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【聚焦两会】全国政协常委田刚:呵护今天就是塑造未来
日期: 2017-03-08  信息来源: 人民政协网

怎么理解一个数学家的研究?

徐迟在《哥德巴赫猜想》中,把陈景润研究的问题,简化为“1+1”。其实,它的学术说法是“任何一个不小于6的偶数都是两个素数之和”。

记者请这位中科院院士给其中一项研究做了一个极其简化的比喻:在一个圆球上砸出一个坑,因而表面不再像球面对称,但它与球面在一定意义上仍类似。这个坑的数学指标计量,更精确地说,用曲率、度量这些数学名词来描述。

曲率解释起来也不容易理解,但处处存在,有一个更形象化的比喻。“一个橙子的表面积,要小于同半径圆盘的面积。中间的差别,就是因为曲率的存在。”田刚说。如何刻画像球面这样对称的空间,正是田刚和他的学生们正在努力的研究方向。

当然,实际的理论体系极其复杂,涉及到求解爱因斯坦方程,它还有很多未解的问题。

数学有什么用吗?

当然有。几乎“上天入地”,小到家居生活,大到天体物理,都能用得到。

1915年,爱因斯坦创立的广义相对论提出,宇宙一切物质的运动都可以用曲率来描述——引力场实际上就是一个弯曲时空。

不过,作为一名数学家,与研究成果的作用相比,田刚更关心科研的进程。“数学一定是有用的。这一点毋庸置疑。但什么时间能起多大作用,这并非是确定的。很多伟大的发现,都是在若干年会才发挥巨大的作用。”田刚说,搞基础理论研究的科学家群体,其实真正关心的都是理论的精确和深度。

他并不是现在才明白这一点的。

相对于同龄人,田刚真正对数学建立起浓厚的兴趣,大大超前——他中小学时就把欧几里得的《几何原本》翻了好几遍,并且从考上南京大学,再到北京大学读研究生,以后出国留学交流,他打交道最多的都是数学。1984年,田刚开始在美国读博士,把研究兴趣从分析拓展到微分几何、代数几何、数学物理领域。

一个有意思的细节是,因为从小就对数学物理感兴趣,1977年,他报考大学时也想考北大数学系,结果那年没招生,只好报了南京大学物理系。让他想不到的是,招生老师看他数学成绩非常好,又把他从物理系调到了数学系。

田刚在这条路上也颇有斩获。

他先后获美国国家基金委最高奖沃特曼奖、美国数学会韦伯伦几何学奖,在1990年、2002年国际数学家大会上分别作了45分钟邀请报告和1小时大会报告。

数学史上,总有一些天才故事,让人激动不已。比如17岁创造群论的数学家伽罗瓦,牛顿在22岁就发现了广义二项式定理,并发展一套新的数学理论即微积分学。卡尔达诺则不仅是位成绩卓著的数学家、物理学家,同时还是一位医学家。

不过,对于一个民族、国家而言,培育产生天才、大师和科学家群体的氛围、土壤更为重要。

2005年8月,田刚回国主持筹建北京国际数学研究中心。这个采用与国际接轨新机制打造的学术重地,经过十年发展,汇聚了一大批优秀英才,许晨阳、刘若川、关启安等一批田刚引进的青年数学家创造了国际一流的研究成果,形成了宽松、有序的学术氛围。2013年3月,田刚又被任命为北京大学数学科学学院院长。

转来转去,只与数学打交道,会不会太单调?

田刚的答案是“不,反而很有趣”。因为数学的领域太宽广了,每个未解难题都像谜一样有吸引力。

有时,田刚甚至觉得,找到好问题,与找解谜的路径,具有同样重要的价值。

教学中,他会每周组织学生讨论,互相交流,启发碰撞,为学生创造条件,通过自己的努力,找到有研究价值的数学问题。“最终,他们中间要有人成为领军人物,这是必须要经历的过程。”田刚对学生们寄予了厚望。

1988年,陈省身在21世纪中国数学展望学术研讨会上预言,21世纪中国将成为数学大国。

这个目标如今已经初步实现。从大到强,则需要下更大的苦功夫。

2017年2月,他被任命为北京大学副校长。数学、教育依旧是他在全国两会期间接受采访、小组发言的高频词汇。

作为全国政协常委、民盟中央副主席,田刚身上责任更加重大了!

全国政协常委、民盟中央副主席田刚

创造鼓励科学研究的氛围

记者:陈凯先院士去年提出的疑虑,今年依然存在。您作为数学家,怎么看待这个现象?

田刚:我认为,科学家尤其是做基础研究的科学家,不会一帆风顺,需要一个安静的环境,安心做冷板凳才能有所成就。科学家与大众有一定的距离。科学家尤其是搞自然科学、基础理论研究的科学家,不可能像其他界别一样接触社会那么多。科学家也不应该过多关注自己的公众形象,而是把关注点更多投入到研究的深度、广度上来,关心自己学科的最新进展、成就等等。这是这个群体的特点决定的。

但从社会、国家角度讲,陈凯先院士的担忧是有道理的。我们不要过多关注科学家,以免干扰他们做研究。但要关心科学家成长的环境,对最新科学成能有一定的介绍、宣传,让更多年轻人了解,激发他们去从事对社会、对国家、对人类发展能产生重大影响的工作。无论是人文科学、自然科学都是如此,都应得到一样的重视,因为它们对人类同等重要。光有自然科学,没有社会科学的繁荣,也很无趣。

从国际比较来看, 在欧洲比如法国,传统上对基础研究就比较重视。美国从上世纪六七十年代开始就对数学提高了重视。1957年,前苏联成功发射世界上第一颗人造地球卫星后,美国一下子就感到落后了。当时美国总统艾森豪威尔在科学顾问的建议下,全国开始强调数学和科学教育,并成立了国家航天局,负责美国航天事业。后来的肯尼迪总统虽然在位时间很短,也延续了这个政策。一直到现在,美国的数学研究都很强。美国科技的发达,与数学研究取得的成就有很大关系。

在我上大学时,国家和社会也很重视数理化,当时有句说法叫“学会数理化、走遍天下都不怕”。徐迟先生写的《歌德巴赫猜想》掀起了全社会关注数学家的氛围。当然,我国最近几十年间,中间确实有一段时间,更多的青少年愿意选择商科或者金融,有的一流大学数学系生源质量出现了下降的趋势。但最近十几年,情况又变好了。随着经济变好,一些年轻人更愿意选择自己感兴趣的事情来做。

记者:2月12日,“航天四老”最后一位任新民逝世。这则新闻一出来,我们在缅怀任老的同时,也发现无论是传统媒体,还是新媒体,对其报道甚少。中国人讲究“死后哀荣”,党和国家给了任老充分肯定,但在社会层面的影响却与他的贡献不匹配。

田刚:微信上或者新媒体上,大部分年轻人可能对老一辈的人和事了解不多,也就没办法产生兴趣去追踪、传播。但大众媒体不一样,需要承担相应的责任,发挥一定的引导作用。通过一些方式,比如传播任老一生的奋斗经历,能够激励年轻人对科学研究、科学传播产生兴趣,并且愿意投身其中,这对国家、民族来讲,都是大好事。

数学是一座有围墙的花园

记者:在很多人看来,数学是很枯燥的,每天都与数字打交道。您是受什么影响选择了数学作为专业方向呢?很多人都说受了徐迟先生那篇文章的影响。

田刚:徐迟先生的那篇文章确实影响很大,但对我个人影响并不大。我主要是父母亲的影响,还有一些朋友。我母亲从事的就是数学专业。我上中学时有一些自由时间,看了很多数学方面的东西,父母也会帮着找一些。因为从小就喜欢数学、物理,后来搞数学专业也就顺理成章了。

记者:在家有时说话的方式都很“数学式”的?

田刚:是有一些。这是潜移默化的影响。从我个人的成长经历而言,有了了解才可能产生兴趣,如果都没接触过,以后从事这项专业研究的可能性就降低很多。

营造一定的氛围,对年轻人成长非常重要。特别是对于贫困地区而言,尤其如此。几年前我就去做过调研。作为一名研究人员,我发现广西一些边远地区的小学生、中学生接触科学前沿知识的机会,比大城市的孩子少很多。这对他们进一步发展一定会有影响。

当然,对于教育而言,办好学校的义务教育非常关键,国家也下了大力气,提供了足够的保障。但从孩子的成长角度看,我们可以做得更多一些,比如举办夏令营、人才计划,鼓励一些院士、知识界、科技界老师去边远地区做科普报告、开一些讲座,都是激发孩子探索兴趣的好方式。

有一次,中国科学技术协会就中学生英才计划召开了一次座谈,有一位院士就讲到,有一次在贵州开讲座,听讲的学生竟然有三千人。因为对当地的中小学生来讲,这样的著名科学家亲身来讲课,机会太少了,因此都很珍惜。

记者:从理性来说,数学中的对称性、均衡,都体现了美学原则。但从感性来说,如何能让更多的人,包括中小学生感受到数学的美感?您在研究的过程中,有没有这种体验?

田刚:这种体验还是很多的,真的有很享受的感觉。不过,数学作为科学之母,它的抽象性,也决定了需要有一些基础才能真正理解、感受它的魅力。打个比方,数学是一座百花齐放的美丽花园,但它的周围有墙挡着,外边的人不能一下子就领略到它的美丽。如果只是站在门外看,只能看到墙。

还有一点是重视的问题。数学就在我们身边。有些人说数学没有用,实际上观察一下,数学随时都有用。从早期的商贸流通、土地测绘、编制历法,到现代财政税收、建筑和航空航天,都离不开数学。即便孩子喜欢玩的脑筋急转弯,也是一种思辨的乐趣,它能帮助思考。这也是数学的好处之一。

科学研究忌急功近利

记者:1883年美国物理学家罗兰曾在演讲中,把我国传统上满足于科学应用、漠视对原理的追求作为反面例子。您如何评价我国传统数学的地位?

田刚:我国传统上出过一些好的数学成果,比如勾股定理。但由于科举体制、重文轻理轻工的文化氛围,这些数学上的探索显得不系统,也缺少经典文献记载。西方走了另外一条路,从古希腊就有一些文献记载流传,欧几里得的巨著《几何原本》就是代表作,据说它的发行量仅次于《圣经》,可见影响之广。我上小学时就看过很多次这本书。据传柏拉图甚至说:上帝就是几何学家。

记者:现在我国数学研究在国际上处于什么地位?

田刚:我们现在的数学体系来自于西方,直到近代我们还没有现代数学的研究。我们虽然起步比较晚,发展还是很快。特别是近20年,我国有一大批优秀年轻人投身数学,出现了一些一流成果。当然,因为缺少系统性和领军人物,中国数学研究在国际上还处于追赶阶段。只要我们保持现在这股势头,我相信8至10年一定会有重大突破。

记者:有一种说法拿中国与俄罗斯比较,说中国人的思维方式是具象的,俄罗斯人善于抽象,因此,中国的数学研究能力要弱于俄罗斯。

田刚:这种以人种、族群为依据的判断是有问题的。我们的思维方式可能与文化传统习惯有关系。如果一个少年特别想学数学,周围的人一直说数学没有用,他会学吗?让一个孩子对周围的判断产生免疫力,这也很难做到的。

文化引导、周围的环境至关重要。教学中,我一直强调学生要建立自信,当领军人物,必须有承担风险的能力,跟着人做科研是风险小,也很难出大成果。环境上,需要社会宽松一些,信任这些年青人,他们会有一个光辉的未来。

记者:最后一个问题。数学竞赛近几年似乎在自媒体上出现了一种“妖魔化”的趋势,同时,各种数学竞赛又方兴未艾。您怎么看待这个现象?它对中国数学研究能起多大作用?

田刚:大家关注数学竞赛,当然对营造良好的数学研究环境有一定好处。我的观点是不能妖魔化,也不能抬高它的作用。竞赛有思维训练的功能,竞赛不等于死做题,不能搞熟能生巧,而要举一反三。

我们北京国际数学研究中心有几个80后的副教授,比如葛颢,很有才华,他们从小就接触一些数学竞赛,收益颇多。葛颢到了北京大学数学科学学院以后,结识了几位数学竞赛中的佼佼者,其中还有国际奥林匹克数学竞赛金牌得主。现在,他们当中有四位已经是美国一流大学数学系的年轻教授。

因此说,竞赛只是一个接触、展示的机会,不能把竞赛当成一板斧、一锤子买卖。毕竟,竞赛不等于数学研究本身,后边的引导、培养至关重要。

还有一点,我认为从事数学研究,能否从中收获幸福感至关重要。不要一开始就想成为天才式大人物,数学是一门需要积累的学科,坚持总会有收获,做出别人没做的就是进步,走好每一步,水到自然渠成。(文/人民政协网记者 杨朝英)

专题链接:聚焦两会(2017)

原文链接:田刚:呵护今天就是塑造未来

编辑:白杨


   
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