数学 认知世界的美妙路径(治学者)

发布时间:2015-05-11

记者:刘畅    

 来源:《 人民日报 》 

周向宇爱人领孩子来玩时,在办公室黑板上,抄录了沈复《童趣》中的一 段话。这段话写儿童对世界充满好奇、兴趣,周向宇认为,做研究也是如此。在 这个热闹的世界,有一群学者常年默默耕耘在人类的基础研究领域。对大多数人 来说,他们思考的问题离生活太远,但没有这些扎实的探索,人类文明的步伐终 将困于一隅之地。

——编 者

4 月 30 日早 9 点,北京中关村一带像一年中的其他日子一样挤满了车与人。 红绿灯处,拥挤的车流排成了长队,一阵紧过一阵的喇叭声传递着车主的焦灼。 这一带,几乎是北京乃至全国创新最密集的地方,日新月异。生活走得像拨快了 指针。而仅一墙之隔,位于保福寺桥西南角的中国科学院数学与系统科学研究院 新大楼里,空气似乎凝固了一般,安静。

一杯咖啡摆在桌上,周向宇院士已经工作一个多小时了。若非出国或外出, 他的生活几乎每天如此:清晨七八点到办公室,中午食堂吃饭,下午继续研究, 晚上,等孩子回了家,吃过晚饭,一家三口各执房间一角,仍是看书、研究。 

走在校园里,有些娃娃脸的周向宇,没有任何特别。工作时除了偶尔演算, 其他时候,周向宇就坐在办公室的皮椅上,思考,静静地思考。

“所有的路都不是一下走通的,所有的成绩都是站在巨人的肩膀上取得的”

最近,周向宇与北京大学关启安副教授合作的论文《Demailly 强开性猜想 的一个证明》(A proof of Demailly’s strong openness conjecture)在世 界顶级数学期刊《Ann. of Math.》上发表。这是继 2014 年后,他们二人合作的 论文第二次被该期刊接受。另外,他们最近合作的另一篇高水平论文也被《Invent. Math.》接受并线上发表。这一系列成果在国际数学界引发了密集关注。

对此,周向宇并不觉得意外和惊喜。“只能说,为此付出了那么多时间,值 了。”虽然论文写作只用了几个月,但这十几年,周向宇一直在探索。“所有的 路都不是一下走通的,只能一点点地进展。”

不少人都曾听过这样的故事:牛顿被苹果砸中,发现了地心引力;凯库勒在 梦中,想明白了苯的环形结构。在周向宇的研究中,也有这样的时刻,突然就开 窍了。起初,他也曾三天三夜不合眼,奋笔疾书。研究做久了,他开始明白:所 有进展都只是前进了一小步,铺下一块砖石,远方从不会一下子就清晰起来。

在周向宇和他的同行眼中,数学研究如同探险,“即使最后走不通,也给后 人留下了可循的印迹和路径。很多问题,可能几百年都解决不了,但这过程中, 科学却在发展。”在中国科学院数学研究所所长尚在久看来,数学家是一种职业 化的“存在”:一方面,数学家要向资助者证明自己在工作,不断发表论文获得 资金支持;另一方面,一些阶段性的成果如探险中的“风景”,虽可能无助于最 终目标的实现,却令科学世界的图景更清晰。因此,无论多忙,周向宇每年都至 少听上百场学术报告,“学术交流对研究非常重要,得知道别人走到哪了,其实 所有的成绩,都是站在巨人的肩膀上。”

“每天获得新知的状态就足够欢喜,即使研究受阻,也不会沮丧、放弃”

周向宇的办公室里有块黑板,平时布满数学演算,这两天,上面抄了一段话, “余忆童稚时,能张目对日,明察秋毫。见藐小微物,必细察其纹理。故时有物 外之趣……”这段话出自清代沈复的《童趣》,是爱人领孩子来玩时闲写的,周 向宇很喜欢,觉得做研究也是如此:对世界的好奇、兴趣。故一直未舍得擦去。

自幼,周向宇就意识到自己对数学的喜爱,一道题,即使有明确答案,他还 是愿花时间,找寻另辟蹊径的乐趣。但数学更吸引他的,还在于简洁之美——世 间万物纷繁多变,却往往一条规律、一个公式便能解释。

毕业工作后,周向宇一直没弟弟挣得多。年轻时,他偶尔还向弟弟借钱。 但他一直心怀感恩,对于自己的志趣,家人给予了莫大的理解与支持。

“对研究者来说,外界认可分两种,一种是社会认可,包括物质、荣誉,一 种是学术认可,在自己的研究领域、学术小圈子里,取得成绩。”尚在久觉得, 对于数学家而言,社会认可只是水到渠成的副产品,若以此为追求,学术之路很 难坚持。

不过,即便限于学术领域,“此路不通”的懊恼也如影随形。“不能实现目 标是大多时的状态,得淡然处之。”周向宇觉得,学术之路未见进展,并不等同 于无所收获,多看一本书,多接触一种观点,都是进步,每天获得新知的状态就 足够欢喜,这么想,即使研究受阻,也不会沮丧、放弃。

对此,尚在久也抱存同样的态度,数学家们往往要将目光指向自己而非外部, 至于成绩、外界的评价,并非自身可控。也正由于此,中国向来是奥数大国,却 很难成为数学强国。“奥数过于强调技巧与训练,适当训练是必要的,过度训练 则会伤害数学思维。”尚在久觉得,数学是认知世界的路径,研究中,它被拆分 为具体的问题,每个问题再被细化为算式。研究者若只局限其中,就会忘了为何 出发,丢掉远方。

“数学研究是一份工作,但这是一份聪明人足够勤奋才能做好的工作”

每星期,周向宇会参加一至两次研讨班,和学生们聊前沿进展,碰研究动态, 聊到深夜、忘记吃饭都是常事儿。

“要成为数学强国,我们一定要有自己的成果,必须培养出大量人才。”周 向宇说,这些年,来中科院学纯数学的人多了,但相对比例却少了。作为上世纪 60 年代生人,他们经过苦日子,对物质生活要求不高,对如今的中青年研究者, 周向宇和尚在久倒有不少担忧。事实上,社会多重选择的诱惑,高昂的住房、教 育成本,的确让中青年数学研究者多了些无奈与压力。

周向宇的学生邓富声,中国科学院大学讲师,刚从国外交流回来,孩子还在 上幼儿园。出国前,他一直住在北京玉泉路的学校宿舍,上课得到怀柔郊区,相 隔七八十公里,办公室则位于中关村。毕业已近 5 年,邓富声仍没有住房,但他 很享受目前的生活:规律,充满获得新知的乐趣。“潮流总在迅速地变化,但许 多转瞬即逝,我喜欢去探寻本质,寻找不变的规律。”

如今,数学已然是一个庞大的宝藏,它的发展一部分靠外力驱动,去解决其 他学科的应用难题;更多则依靠自身逻辑,继续探索、解释世界。数学原不以应 用为指向,但经过知识转化,也在推动科技的巨大进步。

现在,依靠越来越多的科研课题和背后的资金支持,数学家们的境遇在变好。 “要不断发论文,获取资金支持,这是一种考核,也是职业数学家为不断探索远 方而获得给养,但如何不限于其中,不忘了目标所在,是研究者必须面对的风险。” 尚在久说。

一位数学所的行政人员告诉记者,接触久了,她觉得数学家们最大的特质, 是勤奋。“数学研究是一份工作,但这是一份聪明人足够勤奋才能做的工作。”

“为何愿意坐冷板凳?”数学家们常被问这个问题。年轻的邓富声对此并 不认同,“冷板凳是什么?是说数学研究枯燥、无味?还是说没名没利?”他觉 得,每个人支撑工作、生活的信念不一样,只要自己觉得有价值、有意义、有兴 趣,就值得坚持。“无论什么板凳,坐久了,都挺热的。”

数学会奖项

华罗庚奖

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华罗庚先生是我国著名数学家

华罗庚先生是我国著名数学家,他热爱祖国,献身科学事业,一生为发展我国的数学事业和培养人才做出了卓越贡献。

陈省身奖

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陈省身教授是一位国际数学大师

国际数学大师陈省身教授是美籍华裔数学家、中国科学院外籍院士。他非常关心祖国数学事业的发展,几十年来在发展我国数学事业、培养数学人才等方面做了大量工作。

钟家庆奖

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钟家庆教授生前对祖国数学事业的发展极其关切

钟家庆教授生前对祖国数学事业的发展极其关注,并为之拚搏一生。为了纪念并实现他发展祖国数学事业的遗愿,数学界有关人士于1987年共同筹办了钟家庆基金,并设立了钟家庆数学奖,委托中国数学会承办。

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