作者:赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2021/9/24 8:58:50
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因数学去国万里,这群中国“后浪”在寻觅什么?

 

9月18日,林徐扬乘坐的航班到达目的地法国巴黎。在戴高乐国际机场,他看到指示牌上不仅有法文、英文,还有中文,很兴奋:“中国人就是有排面!”

林徐扬刚刚在浙江大学数学与应用数学专业完成本科学业,就报名了浙大和巴黎综合理工的一个联合培养项目。得益于出类拔萃的数学成绩,他得到了这次留法的机会。

在地球的另一边,西安交通大学“天才”少年陶中恺,也刚刚以“博士二年级新生”的身份在加州大学伯克利分校落脚;数学竞赛场上拿奖无数的“乖神”邓明扬,也在大二开学时才第一次见到麻省理工学院的美国同学——热情的他们即便没什么话题,也能拉着他聊个15分钟。

陶中恺和邓明扬互相并未见过,但相似的是,由于疫情原因,他们去年的入学计划,都演变成了一年的网课。

9月23日晚,在阿里巴巴全球数学竞赛颁奖现场,3个身在异国他乡的中国数学少年,和许多优秀的数学人在云端聚在一起。他们从全球52850人中脱颖而出,成为今年“最强70人”中的一份子:陶中恺获金奖,邓明扬获铜奖,林徐扬获优秀奖。

当初,他们被数学的美妙深深吸引;如今,他们又因着数学去国万里。他们将要面对什么?又会给数学和世界带来什么?

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2021阿里全球数学竞赛

做数学研究,没那么容易

从学数学到做数学研究,从来不是一件容易的事情,特别是在疫情肆虐的当下。

疫情打乱了很多人的计划。第二届阿里全球数学竞赛的一位参赛者,原本2020年出国读博的计划,因疫情宣告流产;随之而来的经济压力,让她不得不选择加入一家培训机构“赚钱养家”。

2020年秋季开始找工作的麻省理工学院(MIT)数学博士王东皞同样苦不堪言。他想找一份教职,但美国失控的疫情对教职市场冲击很大。直到今年9月——在他从MIT博士毕业3个月后,才获得了纽约大学石溪分校(SBU)西蒙斯几何与物理中心(SCGP)一份博后研究的工作。

今年暑假,王东皞又一次参加了阿里全球数学竞赛。去年他就拿下金奖,参赛对他来说是比拼也是“娱乐”,他打趣道:“反正参加比赛,努力考就行了,能挣一点奖金是一点。”

阿里全球数学竞赛每年产生4个金奖,每个获奖者可以拿走2万美元奖学金。

第一届竞赛,北京大学数学学院的韦东奕摘得金奖;第二届,两年读完伯克利博士学位的张钺二度夺魁;今年王东皞上演了张钺的“传奇”,实现“两连金”。

这读来是一群天才的故事,数学仿佛已写入他们的基因里。

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“两连冠”王东皞

但事实没那么简单。王东皞坦言,“是否还想成为一名数学家?”这个问题,曾在很长一段时间里,盘踞在他的脑海。

“学数学和做数学研究是很不一样的。”王东皞向《中国科学报》解释:“学数学很快乐,因为数学很美妙,学数学就像游览已开发的景区,路铺好了,地图很详尽,你知道哪座山、哪个湖,风景哪边独好;但是数学研究好比爬一座野山,你知道什么是好的数学,你要寻找相似的风景,但并不知道路在何方,又或者这条路根本就不存在。”

“这个过程是孤独和挣扎的。”王东皞说。

“特别是研究得越深入,想找到能一起交流的合适的人就越难。做数学的人都追求自由地思考,两个无拘无束的灵魂很难走得太近。”他顿了一下说:“所以在数学界长期稳定的合作关系非常珍贵。”

他们困惑、孤独,但依然雄心勃勃

王东皞的研究题目涉及规范理论和低维拓扑,只是向别人“科普”这些研究就很花功夫了,解释研究的意义更是难上加难。

但王东皞也是幸运的,他的导师Tomasz Mrowka一直都非常支持他,是这个世界上“为数不多真正相信这个题目价值的人”,一直鼓励他继续完成这个题目。

或许正是因为数学研究的孤独,数学人才更需要传承、需要彼此温暖。

数学界有一个传统:当一个杰出的数学家到60岁或70岁时,大家会举办一个学术会议,召集他的学生,一起纪念他的学术成就。

Tomasz Mrowka明年8月就满60岁了。王东皞希望,他能在会前把研究题目完整地做出来,作为礼物送给恩师。

“他应该会很高兴。这也是他十几年前的一个梦想,如果能帮他实现,我也会很高兴。”王东皞说。

做数学研究的人,看上去个个风轻云淡,但他们个个都怀揣抱负。

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陶中恺和陈省身雕塑

陶中恺看上去文质彬彬,但他“野心”同样不小。他说,就像法国布尔巴基学派那样,“实现数学各个领域都统一起来”是他的终极理想。

“大一统”的理想会实现吗?他说不好,但他会死磕。小时候他喜欢围棋,因为“喜欢下赢别人”。他对数学很执着,就像一种强迫症,比如他觉得某个理论很好,就应该学会它;觉得这个理论应该更完美,他就想要把它变好一点。

他也一直被各式各样的数学吸引:最初对集合论感兴趣,有段时间又觉得数论很有意思,接下来接触了代数几何、偏微分方程,兴趣不断变化,总有新鲜感。

但同样他也陷入困惑:一开始,他想的是努力把定理证明出来、解决大的猜想,“永垂不朽”;但随着研究的深入,他发现与其奔着猜想去,不如从理论着手,逐步增进对数学的理解。因为有时候“为什么要做这个猜想”比单纯解决它更重要。

“猜想的解决,是建立在前人对数学更好的理解之上的,不能靠‘硬做’,所以为了解决猜想,也应该去努力发展数学理论。”现在陶中恺想通了:“我觉得现在还有很多有趣的数学现象没有被发现或者理解,如果钻在大猜想里面的话,可能就会错过这些有趣的事情。”

成为历史的一部分,是数学少年们的野心;而从更具体的理论和问题着手,数学得以成为应用学科、前沿学科的地母。

斯坦福大学在读博士周康杰,研究方向是理论统计学与理论深度学习,他现在正在尝试解释深度学习的“黑盒”过程;加州大学洛杉矶分校在读博士夏铭涛,最近在做一个疫情防控的建模项目,设计更好的算法帮助更好地分配疫苗、控制疫情。

在本届阿里全球数学竞赛中,周康杰和夏铭涛分别夺得了金奖和银奖。

要续写历史,更要“两条腿走路”

“数学是科学的基础。”在颁奖礼现场,阿里张勇说:“数学兴则科学兴,科学兴则国家兴。”

这群海外求学的数学少年们的故事,是历史的延续。

今年7月,丘成桐在为“丘成桐中学生数学夏令营”作特别讲座时说,经过四十年改革开放以来的准备工作,中国已经可以迎接一个崭新的数学时代,使得我们的基础科学和世界并驾齐驱,甚至领导世界。“但是今天,中国要加速成长,单是今天本土的中国数学家是不够的。”

第六届苏步青应用数学奖得主、北大数学系原系主任应隆安,是我国改革开放后第一批国家公派留学生。当时中美还没有通航,应隆安和其他52位留学生去美国,从中国坐飞机到巴基斯坦,再到巴黎,再转纽约、华盛顿,这才抵达目的地。

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北大教授应隆安

“我在美国待了两年,了解到一些前沿的研究方向,做了(双曲线型)守恒律(方程)、涡度法,都是在那儿接触到的,后来回国后继续工作。”应隆安说。

和他同一批出去的姜伯驹、张恭庆,也因数学工作出色,回国后不久便双双当选中科院院士。

在应隆安看来,中国古代有诸如祖冲之等非常出色的数学家,但最近几百年的数学西方占据主导,现在的数学都是“舶来品”。

“尽管现在大家很努力,近年来发展也很好,但是我国数学研究和国外相比还有很大差距,这是客观事实。”应隆安说。

也正因此,应隆安建议学数学的同学,在国内完成扎实的本科学习后,前往国外继续深造、开阔眼界,如此,“学成归国后或将大不一样”。

美国是目前全球数学的中心之一。但在200年前,哈佛大学1803年的入学考试中,数学仅包含最基本的算术问题。后来,美国派出诸多数学研究者前往欧洲“取经”,一波又一波的“留欧生”催生了美国数学的繁荣。

“二战”期间,很多欧洲的数学家前往美国避难,在普林斯顿等高校找到继续研究的职位,这进一步巩固了美国在数学领域的领导地位。

今天,中国数学研究也正走在快速发展的正确道路上。这源于我们用“两条腿走路”:更多的数学工作者学成归来,同时也激励着更多本土的学者做出新成果。

在去国9年后,青年数学家陈杲回到母校中国科技大学,成为“海归”的典范;而本土培养的青年数学家,如浙江大学副教授江文帅,因成功解决了微分几何领域的两个重要猜想,两度登上国际数学顶刊《数学年刊》;阿里全球数学竞赛第一届金奖得主韦东奕,聚焦流体力学中的数学问题,更是被不少前辈寄予厚望。

找到身边的“秘密花园”

中科院院士励建书,从2017年开始在浙大建设高等研究院,目标就是瞄向普林斯顿高研院。目前,已引进密歇根讲席教授阮勇斌、2019年最年轻的中科院新增院士孙斌勇,以及85后、耶鲁大学正教授刘一峰。

励建书坦言,高研院的发展已超出他的想象,教授成果超出预期,也有大量访问和学术讨论。“究其原因,世界性的趋势和中国快速发展的形势,有利于我们吸引人才。”

“而且杭州环境惬意,而且气质也适合做数学,让我们很安静地仰望星空。”

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从左至右:刘一峰 阮勇斌 励建书 孙斌勇

中国数学的风口来了吗?很多人都在问。

数学工作者在努力,而民间也通过举办数学竞赛的方式,让数学被看见,让更多人喜爱上数学。

张勇也当场承诺,阿里希望为基础科学和数学的发展尽一点自己的力量,全球数学竞赛将会一届届办下去。

截至目前,阿里全球数学竞赛已吸引共计15万余人参赛。15万余参赛者中,除了“学霸”、数学家,还有很多是普通人:肛肠科医生、退休教授、全职妈妈、地铁司机……他们因为对数学的热爱,即便每年来当个“分母”,也乐在其中。

科学发轫于好奇心,数学同样如此;对普通人如此,对致力于科研的数学家们更是如此。张勇说,阿里举办全球数学竞赛,就是希望能够让数学爱好者回归初心,找回数学最初吸引着你我的那一刻——解题的快乐、探索的快乐、满足好奇心的快乐。

出生于2002年的“乖神”邓明扬有一个特殊的爱好——“瞎”走路。即使是在家附近也是如此,“就是想看一下有没有之前没有发现过的地方”。

上中学时,邓明扬家住在人民大学附近。在一次“瞎”走中,他发现楼宇间有一个被挡住的奇怪梯子,他顺着走去,发现了一个从没去过的漂亮的花园,豁然开朗。

历史将如何装扮我们的秘密花园?时间将给我们答案。

 
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