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“數學大國”邁向“數學強國”始于重視數學

如果說一國物理、化學等學科發展不好,還可能是因實驗設備等物質條件的限制,但是一國數學研究落后,則不能歸因于物質條件差。

2018年8月1日至9日,國際數學家大會(International Congress of Mathematicians,ICM)在巴西里約熱內盧勝利召開。開幕式上頒發了數學界最受關注的菲爾茨獎(Fields Medal)。作為數學領域的頂級會議,國際數學家大會吸引了全世界人們對于數學研究動態的關注。據悉,今年有12名華人入選國際數學家大會報告人。

黨和國家領導人歷來重視科技創新。2016年5月30日,在全國科技創新大會、兩院院士大會、中國科協第九次全國代表大會上習近平總書記說:“我國科技界要堅定創新自信,堅定敢為天下先的志向。”當下數學研究水平是制約我國科學發展的瓶頸之一。2018年1月31日國務院發布的《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》(國發[2018]4號)指出:“我國基礎科學研究短板依然突出,數學等基礎學科仍是最薄弱的環節。”

2015年1月27日,李克強總理在邀請科教文衛等方面的代表給《政府工作報告》提意見時說:“現在IT業發展迅猛,源代碼靠什么?靠數學!我們造大飛機,但發動機還要買國外的,為什么?數學基礎不行。材料我們都過關了?!?016年4月15日,李克強總理在北京大學數學科學學院考察時說:“數學是自然科學的皇冠,是其他科學研究的主要工具?!?018年1月3日,在國務院常務會議上,李克強總理說:“數學特別是理論數學是我國科學研究的重要基礎?!薄盁o論是人工智能還是量子通信等,都需要數學、物理等基礎學科作有力支撐。我們之所以缺乏重大原創性科研成果,‘卡脖子’就卡在基礎學科上?!?具體原因何在?以航空發動機設計為例,航空發動機設計主要解決空氣動力和燃燒理論問題,這里涉及大量的流體力學計算。其困難不在于方程組的選擇和設計,而在于如何優化和加速包含大量參數的偏微分方程組的求解。正是由于我國在諸如偏微分方程求解等方面的差距,導致我國的科技發展受到嚴重制約??偨Y李克強總理的談話可以說,我國和西方國家科學技術水平的根本性差距在于數學。

數學研究是百年大計,要實現根本突破,需要有大批能夠靜下心來坐“冷板凳”的人。2015年1月27日,李克強總理說:“國際數學界的最高獎項菲爾茨獎,中國至今沒有一人獲得。大學要從百年大計著眼,確實要有一批坐得住冷板凳的人。”2016年4月15日,李克強總理強調基礎數學研究在我國是薄弱環節,對許多領域形成瓶頸制約,因此需要一批人靜下心來把“冷板凳”坐熱。2018年1月3日,李克強總理說:“我到一些大學調研時發現,能潛下心來鉆研數學等基礎學科的人還不夠多?!崩羁藦娍偫硪蠼逃涂萍疾块T加強合作,“要營造良好氛圍,讓一批有志者能夠潛下心來把‘冷板凳’坐熱。大學及一些重點基礎研究院所,要對理論數學等重點基礎學科給予更多傾斜。這是我們的長遠大計”。

如果說一國物理、化學等學科發展不好,還可能是因實驗設備等物質條件的限制,但是一國數學研究落后,則不能歸因于物質條件差?!皵祵W只需紙和腦袋,‘道具’簡單,投資小。”這是當年家境貧寒的華羅庚選擇從事數學研究最樸素的理由。毋庸諱言,我們距離數學強國尚存不小的差距,但這決不是中華民族智力的問題。原因究竟何在?或許數學家陸家羲先生的遭遇可以給我們一些啟發。

陸家羲,1936年生,自幼飽受舊社會苦難折磨的他熱愛新中國。1952年,16歲的陸家羲懷著對新中國無比深厚的感情,投入到偉大的社會主義建設事業中,他白天勤奮工作,夜晚刻苦自學,在職工逾萬的哈爾濱電機廠兩次被評為廠級先進生產者,還被評為過哈爾濱市抗洪模范。1957年,陸家羲自學考入吉林師范大學。畢業后,他主動到艱苦的邊疆包頭市工作,在包頭市第九中學任物理教師。

1961年至1981年的二十年間,陸家羲先生白天教物理,晚上搞數學研究,先后攻克了“Kirkman數學難題”和難度更高的“Steiner系列大集”問題。其中,僅一個《論不相交斯坦納三元系大集》就得完成55個定理和引理的證明,篇幅超過十萬字。這二十年來,他多次將論文寄給《數學通報》和《數學學報》,并請求鑒定,均被漠然置之。如1965年3月投稿《數學學報》,1966年2月收到退稿,評價稱:“基本上不算是新結果,沒有價值。”

“Kirkman數學難題”已歷百年,就在陸家羲先生申請國家鑒定后的1971年,查德哈里(R.Chaudhuri)和威爾遜(R.M.Wilson)兩人也攻克了“Kirkman難題”,并在國際權威刊物《組合論雜志》上發表了他們的成果。這項本該屬于中華民族的榮譽就這樣丟掉了。《組合論雜志》在1981年9月陸續收到陸家羲先生題為《論不相交斯坦納三元系大集》的系列文章后,很快就把六篇論文分別于1983年、1984年兩期發表,合計100頁,這在歷史上是罕見的。著名數學家門德爾遜評論說這是“世界上20多年來組合設計方面最重大的成果之一”。陸家羲先生無技術職稱,無情報交流的條件,靠微薄的工資,利用業余時間搞研究。由于超負荷工作,他于1983年10月突發心肌梗塞逝世,負債400多元,年僅48歲?!稊祵W學報》1984年第4期發表了陸家羲先生的《可分解平衡不完全區組設計的存在性理論》一文。而該報早在1979年8月14日就已收到來稿。

1984年11月,中國數學學會理事長吳文俊寫道:“雖然最近社會上對陸的巨大貢獻已終于認識并給予確認,但損失已無法彌補。值得深思的是:這件事要通過外國學者提出才引起了重視,否則,陸可能還是依然貧病交迫,埋沒以終。怎樣避免陸這類事件的再一(次)出現,是應該深長考慮的?!?988年3月,陸家羲先生“關于不相交Steiner三元系大集的研究”榮獲1987年度國家自然科學獎一等獎。陸家羲先生的成績,說明非主流科學家,一樣可以取得一流學術成果。縱觀科學技術發展史,名不見經傳的小人物取得驕人成績的不勝枚舉。然而,陸家羲先生的遭遇,并沒有從根本上改變科學界對非主流科學工作者的認識和態度。

習近平總書記在十九大報告中指出:“人才是實現民族振興、贏得國際競爭主動的戰略資源?!薄熬厶煜掠⒉哦弥?,加快建設人才強國。實行更加積極、更加開放、更加有效的人才政策,以識才的慧眼、愛才的誠意、用才的膽識、容才的雅量、聚才的良方,把黨內和黨外、國內和國外各方面優秀人才集聚到黨和人民的偉大奮斗中來?!蔽覀兪欠駪撝匦聦徱曃覀內瞬诺脑u價標準呢?黨和國家關于識才、愛才、用才、容才與聚才的人才政策,正是突破我國數學研究瓶頸的“良方”。

摘自《中國科學報》

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