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今天(4月7日)下午,第二期“浦江科學大師講壇”在復旦大學相輝堂舉行。國際著名數學家、菲爾茲獎首位華人得主丘成桐以“中國數學的現狀與未來”為題作報告。
上海市政協副主席吳信寶出席講壇并為丘成桐先生頒發“主講科學家”紀念證書,復旦大學校長、中國科學院院士金力主持講壇并致辭。市政協科教委、市科技黨委、市科委、市教委、市科協等單位負責人,上海市各高校、中學師生及科研人員代表出席活動。
活動開始前,吳信寶,市政協科教委主任曹振全、常務副主任馬興發,市科技黨委副書記王宇,市教委副主任楊振峰;復旦大學黨委書記裘新,金力,副校長、中國科學院院士張人禾,中國科學院院士、上海數學中心主任李駿會見丘成桐。
上海市政協副主席吳信寶為丘成桐頒發“主講科學家”紀念證書
1980年,丘成桐第一次來上海,在復旦大學做講座,當時,復旦老校長蘇步青先生歡迎了他。丘成桐笑道:“當時,在座的很多年輕人恐怕都還沒有出生。”
初到上海,丘成桐只覺得這座城市“很有意思”,這次重訪也讓他深有感觸:“40多年來,上海有相當大的改變。”日新月異的城市發展背后,是國家綜合實力的全面提升。這次講壇,丘成桐便從中國數學發展的歷史講起。
“立志培養中國的頂尖數學家”
“基礎科學多姿多彩,但是基礎科學中的基礎是數學科學和理論物理。而數學既是物理學的基礎,也是一切工程理論的基礎!”丘成桐曾多次強調,任何一個強大的現代化國家,數學的成就必須名列前茅。
回顧數學這一基礎科學發展歷程,各國群星熠熠閃耀。丘成桐介紹:“中國數學在世界古文明中不算差,主要特征是重視應用。可到了明中葉,西方文藝復興,數學發展勢不可擋。”緊接著,他細數英、法、德等老牌大國杰出數學家,也回憶了美、俄、日等國家數學領域的后起之秀,一張數學領域的歷史長卷在聽眾面前徐徐展開。
“我們中國也有比肩世界水平的學者,我的導師陳省身就稱得上是20世紀最偉大的數學家之一。”說到恩師,丘成桐滿懷欽佩與懷念。
1946年,陳省身回國,在中國培養出一批杰出的數學家。后來,他再次赴美,又在那里帶出一批優秀華裔數學家。上世紀80年代中葉,陳先生全面回國,在中國興辦教育,始終致力于中國頂尖數學人才培養工作。
仰望先生事跡,丘成桐也表明志向:
“陳省身先生花費了晚年全部時間做教育,立志培養中國的頂尖數學家。這是老師的夢想,也是我們這群后輩需要繼承的。”
1979年,丘成桐第一次踏上北京的土地,深感當時中國在建設和人才方面都和西方有很大距離,但情形很快有了轉機。他回憶:“鄧小平同志做出英明的決斷,派大量留學生出國學習,引入資金投入到科技。”在丘成桐看來,這是極富遠見的決策。
歷經四十多年積累沉淀,不少留學生、訪問學者滿載而歸,國內也培養了大量本土學生。上下同心建設國家,中國的基礎學科也隨之崛起。
“未來三年是中國數學水平崛起的關鍵時刻”
近年來,丘成桐每年都會有幾個月在中國調研考察,其門下學生回國的不算少數,包括活躍在國內數學舞臺上的院士和眾多知名學者。他還在中國建立多個數學研究機構,在國內舉辦了多項目標對象、考查方式都不盡相同的數學競賽。也正因此,他認為自己“對中國數學的情況有一定了解”。
丘成桐表示,一個國家數學的真正興起,不在于蕭規曹隨,跟著其他國家的學者做修補工作,而在于自已走出一個重要的科研方向。
“目前為止,中國數學水平未達后面的地步,卻也超過前述的水平,”在丘成桐看來,要認清中國的能力,發揮長處,未來這三年是中國崛起的關鍵時刻。
現代數學多姿多彩,可以分出幾十門不同的方向。因此,全面認識現代數學發展分支,科學評估數學領域內的新興學科,對國內學科發展大有裨益。丘成桐強調:“只有接軌國際,年輕的學者們才會打破思維桎梏,走出一條自己的路,緊跟世界發展前沿。”
2022年,丘成桐參與籌備舉辦國際基礎科學大會,邀請全世界在數學、理論物理和工程上有重要貢獻的學者,齊集北京,討論最前沿的學問。同時,丘成桐主持設立了名為“最佳論文獎”的國際獎項,計劃在國際基礎科學大會上頒發。
關于設立這個獎項,丘成桐分享了自己的考量:
“如何知道頂尖高校或是一個國家的數學水平呢?我想,必須要有一個公平的評審系統。要達到和國際同行平起平坐,很重要的一環是知彼知己。”
激發好奇心是培養人才的第一步
談及人才培養,丘成桐指出,世界上沒有一個國家的學問是靠他國培養的,歷史上沒有這樣的先例。建設數學大國的重要一關,是在本土培養一批頂尖人才。
兩年前,為保障“丘成桐數學科學領軍人才培養計劃”順利開展,清華大學求真書院成立,丘成桐擔任院長。他的目標,就是通過這個培養計劃,為中國培養一批能夠引領世界數學發展、能夠改變基礎科學發展的頂尖人才。
為此,丘成桐前往全國各地走訪中學甚至小學,選拔綜合素質優秀且具有突出數學潛質及特長的學生。他發現,歷史上幾乎所有數學大師都是在十三四歲時開始發力。前蘇聯數學界一代大師、首屆沃爾夫數學獎獲得者蓋爾范德也曾提出,對未來頂級職業數學家進行數學專業培養,應當從13-16歲期間開始。
選拔人才后如何培養?激發好奇心是第一步。在丘成桐看來,從好奇心發展出來的科學,往往會擁有比其他科學都要強大的影響力。當年,人類研究電磁學是出于好奇心;后來研究量子力學同樣是出于好奇心。時至今日,這兩門學問仍然居于重要地位。
為激發中學生對數學問題的好奇心、對數學學科的探索欲,丘成桐中學科學獎每年面向全國中學生開展。此外,他還發起“丘成桐大學生數學競賽”,鼓勵大學生自主學習課堂內未涉及、教材上未覆蓋的基礎數學,旨在讓大學生培養起真正做學問的能力,并達到世界頂尖高校的數學學科博士生資格考試的水平。
丘成桐暢想,未來中國年輕學者們,都能夠將做學問的目標確定為“找到大自然的奧秘,找到一切有意義的規律”。
只有踏實開展基礎研究,才能根本解決“卡脖子”問題
作為應用數學的相關領域,人工智能學科近來廣受熱議。丘成桐認為,人工智能沒有數學是完成不了的;而數學學科在人工智能時代,也將迎來新的機遇和挑戰。
面對“數學家會被AI取代”的觀點,他堅定回應,人工智能無法取代頂尖數學家,因為人工智能搜集的資料都是人類思考過的,要在觀念上有所突破,目前來看還做不到。
丘成桐還指出,要想在人工智能領域實現真正突破,中國的應用數學家就要對基礎數學進行更深入的認識。“應用數學的發展需要建立在基礎數學發展的前提下,并加強與工程結合。”
近年來,中國一直十分重視基礎研究。丘成桐記得,就在前不久的中共中央政治局第三次集體學習時,習近平總書記還強調要切實加強基礎研究,夯實科技自立自強根基。
“只有踏踏實實地做基礎研究,走出自己的路,才能從根本上解決‘卡脖子’問題。”他說。
展望未來,丘成桐提出,中國數學發展應加強布局。雖然經過二十多年的努力,中國核心數學(包括數論、代數幾何、微分幾何和表示論)的研究水平已經開始追上時代;但是組合數學、概率論和統計學還大不如歐美各國,亟待充實。
對中國數學學科未來的發展,丘成桐充滿期待:“希望至少有十間大學成為世界一流的大學,至少有一小批的年輕學子有志氣成為世界一流的學者,做出突破性的工作,能夠在學術界引領風騷,影響數學未來幾十年的發展!”
主旨報告結束后,丘成桐還與現場觀眾圍繞人工智能、國際交流、基礎教育等話題進行交流互動。
現場交流互動環節
復旦大學附屬中學高二學生楊艾璁愛好數學,曾在全國中學生數學學科奧林匹克競賽中獲得銀牌。現場聆聽講座后,他很受啟發:“數學是我大學專業選擇時很心儀的方向,未來我也有志于從事組合數學方面的研究。”
“作為數據科學的學生,我們要清楚認識到數據科學底層的數學基礎是現代的概率論和統計學。”大數據學院2022級研究生丁澤澎聽完講座表示,面對當前的AI熱潮,我們不僅要緊跟前沿領域的研究,拓寬視野,也要沉下心來扎實數理基礎。
“浦江科學大師講壇”是由上海市政協發起并主管,上海市政協科技和教育委員會、復旦大學、中共上海市科學技術工作委員會、上海市科學技術委員會、上海市科學技術協會共同主辦,世界頂尖科學家協會協辦。
為真正實現科學思想的匯聚與傳播,講壇致力于打造“四個一”成果:出版一本《科學前沿》期刊,編撰一套《科學前沿》系列叢書,發行一套《科學前沿》系列影音制品,形成一套《科學前沿》科技智庫。按計劃,每期講壇將會出版一期《科學前沿》期刊,刊載報告人的主報告、互動環節的問題和解答,以及相關分報告。本期講壇上,第一期《科學前沿》期刊已發放至現場聽眾手中。
報告人簡介
丘成桐
1949年生于廣東省汕頭市。中國科學院外籍院士、美國國家科學院院士、美國藝術與科學院院士。1969年畢業于香港中文大學數學系,1971年獲伯克利加州大學博士學位。對微分幾何學做出了極為重要的貢獻。證明了卡拉比猜想(Calabi Conjecture)與廣義相對論中的正質量猜想(Positive Mass Conjecture),并對微分幾何和微分方程進行重要融合,解決一系列重大問題。在幾何、拓撲、理論物理學方面成就卓著。現任清華大學講席教授、丘成桐數學科學中心主任、求真書院院長,北京雁棲湖應用數學研究院院長,致力于數學學科的發展和數學人才的培養。1982年獲國際數學界最高榮譽的菲爾茲獎。曾獲維布倫幾何獎、麥克阿瑟獎、克勞福德獎、美國國家科學獎、沃爾夫數學獎、馬塞爾·格羅斯曼獎等獎項。