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    中國能走向數學強國嗎?

    時間:2006-11-21欄目:數學論文

     2002年國際數學家大會在北京召開,4000余世界數學精英齊聚中國首都。恭逢盛會,中國媒體作了大量報導。中國少年數學論壇也同時在京召開,千余少年數學愛好者得以同國際數學大師學者近距離交流,在中國掀起一股數學熱。
      因為這是國際數學大會百年來首次在發展中國家召開,許多人就提出這樣一些問題:
      數學歷史悠久的中國是不是一個數學大國?
      中國何時走向數學強國?……

      數學大國和數學強國是有標志的。它們主要體現在:數學家多;世界頂級的數學大師和學術帶頭人多;數學成果多,而且廣泛分布在數學的各個分支。
      據中國數學史專家介紹,1988年時,中國數學界曾對國際數學研究的格局做出判斷:美蘇繼續領先,西歐緊隨其后,日本迎頭趕上,中國是個未知數。經過10多年的發展,這個未知數初步有了一個“解”,就是我國現在是一個潛在的數學大國,但是還未達到世界一流水平,需要繼續努力。
      據中國數學會理事長馬志明院士講,現代數學有幾十種分支學科,在越來越多的數學領域,中國數學家正活躍在學科前沿。中國科協主席周光召院士就此評論:中國數學家在諸如數論、定理機器證明、微分幾何、拓樸學、復分析、概率論和數理統計、偏微分方程、泛函分析、數值分析和控制論等眾多領域都取得了具有國際水平的成果。
      毫無疑問,中國在發展原子彈、氫彈、導彈與人造衛星、核潛艇、大氣數值預報、石油地質勘探評估、電力電網、航空器氣動外形設計和風洞試驗、高層建筑/橋梁/隧道的設計施工、國民經濟/金融數值和模型分析、網絡安全和信息保密、大型工程系統數值計算和評估方法、數學教育等方方面面,取得了巨大的成果并積累了豐富的經驗,在許多復雜計算缺少計算機特別是大型機、巨型機的情況下,發揚出中國人特有的數學才智和想象力。
      在中國13億人口中有1.5億中小學生是以數學為基礎課的。中考、高考的3+x中,數學占據了不可動搖的地位。中國數學的基礎教育,不遜于任何數學先進國家。從中學生里,中國每年選拔出參加國際數學奧林匹克賽的頂尖選手,他們在大賽中摘金取銀,如探囊取物。按理說中國數學的整體位次應當更靠前一些,然而根據2001年的最新數字,中國數學論文在國際期刊的發表和引用次數僅僅居世界第10位。而且這個位次還是經過不斷努力才達到的。
      中國這種追趕國際數學先進水平的沖擊在近百年中發生了三次。第一次是20世紀20至30年代;第二次是50年代至60年代中期;第三次是80年代至今。
      西方科技強國對數學的重視達到了近乎宗教的程度。在北京數學家大會上,35歲的法國數學家洛朗·拉佛閣獲得了數學界的諾貝爾獎——菲爾茨獎。他是第7位獲此殊榮的法國數學家,也是20年里法國第4次獲菲爾茨獎。人口只有5000多萬的法國,是如何保持這么高的數學水平呢?
      法國國家科研中心數學物理部負責人佩斯金告訴中國記者:這是因為法國政府重視數學研究和大力扶持年輕數學家的政策。
      法國國家科學研究中心每年都在全國選拔十幾位年輕的數學人才,將他們聘為終身研究員,讓他們完全自由地選擇自己熱衷的數學命題。不要求他們在大學講課,也不給他們安排其他工作,其待遇與大學教授相當。這使他們能毫無后顧之憂地潛心研究學問。這種作法在整個歐洲都是絕無僅有的。此舉大大加快了法國數學家的年輕化。目前法國2300多名專門從事數學研究的人員中,40歲以下的占一半以上。
      法國和歐洲領導人對數學家的重視是有傳統的。拿破侖遠征非洲埃及的時候,大軍之中還帶著數學家拉普拉斯。數學家高斯成名之前和之后,受到當地伯爵和普魯士選帝侯的財政支持。德國數學家歐拉,被俄國沙皇親自請到彼得堡研究講學。愛因斯坦在國際上享有崇高的聲譽,同西方重視數學、尊敬數學家是分不開的。
      現在中國政府對數學的重視是空前的。中國的優秀數學家享有政府津貼。中科院數學和系統科學院的研究人員人均經費20萬元,每個研究員有一間獨立的辦公室。但物質條件并非培養數學家的惟一條件。數學畢竟是一項清苦的科學,獻身數學的人要有象教徒一樣的精神追求和心靈激情。雖然中國有大批數學奧賽獎牌獲得者,但他們并非矢志畢生從事艱深的數學研究。
      在中國數學研究的重要力量高等院校,大多數高校的數學系正在成為目前最受冷落的院系。獲得數學奧賽獎牌的尖子生,寧選計算機專業而不選數學力學專業,有的甚至決心不再從事與數學有關的研究。許多數學系本科生改學熱門的經濟學。筆者的兩位朋友都是名校數學本科出身卻改行成了知名經濟學家。本次大會發言的中國數學家、北師大教授陳木法稱,他這名“博導”將面臨無博可導的窘境。有的大學索性將數學系和計算機系合并成信息計算學院。數學系本科生研究生改行成為十分正常的現象,如果有誰將數學的冷板凳坐到底,卻讓人多少有些驚奇,就好象畢業分配時志愿去西藏工作一樣。
      時下的許多中國人過于注重實用,過于注重功利,甚至是名利和收入。對于數學這種離名利較遠、付出很多、收入有限的純科學純抽象研究,人們往往敬而遠之。媒體和社會風氣都助長這種傾向。使中國無法把“奧賽”強國轉變成數學強國。中國教育制度也有過分偏重應試的弊端。學生過于注重做題而忽視創新。
      應試教育,往往針對同一題型反復訓練。這種機械的題海戰術會泯滅青少年獨立思考的能力。他們習慣于從題庫里尋找問題,而不是從生活和學術的內涵中發現問題。他們習慣于“跟蹤”,而不是獨創,更不能原始性創新。這種訓練和心理會成為一個數學大家的障礙。中國的優秀學生會對題感興趣,而不是對數學感興趣。隨著時間的推移,這種訓練方法使優秀學生對數學感到厭倦,使吃力的學生對數學感到恐懼。數學大師陳省身為中國的數學迷題詞:“數學好玩。”大多數的中國孩子恐怕正是缺乏“玩數學”的感覺。
      數學雖有科學之母的稱號,但它的傳播教育方式卻十分古典。許多情況下,要靠學科帶頭人或曰大師的面傳身授。德國大數學家希爾伯特帶出了整整幾代優秀數學家,號稱“希爾伯特學派”。
      法國數學界的布爾巴基學派也是如此。獲菲爾茨獎的美籍華人丘成桐是微分幾何大師陳省身的高徒,他貢獻最多的領域也是幾何學的幾個分支。當有人問本屆大會主席、中國數學家吳文俊:“除了華羅庚、陳省身、陳景潤、馮康和您的工作外,您還能說出近20年來中國數學界在世界上有哪些叫得響的成果來?”
      吳文俊答:“我倒不敢說了。即便有,至少我一下子說不出來。我們還有很大差距。”
      在關于改革開放20余年,中國數學是否出了大師級人物的提問中,吳文俊也稱“不敢說”。
      由于沒有大師級的學科帶頭人,中國數學發展雖有良好基礎和潛在實力,卻后勁不足,沒有把潛力變成實力,頗有點像中國足球似的。
      然而大師也不是三五年的“快速催肥法”能夠“催”出來的。所以中國數學想走到世界前列,情急之下也不會一下子就變成現實。
      盡管如此,中國數學依然克服重重阻力,頑強發展。有專業人士稱:“現在是中國數學發展的最好時期。”本屆數學家大會在中國舉行,就是一個證明。中國正在

    想各種方法培養數學人才。除選拔數學奧賽尖子外,國家給了包括數學在內的基礎科學大量撥款,中國科學院實施了“知識創新”工程,有一批青年數學家脫穎而出。目前,至少有20多位青年數學家在國家"973"計劃中擔任項目首席科學家。
      田剛院士就是很有成就的中國青年數學家。他生于1958年,其母是一位數學研究人員,給了他數學的血液。高考中,田剛數學成績為滿分,校方最惜人才,把他從物理系轉到數學系。大學期間,田剛做了3萬余道題。讀研究生時,他已經出成果了。這次大會,田剛是三位作1小時報告的數學家中惟一的中國學者。上次菲爾茨獎評選,田剛闖到最后一輪,雖最后失之交臂,但也證明了他的實力。
      中國數學要奮起直追,得花大力氣。連日本也有了1名非爾茨獎獲得者。有專家對中國數學“診脈”后開出三劑良方:
      第一是勇氣。敢于做大學問,研究大問題,做別人沒有做的工作。不僅有獨創性,而且有毅力堅持下去把它做到底。
      第二是合作。基礎領域的科學家既要競爭,更要合作。合作的力量超過競爭。中國一些體育項目達到世界先進水平,就是協調合作的結果。科學家要團結。內部缺乏合作的結果,會形成一個怪圈:各自找外國人合作,各自為政。這樣導致國寶級的成果流傳到全世界,外國人出點錢就拿到了。知識產權從此旁落流失,令人痛心。
      第三是決策者的決心和毅力。這一項在中國尤其重要。二彈一星就是當時中國的決策者下定決心,堅持到底,才克服重重困難搞出來的。只要敢于冒風險,周密協調合作,調動科學家的獻身精神,巨大的困難也是能夠克服的。

     


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