对中关村发展历程的感慨
今年是中关村科技园区成立20周年,中关村作为我国科技开发、自主创新的前沿阵地,取得了令人瞩目的成就,张恭庆院士希望中关村科技园区今后能够更多地吸引数学家自主创新,提高产品中的科技含量,进一步推动我国计算机科学、信息科学等方面的发展,为我国数学研究和产业创新发展作出更大的贡献。

张恭庆 上海人。1959年毕业于北京大学数学系;中国科学院院士,1994年当选为第三世界科学院院士;北京大学数学系教授、北京大学数学与应用数学重点实验室主任,曾任数学研究所所长(1988~1999年),中国数学会理事长(1996~1999年)。他以同调类的极小极大原理为基础,把许多临界点定理纳入无穷维Morse理论,使几种不同理论在这里汇合、交织,形成一个强有力的理论框架,由此发现了好几个新的重要的临界点定理,并使过去的许多结果的证明大为简化,所得结论也更为精确。
张恭庆院士轻松地斜倚在沙发里,笑着对记者说:“其实国际上很多数学家都很喜欢与人交流,而我们的很多想法其实就是在彼此的交流中互相讨论激发出来的。”与传统印象中,数学家沉迷研究近乎木讷的形象大大不同,张恭庆院士是个善于与人交流的人。
当代数学发展及
数学家担负的历史使命
数学是众多自然科学、社会科学、管理科学的基础。它不仅是各门学科的语言、工具,而且是知识探求的重要手段。许多数学的概念、公式和理论早已渗透到其他学科的教科书和研究文献中了。许许多多的数学方法也已被写成软件,有的被制成芯片装置在几亿台电脑以及各种电器设备之中。当今世界,数学已被应用到几乎一切领域,我们的生活里处处充满了数学。
张恭庆向记者介绍,当代数学发展有如下趋势:1.基础(纯)数学在深度与广度两方面都得到快速发展。主要表现为:不同分支之间的融合与相互渗透,相隔很远的分支间的内在联系不断被发现,以及一些重大难题得益于许多不同分支的成果与方法的综合运用,而得到解决。这些都充分体现了数学内部的统一性。2.数学与其他科学的交叉形成了许多交叉学科群,如计算机科学、信息科学、系统科学、科学计算、数学物理、生物数学、金融数学等。3.数学已成为开发高新技术的主要工具之一,如信息传输与信息安全、图像处理、医疗诊断、药物检验、网络、海量数据处理、Google搜索等等。
在“文革”时期,我国的数学研究出现了中断。经过好几年的劳动锻炼以后,本来作纯数学研究的张恭庆被派去参加优选法推广、电影镜头光学设计以及其他联系生产实际的工作。直到上世纪70年代末,改革开放以后,张恭庆等一批当时的中青年学者才有机会出国进修,才了解到了国际的研究前沿。他认为虽然过去也发表过几篇文章,但这时才开始了真正的数学研究,不过那时大家的年龄都已在40岁上下了。“尽管10年前,无论在工作条件、生活条件、学术交流、图书资料等各个方面我国数学家都仍然无法与国外同行站在同一个平台上,然而我们的历史使命却是要承上启下,培养出建设‘数学大国’的一代年轻的数学家。只有自己跻身于数学研究的主流,赢得一席之地,才能与国际同行平等交流学术,才能有鉴别成果高低的品位与能力,也才能把握好研究的方向,站稳脚跟,当好人梯。”这是张恭庆的体会。他们遭遇过多少困难曲折、经历过多少困惑,这是今天的年轻一代难以想象的。
张恭庆认为,自改革开放以来,我国数学研究从基础到应用都取得了空前的大发展,涌现出了一批优秀的研究成果。但是从总体上看,离国际前沿还有差距。我们在基础研究上,要去争取攻克重大难题,去做原创性的、有自己特色的工作,逐步形成自己的学派;在应用研究中,要为国家在科学、技术、国防、经济等各个方面作出真正的贡献,使数学研究的根扎在中国的土地上。
改革开放与科教兴国给中国的数学发展带来了空前的机遇。而经济持续高速的发展和知识社会的到来也为我国应用数学的发展开辟了广阔的天地。
纯数学与应用数学之间的
“冰山理论”
有人说过,“纯数学与应用数学的关系如同一座冰山,浮在水面上的是应用数学,而处于水下的是纯数学。如果缺少了埋于水下的深厚积累,那么这些‘应用’是建立不起来的”,这句话一直为张恭庆院士所乐道。
我们可以看到,数学确实在发展信息科学中发挥了很重要的作用。然而有不少人以为只需要发展“有应用的数学”,并不关心那些目前还没看到多少应用的数学。张恭庆认为,这种看法是不正确的。
虽然张恭庆进行的是纯数学的研究,但在他的眼中,纯数学和应用数学并没有根本的划分。在纯数学推动应用数学发展的同时,应用数学也刺激了纯数学的进步。就信息安全而言,没有数论中的因子分解算法,人们就不可能想到公开密钥体系;如果没有椭圆曲线理论以及纯而又纯的现代代数数论的深厚理论积累,也发展不起来现代的密码技术。作为频谱分析基础的Fourier分析早就是信息传输的主要数学工具,近年来广泛使用的小波分析技术,正是建立在Littlewood-Paley理论、Calderon表示定理以及Hardy空间原子分解这些调和分析中的深刻结果连同泛函分析中的无条件基理论基础之上的。
其实纯数学与应用数学的划分只是大致的。一般来说,人们把研究数学自身问题的分支划归纯数学,而把研究来自其他各个方面提出问题的分支划归应用数学。但这种划分并没有严格的界限,在数学研究中,纯数学与应用数学的地位经常相互转化。
人才是学术和国家发展的关键
回想起过去遭遇的困难曲折和经历过的困惑,作为有着丰富的学术经验和人生阅历的前辈,张恭庆院士想告诉青年数学家的只是: “自信”和 “锲而不舍”是成功的必要条件。
他认为,现在的青年一代数学家享有中国历史上最好的学习条件与工作条件。在图书资料、网络信息和学术交流等方面,都与发达国家相差无几了。青年人要有充分的自信,要作坚持不懈的努力,这样一定能够作出优异的成果!
当记者提起现在的社会大环境是否会对科研机构里的青年学者们产生影响和冲击的时候,张恭庆也发出感叹,期望我们的青年一代自觉抗拒各种诱惑、抵制虚夸浮躁的学风和一切学术不端行为。脚踏实地、锲而不舍地为实现“中国成为数学大国”、“强国”的理想奋斗。
除了学术科研领域以外,张恭庆院士也希望数学家在其他领域发挥更大的作用,作出更大的贡献。在美国,除了传统的科技领域外,一些新兴的领域如金融、保险、医药、信息、物流、材料等等行业都离不开数学。所以学数学的学生出路很广,除了大学和研究机构外,还有许许多多、大大小小的公司雇用数学家。但我国现在这方面的情况还不理想。
院士寄语
数学是一种工具,更是一门艺术。
现代行业的发展要求从事某一领域的数学家不仅懂得数学知识,更需通晓该领域甚至是多个领域的知识。
作基础理论的数学家不能以一定数量的论文为目标,只有在以达到有机整体为目标,自由的思维才能作出有数学价值的成果。即使是一般的数学老师也要将数学上升到艺术高度,这样学生才能在学习数学的过程中感受到艺术美。
无论选择什么样的发展方向,一旦认定目标,就要坚持不懈。
作数学研究或用数学谋生都是无可厚非的。我不同意将这二者分开。因为对数学应用的需求是客观存在的。每个人都有权利选择自己的发展方向,重要的不是别人怎么看,而是什么是最适合自己的。
现代青年学者要做原创性的、有自己特色的工作,为数学有机体作出贡献,用数学提高我国的科技、经济、管理等方面的实力。
《科学时报》 (2008-10-29 B4 人物)