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港媒专访袁亚湘院士:中国正从数学大国向数学强国迈进

2023-12-06

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全国政协常委、中国科学技术协会副主席、中国科学院院士、中国科学院数学与系统科学研究院袁亚湘研究员长期从事非线性优化的算法及其理论研究,在信赖域法、拟牛顿方法、共轭梯度法、子空间方法等方面取得了一系列的重要结果,他的研究成果被国际上命名为“袁氏引理”。目前我国整体的数学水平与世界的最高水平相比如何?该如何培养优秀数学人才?内地与香港在数学方面应该如何加强合作?记者就此对袁亚湘进行了专访。


袁亚湘


设立国家应用数学中心引导创新实践
记者很多人视数学为纯理论的学科,难以与实际生活联系在一起。您如何理解“数学之美”?与别的学科相比,它更吸引您的地方是什么?
袁亚湘老百姓接触的数学,大部分都是家长辅导孩子数学功课而接触的数学,所以大家认为数学就是做题,特别是有些孩子参加奥数竞赛,一想到数学做题就头疼。大家认为数学好像在生活中用不到,做数学研究都是在象牙塔里研究那些跟老百姓不着边的事情。实际上并不是这样,数学是一门从实际中来的学科,从数学诞生的角度来说,数学就是一个非常有用的学科。
数学可以分为两大类:一类是基础数学,另一类是应用数学。基础数学的发展更多依靠科学家的兴趣爱好推动,数学家专注于理论研究,不以实际应用为导向。很多基础数学的成果和理论,也许现在没用,但是在未来某个时间可能会有用。比如数论的一些结果可以用到破译密码上,但当时研究数论的数学家可能并不知道成果将来能用于破译密码。应用数学是利用数学方法解决实际问题的一门学科。例如金融、人工智能等领域的难题,都需要依赖数学方法,以数学为工具进行科学研究和解决问题。
目前科技部设立了13个国家应用数学中心,目的就是用数学思想、数学方法、数学发现、数学规律引导创新实践,推进数学与工程应用、产业化的对接融通,提升数学支撑创新发展的能力和水平。例如,陕西国家应用数学中心围绕非常规油气勘探的数学理论与反演方法、未来通信的数学技术、大数据与人工智能、传染病防控等数学理论与方法研究等国家重大战略需求中的关键数学问题,组织高水平应用数学和数学应用研究,目前已取得系列重大数学技术成果;吉林国家应用数学中心围绕数字吉林、新能源汽车、生物医药、卫星数据应用等领域,重点开展民用航空轮胎的数学建模与算法、传染病与动物疫病的建模与分析、东北主要农作物人工智能育种、遥感数据的处理与产业应用、东北大气污染预警等关键问题的研究,为新时代吉林全面振兴、全方位振兴贡献智慧和力量。
数学不仅是一个学科,还是一个工具、 一种思维方式。数学的美表现在很多方面,它的结果很漂亮,它的思想很吸引人,它层层推导、严谨论证的逻辑思维方式很美。很多研究数学的人都觉得数学很美,不了解数学的人可能只觉得数学很难,觉察不到它的美。实际上每个行当都一样,所以我希望能有更多人提高自己的数学素养,这样才能理解“数学之美”。
更重要的是,中小学的老师和学生家长要明白,数学并不只是做题,数学实际上是有很多用处。随着经济社会的快速发展,很多先进技术的进步背后都与数学有关系,没有数学基本上就不可能做这些事情,数学是所有自然科学的基础。
中国数学研究在国际上占有一席之地
记者在您看来,我国整体的数学水平与世界的最高水平相比如何?
袁亚湘我们要清醒的认识到,我国的数学水平与世界最高水平还存在一定差距,但是整体水平不断在提高,我国正从一个数学大国向数学强国迈进,与世界最高水平越来越接近。
高校方面,北京大学、复旦大学、南开大学、中国科学技术大学、山东大学等学校的数学水平基本上接近国际最高的水平,这些学校都有自己比较特色的学科,有些方向的研究在国际上什至达到领先的地位。
近些年,我国在很多方向上都产生了国际知名的数学家,特别是一批年轻的数学家,在国际上影响越来越大。过去有华罗庚、陈景润、冯康等著名学者,华罗庚在解析数论方面的成就广为人知,国际上颇具盛名的中国解析数论学派就是华罗庚开创的,冯康在有限元、辛几何计算方法等方面作出了开拓性的成果。可喜的是,当前一批知名中青年学者活跃在世界数学研究领域,代数方面有席南华、孙斌勇、田野、田一超、孙旭、郑维喆等,几何方面有田刚、张伟平、方复全、李骏、朱熹平等,分析方面有莫毅明、周向宇等,应用数学方面有张平文、汤涛、陈志明、王小云、包刚等。
当前国际数学大会邀请中国数学家做报告的次数越来越多,很多中国数学家担任知名杂志编委或在一些国际组织任职,这也说明我们的数学研究在国际上占有一席之地。
记者您认为当前我国在数学研究领域方面还存在哪些问题?应该如何解决?
袁亚湘数学虽然很有用处,但是实际上大部分数学工作者,特别是做基础数学的工作者在做研究的时候,可能就是自己的兴趣驱动,并不考虑应用。就像前面讲到很多基础数学的成果和理论,也许现在没用,但是在未来可能会有用。数学是非常特殊的学科,不能要求每个数学家都去做有用的事情。
我们常说,数学研究是一个“贵族”学科,我希望能够给数学工作者一个宽松的科研氛围,充分相信并尊重做基础研究的科研人员。建立长周期支持机制,赋予科技领军人才更大的人财物支配权和技术路线选择权。让数学工作者能够心无旁骛,没有后顾之忧,安心地做研究,这样才能做出好成绩。
在数学研究的评估考核机制方面,避免行政主管部门单纯用发表论文数量、或者是设计一个公式的方式进行简单评价。充分利用同行评价、专业学术团体评价,发挥各单位学术委员会在学术评价中的作用,完善基础研究人才差异化评价体系,构建符合基础研究规律和人才成长规律的评价体系。
此外,当前还有一些高校在招聘教师或者晋升职称时要求有海外留学经历,我希望,能够给予本土自主培养学者与海外留学人员同等机会、待遇。我们要在加强爱国主义教育的同时,通过提供好的科研环境、做好服务,吸引优秀数学人才留在国内发展。
记者您对我国数学人才的培养有哪些建议?尤其是在基础教育中如何培养数学创新人才?
袁亚湘数学人才的培养,实际上最重要的是培养对数学的热爱和兴趣。在中小学阶段,学校老师、家长要培养学生对学习的兴趣。在学习过程中,兴趣是推动学生提升科学素养的重要途径,也是最大动力。数学本来是很好玩的专业,如果把它当做一个选拔人才的机制,谁的数学好就能上好学校,就会使学习过于功利化,导致学生对数学失去兴趣。
基础教育不要给孩子太多压力,我一直反对在基础教育中选拔人才。我想各个学科都一样,基础教育就是要培养孩子学习兴趣,让孩子学会学习,而不是说只注重考多少分。每个孩子都是平等的,学得好要鼓励,学得不好也要鼓励。中小学过早“透支”学生的学习动力,就会导致一些学生上了大学只想放松,开始疯玩。我认为,大学阶段才是最需要刻苦读书的时候。
如果在本科、研究生阶段从事数学专业研究就会发现,中小学阶段的数学内容只是数学领域内非常基础的一小部分,为这一小块内容机械刷题、上辅导班,并不能培养出学生多强的数学专业能力。我们要做的是在中小学阶段引导学生爱上数学、喜欢数学,让他们领悟到数学之美,感受到数学之用,这个初心很重要。只想着通过竞技选拔小苗子,希望这个人以后成为一个大科学家,这是不符合科学规律的。
香港高校与内地优势互补 应加强科研合作

记者据了解,您曾多次到香港进行学术访问,请您介绍一下具体情况。

2019年1月28 日,中科院数学与系统科学研究院—香港理工大学应用数学联合实验室揭牌仪式在香港理工大学举行(受访者供图)

袁亚湘我第一次去香港是在1990年。1994年,我又到香港浸会大学进行了为期半年的学术访问。香港回归以后,我跟香港的关系更密切了。我在香港理工大学、香港科技大学、香港中文大学、香港城市大学都进行过学术访问,其中去的最多的是香港理工大学,有段时间几乎每年都去,因为香港理工大学与中国科学院数学研究院有一个联合实验室,我当时是共同实验室主任之一。香港大学的莫毅明教授与中科院数学研究院关系也非常密切,我们进行数学研究学术评估的时候经常邀请他来。
总的来说,内地与香港数学界的关系还是非常密切的。在国际数学舞台,因为特殊的原因,香港数学会在国际数学联盟中有自己独立的席位,香港的数学会与内地的数学会合作得非常好。
记者您认为香港与内地在数学研究方面有哪些可以互相借鉴之处?
袁亚湘:内地的优势在于,像中国科学院数学研究院、北京大学、复旦大学等机构,各方面的学科比较齐全,从事各方面研究的人也比较多。香港的每所学校也都有一些优秀的数学家,但是从香港的某一所大学来说,总的学科不像内地这么齐全。
香港也有它的优势,一个是香港与境外学术交流的氛围更浓,另一个是香港的管理体制与西方先进国家更接轨。比如香港在引进外国优秀数学家方面的机制比内地灵活、操作也更方便。
香港与内地应积极把握机遇,加强两地在数学研究方面的合作交流,发挥互赢互利作用。比如,内地的学生生源比较多,内地与香港可以联合培养博士生和博士后。两地还可以组织一些共同的研究项目,国家基金委和香港的基金会,都有鼓励内地与香港联合申请联合实验室的基金,这将对促进两地数学的发展、人才培养、学科建设都有好处。

文章来源:

https://mp.weixin.qq.com/s/eR8ngIHCRbnKmW-0d1QPiA

本文发表于《紫荆》杂志2023年7月号