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中国能走向数学强国吗?

时间:2006-11-21栏目:数学论文

 2002年国际数学家大会在北京召开,4000余世界数学精英齐聚中国首都。恭逢盛会,中国媒体作了大量报导。中国少年数学论坛也同时在京召开,千余少年数学爱好者得以同国际数学大师学者近距离交流,在中国掀起一股数学热。
  因为这是国际数学大会百年来首次在发展中国家召开,许多人就提出这样一些问题:
  数学历史悠久的中国是不是一个数学大国?
  中国何时走向数学强国?……

  数学大国和数学强国是有标志的。它们主要体现在:数学家多;世界顶级的数学大师和学术带头人多;数学成果多,而且广泛分布在数学的各个分支。
  据中国数学史专家介绍,1988年时,中国数学界曾对国际数学研究的格局做出判断:美苏继续领先,西欧紧随其后,日本迎头赶上,中国是个未知数。经过10多年的发展,这个未知数初步有了一个“解”,就是我国现在是一个潜在的数学大国,但是还未达到世界一流水平,需要继续努力。
  据中国数学会理事长马志明院士讲,现代数学有几十种分支学科,在越来越多的数学领域,中国数学家正活跃在学科前沿。中国科协主席周光召院士就此评论:中国数学家在诸如数论、定理机器证明、微分几何、拓朴学、复分析、概率论和数理统计、偏微分方程、泛函分析、数值分析和控制论等众多领域都取得了具有国际水平的成果。
  毫无疑问,中国在发展原子弹、氢弹、导弹与人造卫星、核潜艇、大气数值预报、石油地质勘探评估、电力电网、航空器气动外形设计和风洞试验、高层建筑/桥梁/隧道的设计施工、国民经济/金融数值和模型分析、网络安全和信息保密、大型工程系统数值计算和评估方法、数学教育等方方面面,取得了巨大的成果并积累了丰富的经验,在许多复杂计算缺少计算机特别是大型机、巨型机的情况下,发扬出中国人特有的数学才智和想象力。
  在中国13亿人口中有1.5亿中小学生是以数学为基础课的。中考、高考的3+x中,数学占据了不可动摇的地位。中国数学的基础教育,不逊于任何数学先进国家。从中学生里,中国每年选拔出参加国际数学奥林匹克赛的顶尖选手,他们在大赛中摘金取银,如探囊取物。按理说中国数学的整体位次应当更靠前一些,然而根据2001年的最新数字,中国数学论文在国际期刊的发表和引用次数仅仅居世界第10位。而且这个位次还是经过不断努力才达到的。
  中国这种追赶国际数学先进水平的冲击在近百年中发生了三次。第一次是20世纪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。
  西方科技强国对数学的重视达到了近乎宗教的程度。在北京数学家大会上,35岁的法国数学家洛朗·拉佛阁获得了数学界的诺贝尔奖——菲尔茨奖。他是第7位获此殊荣的法国数学家,也是20年里法国第4次获菲尔茨奖。人口只有5000多万的法国,是如何保持这么高的数学水平呢?
  法国国家科研中心数学物理部负责人佩斯金告诉中国记者:这是因为法国政府重视数学研究和大力扶持年轻数学家的政策。
  法国国家科学研究中心每年都在全国选拔十几位年轻的数学人才,将他们聘为终身研究员,让他们完全自由地选择自己热衷的数学命题。不要求他们在大学讲课,也不给他们安排其他工作,其待遇与大学教授相当。这使他们能毫无后顾之忧地潜心研究学问。这种作法在整个欧洲都是绝无仅有的。此举大大加快了法国数学家的年轻化。目前法国2300多名专门从事数学研究的人员中,40岁以下的占一半以上。
  法国和欧洲领导人对数学家的重视是有传统的。拿破仑远征非洲埃及的时候,大军之中还带着数学家拉普拉斯。数学家高斯成名之前和之后,受到当地伯爵和普鲁士选帝侯的财政支持。德国数学家欧拉,被俄国沙皇亲自请到彼得堡研究讲学。爱因斯坦在国际上享有崇高的声誉,同西方重视数学、尊敬数学家是分不开的。
  现在中国政府对数学的重视是空前的。中国的优秀数学家享有政府津贴。中科院数学和系统科学院的研究人员人均经费20万元,每个研究员有一间独立的办公室。但物质条件并非培养数学家的惟一条件。数学毕竟是一项清苦的科学,献身数学的人要有象教徒一样的精神追求和心灵激情。虽然中国有大批数学奥赛奖牌获得者,但他们并非矢志毕生从事艰深的数学研究。
  在中国数学研究的重要力量高等院校,大多数高校的数学系正在成为目前最受冷落的院系。获得数学奥赛奖牌的尖子生,宁选计算机专业而不选数学力学专业,有的甚至决心不再从事与数学有关的研究。许多数学系本科生改学热门的经济学。笔者的两位朋友都是名校数学本科出身却改行成了知名经济学家。本次大会发言的中国数学家、北师大教授陈木法称,他这名“博导”将面临无博可导的窘境。有的大学索性将数学系和计算机系合并成信息计算学院。数学系本科生研究生改行成为十分正常的现象,如果有谁将数学的冷板凳坐到底,却让人多少有些惊奇,就好象毕业分配时志愿去西藏工作一样。
  时下的许多中国人过于注重实用,过于注重功利,甚至是名利和收入。对于数学这种离名利较远、付出很多、收入有限的纯科学纯抽象研究,人们往往敬而远之。媒体和社会风气都助长这种倾向。使中国无法把“奥赛”强国转变成数学强国。中国教育制度也有过分偏重应试的弊端。学生过于注重做题而忽视创新。
  应试教育,往往针对同一题型反复训练。这种机械的题海战术会泯灭青少年独立思考的能力。他们习惯于从题库里寻找问题,而不是从生活和学术的内涵中发现问题。他们习惯于“跟踪”,而不是独创,更不能原始性创新。这种训练和心理会成为一个数学大家的障碍。中国的优秀学生会对题感兴趣,而不是对数学感兴趣。随着时间的推移,这种训练方法使优秀学生对数学感到厌倦,使吃力的学生对数学感到恐惧。数学大师陈省身为中国的数学迷题词:“数学好玩。”大多数的中国孩子恐怕正是缺乏“玩数学”的感觉。
  数学虽有科学之母的称号,但它的传播教育方式却十分古典。许多情况下,要靠学科带头人或曰大师的面传身授。德国大数学家希尔伯特带出了整整几代优秀数学家,号称“希尔伯特学派”。
  法国数学界的布尔巴基学派也是如此。获菲尔茨奖的美籍华人丘成桐是微分几何大师陈省身的高徒,他贡献最多的领域也是几何学的几个分支。当有人问本届大会主席、中国数学家吴文俊:“除了华罗庚、陈省身、陈景润、冯康和您的工作外,您还能说出近20年来中国数学界在世界上有哪些叫得响的成果来?”
  吴文俊答:“我倒不敢说了。即便有,至少我一下子说不出来。我们还有很大差距。”
  在关于改革开放20余年,中国数学是否出了大师级人物的提问中,吴文俊也称“不敢说”。
  由于没有大师级的学科带头人,中国数学发展虽有良好基础和潜在实力,却后劲不足,没有把潜力变成实力,颇有点像中国足球似的。
  然而大师也不是三五年的“快速催肥法”能够“催”出来的。所以中国数学想走到世界前列,情急之下也不会一下子就变成现实。
  尽管如此,中国数学依然克服重重阻力,顽强发展。有专业人士称:“现在是中国数学发展的最好时期。”本届数学家大会在中国举行,就是一个证明。中国正在

想各种方法培养数学人才。除选拔数学奥赛尖子外,国家给了包括数学在内的基础科学大量拨款,中国科学院实施了“知识创新”工程,有一批青年数学家脱颖而出。目前,至少有20多位青年数学家在国家"973"计划中担任项目首席科学家。
  田刚院士就是很有成就的中国青年数学家。他生于1958年,其母是一位数学研究人员,给了他数学的血液。高考中,田刚数学成绩为满分,校方最惜人才,把他从物理系转到数学系。大学期间,田刚做了3万余道题。读研究生时,他已经出成果了。这次大会,田刚是三位作1小时报告的数学家中惟一的中国学者。上次菲尔茨奖评选,田刚闯到最后一轮,虽最后失之交臂,但也证明了他的实力。
  中国数学要奋起直追,得花大力气。连日本也有了1名非尔茨奖获得者。有专家对中国数学“诊脉”后开出三剂良方:
  第一是勇气。敢于做大学问,研究大问题,做别人没有做的工作。不仅有独创性,而且有毅力坚持下去把它做到底。
  第二是合作。基础领域的科学家既要竞争,更要合作。合作的力量超过竞争。中国一些体育项目达到世界先进水平,就是协调合作的结果。科学家要团结。内部缺乏合作的结果,会形成一个怪圈:各自找外国人合作,各自为政。这样导致国宝级的成果流传到全世界,外国人出点钱就拿到了。知识产权从此旁落流失,令人痛心。
  第三是决策者的决心和毅力。这一项在中国尤其重要。二弹一星就是当时中国的决策者下定决心,坚持到底,才克服重重困难搞出来的。只要敢于冒风险,周密协调合作,调动科学家的献身精神,巨大的困难也是能够克服的。

 


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