某种意义上说能得到大家的认可，有点放松。”他顿了顿，沉吟片刻，又说道：“只是觉得研究出论文的速度比以前要慢了……大家还认可我是个青年，感觉很高兴。”在问及获奖的感受时，沈维孝的回答显得有几分“跑题”。但这几分跑题的背后，让人能深深感受到他对数学领域研究的热爱和执着——他还是那个单纯的少年，还想全力以赴地奔跑在追逐繁星的路上。
步入数学殿堂
“对数学的兴趣是从小就有的。”回忆起求学的岁月，沈维孝的语调很是轻快。然而在上世纪八十年代，中国内地乡村教育资源并非像沿海地区那么发达。在有限的参考书帮助下，沈维孝依然逐渐展露在数学方面的才华。“初中参加了奥数比赛，成绩还不错，从那时就逐渐步入数学的大门了。”各科成绩优秀的沈维孝在高中时来到了县城，在那里，他的数学天赋得到了进一步的磨砺。“当时有个全国高中数学联赛，我后来拿了安徽省的第二名。”他的嘴角轻扬着，露出了孩子般的笑容。“后来就靠数学竞赛的成绩就保送中科大了。”
高中的“一战成名”，让沈维孝正式步入了数学的殿堂。上世纪九十年代恰逢改革开放浪潮，很多人在本科学业结束后选择了应用领域，然而沈维孝却继续在数字的世界开拓进取。在一次东京大学交流项目的帮助下，他东渡扶桑，完成了研究生和博士学业，并确立了自己的动力系统研究方向。动力系统研究方向是基础数学的一个分支，是上世纪初法国数学家庞加莱（Poincare）开创的，是研究大自然进化的数学理论。沈维孝如今已经是这个领域的著名国际专家了。“选择这个研究方向有几分偶然因素，当时的导师因为有个中国太太，所以感觉有几分亲切感，沟通起来也比较方便。”他嘿嘿一笑，“不过数学领域大方向就是几何、代数和分析，我本来就更擅长分析这块儿，也算是如鱼得水吧。” 2001年，获得东京大学力学博士学位的沈维孝又来到了华威大学，在这个英国顶尖的研究型大学中，他顺利地完成了博士后的学业。
致力科研之路
2004年9月，沈维孝入选“中科院百人计划”。这个项目旨在加快吸引、培养和造就一大批优秀的跨世纪的年轻学术带头人，可以说是当时国内支持强度最大的一项人才计划。乘着这股东风，沈维孝回到国内。随后的工作和研究中，他斩获颇丰。2009年，在厦门召开的中国数学会学术年会上，年仅34岁的沈维孝由于在一维实动力系统领域的杰出贡献，荣获第十二届中国数学会“陈省身数学奖”。这是该奖历届获得者中最年轻的一位。在2014年国际数学家大会，他又应邀去作了报告。他发表了多篇国际一流水平的论文，其中包括9篇“数学四大期刊”论文，解决了一系列领域中的重要问题。这次获得“科学探索奖”，主要也是因为他在低维动力系统的研究贡献。
而就在今年7月，沈维孝教授与数学科学学院博士生任浩杰在“数学四大期刊”《数学新进展》上发表最新论文《魏尔斯特拉斯型函数的二分法》，成功解决了困扰众多一流动力系统专家多年的魏尔斯特拉斯型函数的维数问题。
当被问及如何在一个大多数人眼里十分“枯燥”的基础学科里长时间保持热忱时，沈维孝的眼神顿时严肃了起来：“其实我没觉得数学枯燥，而且真正能学进去的人都不会这么觉得。而且在研究领域里，你懂得越多，不懂的东西也越多，这些疑问就会促使你去继续探索。”相比起应用领域的研究，数学家们的研究状态几乎是纯粹的脑力工作。“你需要先做一些热身，让大脑进入思考的状态，然后再去开始分析问题，探索可行性路径。”对于数学家的日常，沈维孝笑言也绝非像大家常见影视剧那般。“有些数学家还是很健谈而且有丰富的业余生活，有些就比较容易陷入自己的思维世界，别人路过办公室和他打招呼他都没反应。我个人……大概在两者当中，偏后者一点吧。”
“其实数学研究也是要经过不断试错的，这个和很多其他领域也类似。”沈维孝坦言，数学研究要出成果，并非靠“灵光一现”的创新火花，更多还是要靠日积月累的基础工作。“当然，灵光一现的时候也有，那一刻是很开心的。”他脸上又浮现出灿烂的笑容。“这就是基础研究积累出来的‘灵气’，科研嘛，就是一个试错的过程。”
躬耕三尺讲台
很多人都觉得学科带头人应该把时间都花在研究上，然而沈维孝并不这么想。“数学家怎么对社会做贡献？一方面当然是科研做贡献，但科研也有不确定性；另一方面就是好好教书，带起来人才，这个方面就比较实在。”所以在繁重的科研工作之外，他仍然坚持每年开设《实变函数》《复变函数》等本科生基础课程。
常言道“实变函数学十遍”，《实变函数》被很多数学专业的同学认为是本科阶段最难的课程之一。为了让学生学好这门课，他坚持脱稿板书授课，力求让同学们与他一同徐徐解开实变的面纱；他坚持每两周办一次习题课，并且指定同学上讲台讲解，对于有疑问的同学他也会亲力亲为地引导；他坚持用自己的思路讲解这门“本科最难”课程，使用的是他在多年教学实践中打磨修订而成的自编全英文讲义。这份五十余页的讲义虽然很薄，但却是他的学术视野和教学经验中沉淀下来的知识精华，它高屋建瓴、扼要清晰的特点，帮助同学们在课程学习中更为顺畅地把握了实变函数这一课程所涵盖的知识体系。
在日常授课中，沈维孝坚持使用板书，力求通过从无到有的临场感向学生展示思维发展的过程。哪怕是疫情期间无法进行线下授课，沈维孝仍然选择了以在实体教室中录制视频的方式来讲授《复变函数》课程，为的就是通过在黑板上展示运算过程，清晰流畅地呈现思路和脉络。在讲解过程中，沈维孝善于将推导过程展示得细致深入，并在恰到好处的时候以抛出例子、留下思考题等方式，帮助学生加深理解，也让课堂节奏张弛有度。
学子眼中的“微笑爸爸”
“这一章，几乎处处要考。（期中考试结束分析成绩，在80分的地方画了一条线）这上面的几位同学，应该是‘安全’了（微笑）。”
“每学期第一节课我都会很紧张。（猛喝一口大麦茶）”
在复旦学子眼里，沈维孝的印象，就寄宿在他上课时这两句话的“配套动作”里——“大麦茶”和“微笑爸爸”。两瓶大麦茶，是很多学子对沈老师上课最初的印象。上课板书写累了或者说累了都会喝上一口，以至于后来不少同学出于“追星”的心理，都特地去超市买同款大麦茶。“其实我就是比较容易口渴，喝水又没味道，所以才会带着饮料去上课。”采访中言及此事，沈维孝不好意思地笑了笑。“倒不是刻意买大麦茶……不过听说不少学生真的去买了，超市应该付点广告费给我才对，哈哈哈。”
谈及每学期第一节课的紧张感，沈维孝是想通过这种“适度的紧张”来保持对教学的敬畏之心。“第一节课的准备时间通常会比较长，如果不保持一些敬畏，很难做好。”在沈维孝心中，教学不仅是培养学科研究的后来者，也是对自己的一种锻炼。“有些内容，即使比较熟，自己学和讲给别人听，还是很不一样。有些东西讲了几遍，就会想着用别的方式教，也很有趣。”
“微笑爸爸”这个名号，在学生中格外的响亮。“爸爸”并不是指传统意义上的父亲的含义，更多的是表达对沈维孝学术水平的崇拜和向往。“微笑”则是所有上过他的课的学生最深刻的直观印象。正是出于沈维孝老师学术、教学上的高水平，对同学们的高要求，以及平易近人的待人态度，让同学们亲切地将沈老师称为“微笑爸爸”，也是沈老师对同学们的关心之反映。亦师亦友、高山可仰，对学术、对课堂、对学生，“微笑爸爸”这一称呼所折射出来的三面，恰如其分地说明了沈维孝老师在同学们心中是怎样一位占据着分量的好老师。采访过程中，笔者也收集到一些学生对沈维孝的评价，一一念给他听。“学术大牛”“无限接近菲尔兹奖的男人”“科大神童”……
“大家都过誉啦……”面对学生们的崇拜和赞美，“微笑爸爸”害羞地低下了头。
“之前听说很多数学家都是民盟人，我工作的数学中心也是民盟的谷超豪院士提议设立的。”言及入盟初衷，这位“新盟员”露出了神往的表情。“所以后来同院的陆帅教授过来和我谈入盟的事儿，我就加入了。”今年1月，沈维孝收到了入盟通知书，正式成为了中国民主同盟的一员。“可惜平日工作太忙，很少有机会参加组织活动，今后也希望能在学科建设方面像民盟前辈们那样，做点自己的贡献吧。”
对于未来，沈维孝想保持开放的心态，对于获得特定成果，他并没有太强的目的性，只是希望能在继续动力系统理论研究的基础上，在学术圈子里做一些交叉，把动力系统研究应用到别处。“未来怎样大家都不清楚，我或许也会尝试动力系统之外的领域。但现在就想脚踏实地把研究做好，多和同行交流探讨，好好带好学生，寻找并解决一些自己可以处理的问题。”
文字：王斯博
照片：受访者供图
编辑：郭琪
长按二维码关注我们
记得点“赞”和“在看”哟