“數(shù)學(xué)是觀念的科學(xué)，數(shù)學(xué)發(fā)展得益于觀念的創(chuàng)新或變革，而ChatGPT達到的質(zhì)變是有限的，它可能會影響普通的科學(xué)家，但對于最尖端的科學(xué)家，還未構(gòu)成威脅，短期內(nèi)也不會造成數(shù)學(xué)發(fā)展的巨變。”
“毫無疑問的是，中國必須在科技上成為強國。我們必須掌握這些科技的根源，也就是我們所說的基礎(chǔ)科學(xué)。基礎(chǔ)科學(xué)多姿多彩，但是基礎(chǔ)科學(xué)中的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)科學(xué)和理論物理。而數(shù)學(xué)既是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是一切工程理論的基礎(chǔ)。”
“浦江科學(xué)大師講壇”第二期主講嘉賓丘成桐。圖片來源：復(fù)旦大學(xué)
4月7日，“浦江科學(xué)大師講壇”第二期在復(fù)旦大學(xué)相輝堂舉行，本次主講嘉賓丘成桐，在發(fā)表《中國數(shù)學(xué)的現(xiàn)狀和未來》演講時作出上述表述。
丘成桐，哈佛大學(xué)終身教授、清華大學(xué)求真書院院長、國際數(shù)學(xué)最高獎“菲爾茲獎”（Fields Medal）得主。丘成桐22歲博士畢業(yè)，25歲被聘為美國斯坦福大學(xué)教授，27歲攻克世界數(shù)學(xué)難題“卡拉比猜想”，由此卡拉比猜想升級為卡拉比-丘空間，33歲獲得數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎——菲爾茲獎。此后又先后獲得麥克阿瑟獎、克拉福德獎、沃爾夫獎、馬塞爾·格羅斯曼獎，是迄今唯一一位囊括這五項世界科學(xué)大獎的數(shù)學(xué)家。
他的影響力不僅在數(shù)學(xué)界。丘成桐曾同時擔(dān)任哈佛大學(xué)物理系和數(shù)學(xué)系教授，以其名字命名的卡拉比-丘流形，是物理學(xué)中弦理論的基本概念。
現(xiàn)代中國數(shù)學(xué)的現(xiàn)狀如何？我們需要怎樣的數(shù)學(xué)人才？怎樣的數(shù)學(xué)家是一流的數(shù)學(xué)家？丘成桐對這些問題有著自己的見解。
數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展不在于蕭規(guī)曹隨
中國數(shù)學(xué)在世界數(shù)學(xué)史上處于什么地位？在丘成桐看來，從歷史維度看，中國數(shù)學(xué)曾有過繁榮時期，魏晉南北朝以前，中國數(shù)學(xué)在世界古文明中不算差，以應(yīng)用為主。隋唐至宋朝末年，歐洲處于黑暗時代，中國數(shù)學(xué)有某些方面比西方進步。明中葉，西方文藝復(fù)興，世界數(shù)學(xué)發(fā)展勢不可擋。“中國數(shù)學(xué)，要追上，還有很長的路要走。”
丘成桐就中國和世界數(shù)學(xué)發(fā)展史作演講。圖片來源：復(fù)旦大學(xué)
追趕的重點之一在于“創(chuàng)新”。丘成桐曾在自傳《我的幾何人生》里寫道：“數(shù)學(xué)上最大的進步，并不在于解決難題，因為這樣只會使某些研究領(lǐng)域完結(jié)，而在于開辟了全新的、各式各樣的問題以供探索。”一個國家的數(shù)學(xué)發(fā)展也是如此。
在丘成桐看來，要讓一個國家的數(shù)學(xué)能力在世界之林中占據(jù)一席之地，重要的，不在于蕭規(guī)曹隨，而在于走出自己的科研方向，“這樣，其他國家的學(xué)者就會有濃厚的興趣來跟隨學(xué)習(xí)。”
而激發(fā)創(chuàng)新的關(guān)鍵之一在于培養(yǎng)良好的學(xué)術(shù)環(huán)境。比如，學(xué)術(shù)成果應(yīng)該是評價一個學(xué)者最重要的標(biāo)準(zhǔn)，那么又如何評價其學(xué)術(shù)成果呢？丘成桐認為，現(xiàn)代數(shù)學(xué)多姿多彩，可以分出幾十種門類，相應(yīng)的，評價維度也應(yīng)該多元化，需要一個公平的評審系統(tǒng)。從審評人來講，中國需要廣泛容納世界各國專家的意見，時刻關(guān)注世界前沿數(shù)學(xué)研究，知己知彼。其次，在審評維度上，論文多少、影響因子高低是評估研究成果的標(biāo)準(zhǔn)，但對于前沿領(lǐng)域來講，還遠遠不夠。
在丘成桐的倡議下，2023 年7月，首屆國際基礎(chǔ)科學(xué)大會將在北京舉行。丘成桐介紹道，大會設(shè)立了基礎(chǔ)科學(xué)獎和最佳論文獎。在最佳論文獎評選的過程中，劃分出約四十個分支方向，每個方向找到5位世界最活躍和權(quán)威的科學(xué)家，共計邀請了100余位世界頂尖科學(xué)家，對入圍論文進行篩選。同時，成立由30多位學(xué)者組成的復(fù)審委員會，對論文再次評審。
之所以要多維度、綜合性地考察學(xué)術(shù)成果，是因為“做學(xué)者，最重要的目標(biāo)是學(xué)問本身，是找到大自然的奧秘，找到一切有意義的規(guī)律。”丘成桐說道。這也是科學(xué)與藝術(shù)的共通之處——從雜亂的現(xiàn)象中整理出秩序和規(guī)律，以美的形式呈現(xiàn)在大眾面前。
冷靜的激情
正如法國作家福樓拜所說：“科學(xué)與藝術(shù)在山腳下分手，在山頂上會合。”丘成桐的父親丘鎮(zhèn)英曾在香港沙田崇基書院（香港中文大學(xué)前身之一）擔(dān)任哲學(xué)教授，著有《丘鎮(zhèn)英先生哲學(xué)史講稿》等書。
受到父親影響，丘成桐對文學(xué)等人文科學(xué)也充滿興趣。在他看來，能提出好問題的科學(xué)家總是有著相當(dāng)深厚的文化修養(yǎng)。在4月6日接受媒體采訪時，丘成桐向澎湃科技說道：“自然科學(xué)和人文科學(xué)很多目標(biāo)是一致的。比如，大自然很多有趣的現(xiàn)象，我們看到這些現(xiàn)象會感動，文學(xué)藝術(shù)直接表達這種感動，科學(xué)家則負責(zé)懷揣著這種情感，研究萬物背后的原理。因此，科學(xué)家需要具備豐富的感情，我們?yōu)樽匀唤缥⑿〉淖兓袆樱d奮，由此推動著我們不斷深入其背后的機理。所以人文科學(xué)和自然科學(xué)的出發(fā)點是一致的，都是好奇心使然。”
講座現(xiàn)場座無虛席。圖片來源：復(fù)旦大學(xué)
不過數(shù)學(xué)科學(xué)比普遍意義上的自然科學(xué)更寬泛一點，因為數(shù)學(xué)研究某種規(guī)律，“我們對一切規(guī)律好奇。”丘成桐向澎湃科技記者說道。“我們想了解自然界很多重要的規(guī)律，自然界以外，比如社會科學(xué)，我們也感興趣：人與人的關(guān)系、股票市場的變動、14億人口的社會關(guān)系……一切變動都可以從數(shù)學(xué)的觀點來考察，因此，數(shù)學(xué)和哲學(xué)有著密切的關(guān)系，我們都是為了探究某種規(guī)律。”
提升人文素養(yǎng)是培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才不可或缺的一部分，“這個經(jīng)驗不是近幾年才得出的，幾百年來西方最杰出的數(shù)學(xué)家都有著較高的人文修養(yǎng)，”丘成桐說，“牛頓、高斯、愛因斯坦……無一例外。我還沒見到哪一個有學(xué)問的學(xué)者是完全沒有文藝修養(yǎng)的。因此，中國的數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)也不可局限在某一領(lǐng)域或技能。”這樣的理念貫穿于丘成桐培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才的全過程。
“我們需要大量一流的數(shù)學(xué)人才”
縱觀世界數(shù)學(xué)發(fā)展史，“我們需要注意的是，每個國家數(shù)學(xué)的興起都有一個重要的帶領(lǐng)學(xué)者，其在數(shù)學(xué)上的工作能夠影響學(xué)壇百年之久。”丘成桐說。
他在講座時表示，在他看來，具有這樣偉大影響力的中國數(shù)學(xué)家非陳省身莫屬。陳省身是20世紀(jì)最偉大的幾何學(xué)家之一，被譽為“整體微分幾何之父”。他給出了高維Gauss—Bonnet（高斯一博內(nèi)）公式的內(nèi)蘊證明，被通稱為Gauss－Bonnet－Chern（高斯一博內(nèi)-陳公式）；他提出的“Chern Class（陳氏示性類）”成為經(jīng)典杰作。現(xiàn)在的中國，也亟需這樣的數(shù)學(xué)家。
2020年，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，清華大學(xué)設(shè)立丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計劃（“數(shù)學(xué)領(lǐng)軍計劃”）。2020年12月31日，清華大學(xué)公布招生方案，表示將面向全球招生，每年招生規(guī)模不超過100人，“數(shù)學(xué)領(lǐng)軍計劃”采用從本科貫通培養(yǎng)至博士的“3+2+3模式”，首創(chuàng)八年制數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)模式，致力于培養(yǎng)未來數(shù)學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。
2021年3月1日，清華大學(xué)印發(fā)了《關(guān)于成立清華大學(xué)求真書院的通知》。通知稱：為保障丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計劃順利開展，經(jīng)第十四屆黨委第一百五十一次常委會會議討論通過，決定成立清華大學(xué)求真書院，英文名稱Qiuzhen College, Tsinghua University。
求真書院的院訓(xùn)是“尋天人樂處，拓萬古心胸”。書院學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，也要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)歷史。丘成桐向媒體表示，這是特色課程之一，了解數(shù)學(xué)歷史是為了讓學(xué)生看到，在歷史上數(shù)學(xué)潮流是怎樣發(fā)展的。此外，書院還會定期舉辦科學(xué)家講座和科普活動，不僅吸引著大學(xué)生，也在十幾歲的中學(xué)生心中種下了科學(xué)的種子。
也有人好奇諸如ChatGPT等人工智能是否會對數(shù)學(xué)家造成影響。丘成桐認為，從數(shù)據(jù)處理角度，它能幫助數(shù)學(xué)家快速處理大量信息，但要說到它給數(shù)學(xué)發(fā)展帶來重大轉(zhuǎn)折，“我認為還為時尚早。因為數(shù)學(xué)是觀念的科學(xué)，數(shù)學(xué)發(fā)展得益于觀念的創(chuàng)新或變革，而ChatGPT達到的質(zhì)變是有限的，它可能會影響普通的科學(xué)家，但對于最尖端的科學(xué)家，還未構(gòu)成威脅，短期內(nèi)也不會造成數(shù)學(xué)發(fā)展的巨變。”
在中國，研究此類熱門應(yīng)用學(xué)科的學(xué)者不少，但真正有創(chuàng)意的不多。丘成桐認為，究其原因，是因為中國的應(yīng)用數(shù)學(xué)家對基礎(chǔ)數(shù)學(xué)沒有足夠深入的認識。先有理論才有應(yīng)用，一流的數(shù)學(xué)家都是在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)層面開始發(fā)展，他們發(fā)現(xiàn)很多有趣的現(xiàn)象，又將之應(yīng)用，而不是為了應(yīng)用而應(yīng)用，從古至今都是如此。
所以未來，“我們需要大量的數(shù)學(xué)家，尤其是最尖端的數(shù)學(xué)家，如此才能打破工業(yè)壟斷。”丘成桐說。一流數(shù)學(xué)家需要對真理葆有永不熄滅的熱情，就像著名作家斯蒂芬·茨威格對哲學(xué)家尼采的描述：“在他們心目中，真理是一位妻子，是一筆牢靠的家產(chǎn)，他們與之緊密的聯(lián)系在一起，就是到死神臨近的一刻，也不會做出不忠的事。”
在演講最后，丘成桐說道：“著名數(shù)學(xué)家戴維·希爾伯特（David Hilbert）曾說過，‘我們求真，我們會知道。’這是科學(xué)的基本精神，我用一句我從《楚辭》改編而來的話結(jié)束今天的演講：茍真理之可知，雖九死其何可悔！希望我們的年輕人能不斷努力。”
“浦江科學(xué)大師講壇”由上海市政協(xié)發(fā)起并主管，上海市政協(xié)科技和教育委員會、復(fù)旦大學(xué)、中共上海市科學(xué)技術(shù)工作委員會、上海市科學(xué)技術(shù)委員會、上海市科學(xué)技術(shù)協(xié)會共同主辦，世界頂尖科學(xué)家協(xié)會協(xié)辦。
責(zé)任編輯：鄭潔
圖片編輯：施佳慧
校對：欒夢
來源：澎湃新聞
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