科學的基礎在於數學——清華大學數學領軍人才培養計劃之沿起


來源:中國科學報 1-13 丘成桐

編者按:

清華大學近日宣佈,從2021年起啓動丘成桐數學科學領軍人才培養計劃招生,“崇尚科學、身心健康、成績優秀、表現出突出數學潛質和特長並有志於終身從事科學研究的全球中學生”是此次計劃的招生對象。著名數學家丘成桐在“數理人文”微信公眾號撰文,表達了發起這項計劃的初心,本報獲得授權刊發,以饗讀者。

新中國在1949年成立時,可謂一窮二白,百廢待興。70餘年來,幾經風雨,篳路藍縷,以長以成。現在無論是國內還是在國際舞台上,中國已經不再是吳下阿蒙。

改革開放以來,中國取得的成就令世界矚目。火箭沖天,衞星導航。航母四通,高鐵八達。大興水利,精準扶貧。環保有成,青山綠水。社會繁榮,百姓安樂。今日中國的遼闊大地,已開始呈現小康社會的欣欣向榮景象,和70年前先輩所見迥然不同。70年來的成果,可以説是窮而後通。然而達亦會招忌。最近幾年,中國不少高科技工業受到打壓,在一些領域已經面臨“危急存亡之秋”。在這個時刻,我們必須嚴肅地面對事實、解決問題。

首先,我們須瞭解近代西方科學歷史。西方科技的發展源遠流長,千百年來薪火相傳、大師輩出。人才薈萃於歐美數十間大學和研究所,相互交流,創意標奇,異軍突起,屢屢改變科學發展的航道,豐富了科技對於人類社會的應用。這些學問並非一時一地所孕育,文化浸淫往往達幾百年之久。文藝復興之後,意大利、英國、德國、法國、俄羅斯等先後領導世界科學,與它們獨特的教育和傳承有密切關係。

數學科學是所有科學的基礎,沒有強大的數學基礎,就沒有良好的科技!

舉幾例來看尖端數學教育在幾個強國中是如何發展的。

俄羅斯偉大的數學家柯爾莫哥洛夫是現代概率論和動力系統創始人,他一生致力於培養少年學生,20世紀著名的蘇聯數學家多出其門下。我認識他的學生蓋爾範德。此人學富五車,也是一代大師。有一年,蓋爾範德在俄羅斯挑選了5名幼童,親自教導。之後,這5名幼童俱成為數學大師,有兩名成為哈佛大學教授。俄羅斯好幾位獲得菲爾茲數學大獎的數學家都是在十二三歲時由名師指點學習成功的。

日本19世紀以前的數學不如中國。明治維新以後,日本政府派大量學生到英國和德國最好的大學留學。高木貞治在19世紀末師從當時最偉大的數學家希爾伯特,回到日本後,在數論上作出極為傑出的貢獻,受到德國數學家阿廷和魏爾的重視,在世界數學大會上嶄露頭角。值得注意的是,他花了大量時間培養少年學生,據説寫了16本中學教材。1940年前後,日本突然冒出了一大批影響世界數學的大師,例如伊藤清在1938年的博士論文就開創了隨機微分方程理論,在應用數學和工程學的貢獻至巨至深。

我們在其他國家也看到類似的現象,更發現一個重要的歷史事實:具上進心又有好奇心的幼童,在良好的環境中由數學大師教導,會迅速成長。

當今中國科技水平確實不錯,但離領導世界科學發展還有一段距離。為學有如逆水行舟,不進則退。假如不能站在領導地位,我們會永遠跟在人後,永遠會有被“卡脖子”的危險。要改變這個現象,必須從基層做起,而科學的基礎在於數學。數學必須要有優秀的領導人物。從歷史角度看,最迅速的方法就是尋找大師,培養優秀的幼童。

我幼年在香港農村生活,雖然未見識過有真知灼見的大數學家,但是受到父親研究西洋哲學史的影響,加上當時在培正中學的老師能生動地將數學解釋得清晰明亮,我從13歲起就有志從事數學研究了。我努力學習,但是始終沒有找到進入數學殿堂的門檻,直到20歲時,離開香港到了加州大學柏克萊分校,得拜當代大師陳省身和莫里門下,觀其學術言行,堂廡始大,感激遂深。

與我一起學習的同學,有不少以後成為一代大師,這些都得益於名師薰陶、同學激勵。在柏克萊的學習雖然只有短短兩年時間,但它對於我以後的成長,有着莫大的重要性。

我這一輩子只有兩個心願,一是成為大數學家,一是提升祖國的數學,使它領導世界數學,進而建立完整的科技系統,這是中國的百年大計。在國家的領導下,眾志成城,我有信心完成這個願景。

40年來,我為中國努力培養人才,進行了多個項目,得到很多朋友的幫忙。他們盡心竭力,讓我能夠向這一目標一步一步前進,我至為感激。現在國家給了我們這麼好的機會,培養數學學科的領軍人才,清華大學上下又鼎力幫助,無論是為國家還是為了世界數學的發展,我都願意盡個人綿薄之力,完成這一數學領軍人才培養計劃。

(作者系清華大學丘成桐數學科學中心主任)

編輯:周樞閣

2021年01月15日 09:19:30  清華新聞網

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