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丘成桐:为何很多中国学生擅长做题,却成不了大数学家?

  时间:2022-08-01 09:13:00     来源: 网络    阅读量:4211    

丘成桐:为何很多中国学生擅长做题,却成不了大数学家?

丘成桐:为什么许多中国学生擅长解决问题,但他们不能成为伟大的数学家?

近日,有数学界诺贝尔奖之称的四年一度的菲尔兹奖揭晓。来自法国、美国、英国和乌克兰的四位青年数学家获奖。其中,韩裔美国数学家许的经历尤为传奇,他小时候数学成绩很差,甚至一度不喜欢数学。这是继丘成桐、陶哲轩和吴宝珠之后,又一位获此殊荣的亚洲科学家。

成为数学家需要具备哪些素质?中国如何培养更多本土世界级数学家?中国要想成为数学强国,要做哪些努力?国际著名华裔数学家、菲尔兹奖首位华裔得主丘成桐近日接受中新社“东西问”专访时指出,要想学好数学,必须有一定的基础天赋,有兴趣,肯努力。数学的真谛不是做题,尤其不是做别人的题,而是发现好的研究方向,好的问题,走出自己的路。

采访记录总结如下:

中新社记者:你曾经说过,你在中国和美国都有一个家,还有生活了半个世纪的第三个家——数学之国。你是如何对数学产生兴趣的?

丘成桐:我从小就对数学感兴趣。我父亲是哲学家,但对数学情有独钟。虽然他不学数学,但他认为这是一门非常重要的学科。在父亲的指导下,我很早就对数学产生了兴趣。

我父亲在我14岁的时候去世了。我一直对数学很感兴趣,但是没有接触过真正的数学。直到去了加州大学伯克利分校,我才知道什么是真正的数学。

坦率地说,当中国数学家看到一个片面的研究领域时,他们没有看到一个宏大的全景。到了伯克利才看到。

中新社记者:您有东西方留学和教学的双重经历,在美国生活了近50年。你认为东西方的数学教育有什么特点?如何解决中国学生擅长做奥数题却不会提问的现象?

丘成桐:很多人都很好奇。中国孩子非常擅长数学。为什么中国出不了大数学家?其实有很多误解。欧美的孩子中,数学最好的也很优秀。老师不仅教他们数学的基本内容,还注重激发他们对数学的真正兴趣,让他们有巨大的动力去发现数学的美。

很多中国孩子看不到数学最好的部分,认为只要把题做对了,考得好就开心了。但数学的本质不是做题,尤其不是做别人的题,而是自己找出好的研究方向和好的问题,走自己的路。

要解决这个困境,首先要做的就是放弃功利主义,不要靠数学升官发财,要争取人才“帽子”和院士。我在美国看到很多年轻人觉得自己的研究很有意思,所以挺满意的。他们不去想能不能当院士,能不能拿高薪。对于有兴趣学习的人来说,真正的回报是学习本身,最重要的是解决难题。他们一定有唐僧的精神,愿意在去西天的路上经历八十一难。

所以,想学好数学,一定要有一定的基础天赋,有兴趣,肯努力。这种努力是漫长的,没有兴趣是无法忍受的。另外,不要指望灵感,以为灵感来了,就解决了一个以前从来没有解决过的问题。

中新社:你很喜欢中国古诗,也写过诗。你曾经说过,中国古典文学深深影响了你的学术气质和修养。中国传统文化给你在数学领域的探索带来了哪些滋养和启发?

丘成桐:要学好,必须有文化基础。我们不仅要读中国古诗,还要看莎士比亚,听浮士德的歌剧,听贝多芬的音乐。诗歌是中国文化非常重要的一部分。无论是诗歌还是数学,都是研究自然的,只是描述方法不同。

我喜欢朴实的风格,诗经,屈原的楚辞,魏晋南北朝的诗词,我最喜欢的是赋——汉赋。

我觉得越读加粗的诗,做数学研究的时候格局就越不一样。我经常鼓励学生多读豪放的诗词,司马迁的《史记》等。,非常有利于研究,有助于开阔思路,关注更大的问题。这也是清华求真书院校训“求天人之乐,宽千古之胸怀”的精髓所在。

中新社:数学的作用是什么?能为人类解决什么样的问题?

丘成桐:自古以来,数学就是整个科学的基础。要解释自然的结构,唯一的语言就是数学。自然的基本规律只能通过数学推导出来。

最早的实验,没有数学是无法表达的;意味着我们要通过逻辑推导出一个结果,这个结果可以用于大型计算机,“两弹一星”等。实际上,所有的科学项目都离不开数学。尤其是近几十年发展起来的互联网,更关注的是数学,如何研究网络结构,如何以最快的速度传递信息。世界上几乎没有一个地方可以没有数学。

最近很多数学家都在讨论疫情,未来感染人数可以用数学模型预测。围棋比赛中战胜人类“阿尔法狗”所涉及的深度学习和人工智能都与数学密切相关。

2022年7月18日,丘成桐在《求是·访睛》第一讲中分享了数学的广泛应用。中新社记者闫宏伦摄

中新社:东西方的数学发展史是怎样的?中国数学目前在世界上处于什么水平?

丘成桐:中国古代数学有一段时间发展得很好,但自从希腊数学大发展以来,世界上没有其他国家能与之相比。从公元前500年到公元200年,希腊在数学方面取得了无与伦比的成就。当时的古巴比伦、古印度、古代中国等文明古国都研究过数学,但都没有找到一种完美的逻辑方法来处理数学。只有希腊数学家做到了。

中国直到20世纪初才正式开始现代数学的研究。今天还不错,但离世界上最先进的数学还差得远。少数中国数学家做得很好,但西方有庞大的数学家队伍,还有差距。

目前我国更重视应用数学,纯数学的发展有待加强。后者需要一个痛苦而孤立的思考过程。

中新社记者:你在自传中说,数学有神奇的力量,可以打破距离、语言、文化的隔阂,一下子把人聚在一起,交流共同的知识。你认为数学如何促进东西方的交流?

丘成桐:数学遵循逻辑的基本思想,这是普遍适用的。我和我的俄罗斯朋友都使用相同的数学语言,交流没有障碍。每个民族都有自己的特点,每个时代都有自己的环境,都会影响数学的发展。但是,数学家讲究逻辑。虽然我们解决问题的步骤和方法不同,但并不妨碍我们互相欣赏,互相融合。

一个好的数学学院必须容纳许多来自不同国家和民族的数学家。50年代以后的大数学家我基本都认识,我从他们身上学到了很多东西,也学到了他们对待学习的态度。我也从物理学家那里学到很多东西,所以我的很多研究都和物理有关。

2006年,世界著名科学家丘成桐、大卫·格罗斯、斯蒂芬·霍金和安德鲁·斯特罗明格参加了弦理论国际会议。中新社记者徐伟摄

中新社记者:第九届中国数学家大会近日召开。你发起这次大会的初衷是什么?中国数学家在促进东西方交流方面能起到什么独特的作用?

丘成桐:中国数学家大会最早是在1998年发起的,当时中国的数学还比较落后,所以我希望集合全世界中国数学家的力量,提高中国的数学水平,方便他们之间的交流。我想我做到了。许多杰出的中国数学家来到中国,许多中国数学家有机会到国外访问和交流。这次会议起到了很好的桥梁作用。

我们也推出了很多重要的奖项,比如有“中国菲尔兹奖”之称的晨兴数学奖。基本上中国最重要的数学家都得过这个奖。1998年,中国的数学水平与海外相差甚远,我们对海外数学研究的进展了解不多。通过这些中国数学家的演讲,中国数学家有机会了解到最前沿的数学研究。经过20多年的发展,中国的数学水平有了很大的提高。现在带领中国学生做研究的方向比以前明确了很多,可以抓住重点。

中新社记者:您预言:“19世纪是欧洲的数学世纪,20世纪是美国的数学世纪,21世纪一定是中国的数学世纪。”你认为中国要成为数学强国需要做些什么?

丘成桐:我非常希望十年内世界一流的数学知识能够在中国产生。中国无疑将在未来的世界舞台上占据非常重要的位置。中国人口比其他国家多,中国人更重视知识。今年,中国有数千万大学毕业生。如果能选出百万分之一的人成为世界级数学家,10年后将培养出1万名一流数学家,相当于美国顶尖科学人才库的规模。

2015年6月,丘成桐受邀到南开大学做演讲嘉宾,受到南开大学学生的热烈追捧。中新社记者张道正摄

具体来说,可以适当创新人才选拔机制,并不是所有的“好苗子”都需要通过高考筛选。清华求真学院每年可以自主招生100人,和高考1000万人相比只是很小的比例。但这些学生有望成为中国数学的领军人才。要改变中国数学的学术方向,可能就靠这一小部分人了。

受访者简介:

丘成桐,男,美国科学院院士、美国艺术科学院院士、中国科学院外籍院士、俄罗斯科学院外籍院士。哈佛大学数学物理系终身教授,清华大学教授,清华大学丘成桐数学科学中心主任,求真学院院长。他毕业于香港中文大学数学系,在加州大学柏克莱分校获得博士学位,师从著名微分几何学家陈省身。他证明了困扰数学界多年的卡拉比猜想和广义相对论中的正质量猜想,是数学界第一个获得诺贝尔奖菲尔兹奖的中国人。

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