中国数学的“黄金时代”何时来临?(一)
有了好的学术环境,就可以吸引更多的人才,一流的人才多了,水准到了一定的程度,很多事情也就水到渠成了。
北京国际数学研究中心主任田刚
撰文 | 赵亚杰
编辑 | 李晓明
“芯片砸钱不行,得砸数学家、物理学家、化学家……” 华为创始人任正非今年5月在接受媒体采访时说,“华为至少有700多个数学家”。
无独有偶。科技部、教育部、中科院、国家自然科学基金委在7月联合发布加强数学科研工作方案,开篇明义:“数学是自然科学的基础,也是重大技术创新发展的基础。数学实力往往影响着国家实力,几乎所有的重大发现都与数学的发展与进步相关,数学已成为航空航天、国防安全、生物医药、信息、能源、海洋、人工智能、先进制造等领域不可或缺的重要支撑。”
随着中美关系的日渐紧张,中国在科技领域被卡脖子的情况也越来越多,无论是国家,还是高科技企业,都意识到了基础研究尤其是数学的重要性。当今中国数学的发展状况到底怎么样?未来又该何去何从?
近几年,中国青年一代数学家崛起,张伟、朱歆文、许晨阳、恽之玮,几乎斩获了国际上除菲尔兹奖以外的所有年轻数学家可以获得的奖项,他们被称为北大数学的 “黄金一代”,他们为什么能取得如此巨大的成就?他们的成功是否能够复制?许晨阳在去年远赴麻省理工学院担任教授,临行之前指出中国科学界还存在学风浮躁、造假得不到惩处以及对年轻人支持不够等“三害”。如何留住这样的顶尖人才?针对这样的“三害”应该采取哪些举措?
北京国际数学研究中心主任、中科院院士田刚接受了《知识分子》“科学的担当”专栏访谈,针对上述热点问题,一一做出了回应。
沉下心来学数学的年轻人多了
《知识分子》:作为数学家,你能介绍一下中国的数学的基础教育以及高等教育的发展现状吗?
田刚:这十几年来,中国数学有一个非常好的发展,尤其从千人计划和青年千人计划实行以来,吸引了一批非常优秀的年轻人回国工作,对数学的队伍建设起了非常好的作用。因为不管是数学还是其他学科要想提高,大家都在讲评审体系的重要性,其实评审体系需要人去执行,所以最关键还是靠人。整个学术水平的提高,也是需要有好的人来。
还有一个原因就是,随着国家的经济条件变好,高等教育水平的提高与学校人才培养质量的提升,以及现在国家对数学的重视,当然也有媒体对数学的报道,年轻人学数学的热情和兴趣也提高了,中学阶段人才的后备军还是很不错的。在上世纪90年代我也带过一些学生,但是大家学了一阵可能就去华尔街了,而现在真正能沉下心来学数学的人大大增加了,所以这几年我们确实培养了一些相当好的年轻人。整体来看的话,中国数学的发展趋势还是非常好的。
在一定程度上,如果在三四十岁以下的年轻人中间比较,中国的数学人才和美国或是整个欧洲还是有一定差距,但是要是和欧洲某些国家相比,我们还是有一定优势的,因为确实有一批优秀的年轻人,而且中国人也多。和美国相比的话,美国的优秀人才的来源更丰富也更多元,因为它把全世界优秀的人都吸引过去了,而我们目前主要的人才来源还是集中在华人或者是归国的人才,还有靠自己培养的一部分人才。
但是我对于以后的发展还是充满信心,主要是我们的队伍比较好,当然可能还需要一些时间让外人来了解我们所做的工作,再通过一定的努力可以吸引到一些国外的好的学生或是博士来中国学习、工作,以扩大我们的国际影响。就目前来看,从财力上来说,我们已经是相当好了,从经费的投入到针对博士后或是青年数学家的待遇上,与欧洲先进国家相比我们也是有竞争力的。我们的师资力量也达到了一定的水平,有一定的吸引力了。
当然,一所大学或者科研机构是否真的达到世界一流,其中一个重要的标准是看世界各地的年轻人是否愿意来这里学习,也不光考虑待遇的问题。对于博士或是博士后来说,他们需要看在这里的经历对他们以后的发展有没有帮助。在这个方面上,我们的条件也是越来越好了,有一定的竞争力,所以我们数学中心今年录取的博士后也有许多是从国外一些相当好的学校来的非华裔,二分之一左右都是国外毕业的,三分之一左右是非华裔的,所以进步还是很明显的。
奥数竞赛跟做数学研究完全是两回事
《知识分子》:现在北大数学学院自己的人才培养情况如何,除了那些通过竞赛保送的学生,有多少是主动选择报考数学学院的?
田刚:现在北大数学学院的录取分数线一直排在理科前列,据我所知可能是最高的。当然招生的来源一部分是保送,但是现在的名额不多,就是进入国家集训队的这一批人。还有一部分是通过自主招生和高考进来的。自主招生通过严格筛选,然后要对学生进行考察,我们会组织相应的测试包括笔试,这样能够更多地发掘一些数学的人才。
高考也是一种选拔人才的方式。仅从高考分数来看一定程度上还是比较难挑的,多一分少两分的可能相差很多人,也很难看出来谁对数学真正感兴趣。从实际情况来说,我们培养一个数学人才,最重要的还是看他/她是否确实对数学有兴趣。很多参与数学竞赛的学生后来都不做数学了,就是因为他们对于数学并没有兴趣或是兴趣没有那么大,可能只是一次考试或几次考试考得比较好,所以北大在学生兴趣的培养方面还是比较重视的。
《知识分子》:那招进来的学生中继续从事数学研究的有多少?
田刚:我们数学学院一般一年要招180个学生,数学专业有60人,每一届大概有30人左右选基础数学,好的时候像许晨阳他们那会儿可能有40人左右选,但是并不意味着他们之后会去做数学研究,但是至少到本科毕业的时候他们还是在做基础数学研究的,念研究生也选的是基础数学专业。如果一年可以出来一个许晨阳,或是能真正出来几个最后留下来能够进入到高端前沿的数学研究中的已经是很好了,当然 “黄金一代” 中最后选择从事数学研究的是比较多一些。
选数学学科的其他方向的人相对要多一些,当然应用数学也是很重要的。前几年的时候,基础数学可能是宣传不够,在每年数学专业招生人数稳定为60的情况下,有几年这些学生在大三最后选择方向时,选择基础数学方向的人数掉到了30以下,有很多选择了金融数学或统计等,最低的一年可能只有25人。但是之后,我们请了很多数学做得比较好的人比如刘若川他们去和学生多接触,因为学生很多时候对于数学尤其是基础数学不够了解,就会觉得这个好像没用的,所以就需要我们的老师和学生更多地接触,让他们对基础数学有更多的了解。
《知识分子》:你有没有遇到过特别天才的本科生?
田刚:有一个,现在已经毕业了,就是韦东奕(编者注:韦东奕,第49届、第50届国际数学奥林匹克满分、金牌第一名。高中就读于山东师范大学附属中学,后被保送至北京大学,为北京大学数学科学学院2010级本科生),他本科的时候我没有跟他直接接触,但是在他研究生一二年级的时候就做出了很好的成果,他在数学技术上很强,确实是一个数学天才。对于北大具有数学天赋的学生,要给他们创造好的环境,鼓励他们做大问题,做出好的研究成果,因为想要做出研究成果,首先需要扩宽他的视野,增强解决大问题的自信心,做出研究成果之后反过来也能增强学生的自信。学生如果老是不去做而是在那里读,就会产生畏惧感。
《知识分子》:我们去年采访了美国奥赛队的前领队冯祖鸣老师,他觉得中国的大学教育没有给一些 “天才少年” 一个自由发展的空间,我们也采访了美国奥赛队的现领队罗博深教授,他觉得从竞赛到数学研究需要有人引导。
田刚:前两天丁肇中先生在复旦大学还说:“我几乎认识每一位获得诺贝尔物理学奖的科学家,我可以负责任地说,这中间几乎没有一个考第一名的。”奥数跟做数学研究完全是两回事儿。
首先,奥数是一种竞赛,参与者要在短时间内答题,肯定要具有天赋,奥数的题目虽然很难,但是还是固定的,并且限制在了一定的范围内。做研究很多时候不是很确定的,首先要找到关键问题所在,要了解、要琢磨,然后去寻找别人做到什么程度等等,要做很多这种工作。
还有一个做研究和竞赛很不一样的点就是,做研究实际上是不在乎你用了多少时间的。参加竞赛的话,你必须在给定的一个小时或是两个小时内做出来,做不出来你就完了。但是做研究的时候,你想十个小时和你想十个月想出来是没有区别的,关键在于你想不想得出来。
另外,竞赛的时候,题目是人家给的,做研究的话,研究的方向很多都是很好的数学家自己开创的,对于一个数学研究者来说,最好是你可以开创一些方向,找到一些新的方法,所以说竞赛的学生进入大学本科或是研究生就一定能成功吗?这个是不能保证的。他们可能比别人的数学基础好,数学功力强,但是光靠功力还是不够的。竞赛的时候是一类相对比较集中的题目,但是研究的时候很多题目可能很多人已经都研究过了,之前研究过这个题目的很多人可能都没有你聪明,但是人家可能已经想了很长时间了,已经积累了很多东西了。所以必须要花时间,花很多时间,如果时间长了都做不出来就可能有一种挫败感,这时候有一些竞赛生或是其他的一部分学生,他们可能稍微想个一个两个小时或是一两天都没想出来就放弃了。做研究需要锲而不舍地去做,想尽一切办法要把这个问题做出来的能力,这是竞赛没法给的,这些能力都是后面需要自己去培养的,老师在这个过程中也会起一定的作用,在遇到困难的时候可以鼓励他们继续往前走。从我的角度来讲,我还是希望我们可以引导学生们去多想,我也常跟我的学生说没关系,一个星期没做出来,还早着呢,再多想想。
END
往期精彩回顾
数学的意义(二)李邦河:数的概念的发展
科学家如何保持最佳工作状态?
让我知道你在看