田剛:再給些時間,“奧數(shù)強國”一定能變成“數(shù)學強國”

2024-08-08 17:36:37 來源: 科技日報 點擊數(shù):

如果把技術(shù)創(chuàng)新比作一座大廈,那么基礎(chǔ)研究就是地基。地基不夠堅實深厚,就談不上技術(shù)創(chuàng)新和進步。我國在全球科研格局中還未取得引領(lǐng)地位,究其根本,在于基礎(chǔ)研究水平整體上還未達到領(lǐng)先水平。

作為基礎(chǔ)研究的代表性學科,我國數(shù)學學科發(fā)展現(xiàn)狀如何?我國數(shù)學人才培養(yǎng)面臨哪些瓶頸,又該如何突破這些瓶頸?2022未來科學大獎周期間,中國科學院院士、北京國際數(shù)學研究中心主任、未來論壇理事田剛接受了科技日報記者專訪。

數(shù)學是一切科學技術(shù)的基礎(chǔ)

記者:在您看來,基礎(chǔ)科學的創(chuàng)新引領(lǐng)作用體現(xiàn)在哪些方面?為什么說數(shù)學在科研中處于獨一無二的核心地位?

田剛:基礎(chǔ)科學是基礎(chǔ)性的,重在探索人類認知邊界。很多時候公眾不一定能看清基礎(chǔ)學科發(fā)揮的作用。但實際上,日常生活中處處都有基礎(chǔ)學科的影子。以數(shù)學學科為例,數(shù)學中的拉當變換原理在醫(yī)學、物理學、天文學等許多領(lǐng)域有非常廣泛的應用,人工智能也以數(shù)學為基礎(chǔ)。做基礎(chǔ)學科研究需要甘坐冷板凳,需要持之以恒,需要專注思考,一定不能急躁。

數(shù)學的一大特點是抽象,數(shù)學研究的是具體事物背后的客觀規(guī)律。數(shù)學還有一個特點是嚴謹,數(shù)學理論一旦建立就很堅實。此外,數(shù)學學科還有一個特點是超前。比如CT掃描的數(shù)學原理在100多年前就被發(fā)現(xiàn)了,但CT掃描機真正投入應用則是在其數(shù)學原理被發(fā)現(xiàn)的幾十年后。

數(shù)學是人類探索認識邊界過程中最基礎(chǔ)的學科,可以說,數(shù)學是一切科學技術(shù)的基礎(chǔ),有著獨一無二的作用。數(shù)學學科訓練的是科學的思維方式、推理方式,這對人們科學認識問題至關(guān)重要。

記者:數(shù)學非常重要,但在普通人看來,純數(shù)學理論研究離生活和認知太遠。您認為,“數(shù)學無用論”這類觀點反映了什么問題?

田剛:雖然“學好數(shù)理化,走遍天下都不怕”廣為人知,但“數(shù)學無用論”的確也有市場。

我覺得,認為數(shù)學無用有幾個原因:一是數(shù)學很抽象,有時候需要很努力才能理解一些抽象的概念;二是數(shù)學屬于基礎(chǔ)學科,它的作用往往在“幕后”,公眾很多時候不能直觀感受到數(shù)學對于生活的重要意義;三是數(shù)學科普教育做得還不夠,致使公眾缺乏對數(shù)學的深入了解。

為了加深公眾對數(shù)學的理解,我認為科技類的博物館在科普中應該多增加一些數(shù)學成分,比如流體、光學等相關(guān)知識的背后實際上有很多數(shù)學原理。在美國,波士頓科技館就有專門的數(shù)學展廳,這對公眾尤其是青少年進一步認識和了解數(shù)學有很大幫助。

我國在國際數(shù)學界的地位越來越高

記者:2022年第63屆國際數(shù)學奧林匹克競賽(IMO)成績公布,中國隊再次登上頂峰,這是中國隊在IMO中第23次獲得世界第一。但為什么我們是“奧數(shù)強國”而不是“數(shù)學強國”?

田剛:我們需要厘清一個認知問題,數(shù)學研究不是奧數(shù),奧數(shù)也不是數(shù)學研究。是否是“數(shù)學強國”不是一兩個獎就能確定的。當然,奧數(shù)比賽作為一種競技也有特殊作用,比如發(fā)掘優(yōu)秀的數(shù)學苗子,尤其是一些青少年通過參加奧數(shù)競賽可以展現(xiàn)出數(shù)學天賦。不過,這些數(shù)學苗子真正成為數(shù)學研究者或數(shù)學家還需要一個過程。

從“奧數(shù)強國”到“數(shù)學強國”同樣需要一個過程。西方的現(xiàn)代數(shù)學研究歷史很長,相比之下,我國現(xiàn)代數(shù)學研究的歷史要短得多。

但近20年來我國數(shù)學學科發(fā)展還是很快的。原因一方面是人才匯聚,比如北大數(shù)學“黃金一代”中有很多都參加過奧數(shù)競賽,他們中的很多人現(xiàn)在也成為了世界一流的數(shù)學家。另一方面,我國在國際數(shù)學界的地位也越來越高,在幾乎所有數(shù)學方向上都有實力很強的年輕數(shù)學家。

值得一提的是,在2022年國際數(shù)學家大會特邀嘉賓中,來自我國內(nèi)地的有十幾位,而在二三十年前可能只有2—3位華人數(shù)學家受邀作報告。我覺得要有信心,再給些時間,我們一定能從“奧數(shù)強國”變成“數(shù)學強國”。

記者:推動中國數(shù)學學科向前發(fā)展存在哪些障礙?應如何破除現(xiàn)有藩籬?

田剛:最重要的是建設(shè)一支強大的數(shù)學研究隊伍。這幾年我國數(shù)學人才隊伍建設(shè)發(fā)展很快,涌現(xiàn)出一大批30—45歲的頂尖數(shù)學人才。當然還有欠缺的地方。

為此,還需要在以下幾個方面努力:要做好人才培養(yǎng)工作,我國躋身“數(shù)學強國”肯定要靠年輕一代,老一輩的數(shù)學家要為年輕人提供更多發(fā)展機會;要進一步改善軟環(huán)境,比如營造良好的學術(shù)氛圍,完善獎勵評價機制,讓那些能踏實做學問又真正有所建樹的人能夠心無旁騖,我們要鼓勵他們追求更高的研究目標,解決更重要的學術(shù)問題,勇闖無人區(qū);此外,要繼續(xù)加強數(shù)學學科的國際交流與合作。

培養(yǎng)精英和做好科普“兩手抓”

記者:近年來我國數(shù)學本土人才成長迅速。您認為世界一流數(shù)學人才應具備怎樣的素質(zhì)?如何做到引進優(yōu)質(zhì)人才、用好頂尖人才、培育未來人才?

田剛:我認為一流的數(shù)學人才應該具備三種基本素質(zhì)——興趣、天賦、堅持。成為數(shù)學家,不一定要非常聰明。我的數(shù)學家朋友中,有些人反應非??欤械娜朔磻晕⒙稽c,但反應慢并不影響他們做好研究。只要對數(shù)學有興趣,有一定的天賦,能夠鍥而不舍,就能做出大的成就。

引進優(yōu)質(zhì)人才,首先需要好的學術(shù)環(huán)境和發(fā)展平臺。其次,要提高年輕學者的待遇,解決他們的后顧之憂。

用好頂尖人才,最重要的是給他們獨當一面的機會,讓他們能獨立展開研究工作。

培養(yǎng)未來人才,最基本的是要培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣。所以數(shù)學老師要言傳身教,保持對學術(shù)的熱情,這樣才能感染學生。同時要教育學生踏實努力,不要想著抄近路,要遠離對學術(shù)生涯有害的行為。我在北京大學培養(yǎng)學生時就始終跟他們強調(diào),一定要安心做學問。

記者:隨著高等教育的大眾化,數(shù)學教育也走向大眾化。有人認為,這一方面有利于提升公眾數(shù)學素養(yǎng),另一方面可能不利于發(fā)掘和培養(yǎng)數(shù)學精英人才。您怎么看這一觀點?對數(shù)學教育,您有什么建議?

田剛:這兩個不矛盾。一方面要發(fā)掘和培養(yǎng)數(shù)學精英人才,比如通過全國數(shù)學聯(lián)賽等一些活動為特別有數(shù)學天賦的學生提供更多機會,充實數(shù)學研究精英人才隊伍。另一方面要做好普及教育,提高公眾整體的數(shù)學素養(yǎng)。雖然不是每個人都能成為數(shù)學家,但數(shù)學素養(yǎng)一定會對人一生的發(fā)展有所幫助。因此,在數(shù)學教育方面,要提高師資水平和教學質(zhì)量,既做好大眾教育,又抓好數(shù)學頂尖人才培養(yǎng)。

還有一點要補充,我覺得數(shù)學天才在人群中的比例不會因地區(qū)差異而有太大差異。有些在偏遠地區(qū)的學生可能數(shù)學天賦很好,但卻由于缺乏更好的老師和資源得不到進一步深造的機會,這是令人遺憾的。所以,做好鄉(xiāng)村偏遠地區(qū)的數(shù)學教育工作也非常重要。

(科技日報記者 代小佩)

責任編輯:宋慈

抱歉,您使用的瀏覽器版本過低或開啟了瀏覽器兼容模式,這會影響您正常瀏覽本網(wǎng)頁

您可以進行以下操作:

1.將瀏覽器切換回極速模式

2.點擊下面圖標升級或更換您的瀏覽器

3.暫不升級,繼續(xù)瀏覽

繼續(xù)瀏覽