作者:韩扬眉 来源: 中国科学报 发布时间:2022-5-19
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苏炜杰:从数学竞赛里走出来的弄潮儿

 

2010年,丘成桐给苏炜杰(左)颁奖。 受访者供图

■本报记者 韩扬眉

今年以来,34岁的苏炜杰收获了两份“礼物”:一是美国工业与应用数学学会首届“数据科学青年奖”唯一获奖者;另一个是宾夕法尼亚大学统计与数据科学系和计算机系终身教职。

在年轻的“数学人生”里,苏炜杰一路从名校走来——北大本科、斯坦福直博,实力有目共睹。而很少被人提及的是,初二以前,他都在乡村里的学校上学。

过去这些年里,作为数学竞赛冠军、“天才少年”,苏炜杰见到了竞技数学里最残酷和最美妙的一切—— 一些极有数学天赋的同龄人退出数学领域;一些人完成蜕变,成为数学世界里的弄潮儿。很幸运,苏炜杰成为了后者。

人生轨迹因数学竞赛而改变

苏炜杰求学路上几乎每一个重要时刻都与数学竞赛相关。他的人生轨迹也因数学竞赛而改变。

第一次是在初二。苏炜杰出生在浙江余姚市明伟村一个农民家庭,余姚市经济发达,但其农村教育资源条件远不如相距仅几公里的城区。初二那年,他第一次接触到全国初中数学联赛。得益于好成绩,苏炜杰受邀到城区的中学读书。“这是我人生第一次从农村到城市。”

第二次是在高中。高一和高三时,苏炜杰在全国高中数学联赛上分别获得浙江省第六名和第一名,并受邀参加国家奥林匹克竞赛集训队。高中毕业前,他就收到了北京大学等高校的“保送”通知。

2007年进入北京大学,成为苏炜杰通往数学研究世界的重要一步。2010年,他参加首届丘成桐大学生数学竞赛,并收获了一个金牌、两个铜牌和全能金奖。

竞赛主办者是著名数学家、哈佛大学数学系主任丘成桐,命题人和考官均是全球一流数学家,难度与国外知名大学的研究生资格考试相当。

“丘先生亲自给我颁奖,与一位伟大的国际数学大师近距离接触,对我是极大的鼓励。”苏炜杰告诉《中国科学报》。

因为这次比赛,苏炜杰得到了斯坦福大学、哈佛大学等全球顶尖名校数学家们“亲自面试”的机会。大学毕业时,他顺利拿到多所顶尖高校的博士生全额奖学金,最后选择了斯坦福大学,在该校最高博士生奖学金的支持下开启攻读博士之旅。

也是这次比赛,让苏炜杰获得了一笔“丰厚”的奖学金——2万多元。“我家经济条件非常有限,当时出国申请费用和机票等都靠它,所以非常感谢。”

十几年过去,再次谈起这段经历,苏炜杰依旧心怀感激,“竞赛给我提供了机会,没有它,我的人生肯定会改变”。

对数学天生热情,保持“敬畏之心”

苏炜杰对数学有着天生的热情,甚至一度到了“狂热”与“痴迷”的地步。

苏炜杰最早发觉自己喜欢数学是在小学三四年级。五年级时他向同村一名大专生借书,有微积分、线性代数等高等数学内容。有些看懂了,有些没看懂,但他感受到数学的美妙。

苏炜杰对数学产生了一种“特别的、非常强烈的热情”。他想看高等数学的专业书,可当时余姚的新华书店里没有,家人也并不太理解,“为什么一个小学生需要那么高深的书?”他求父亲带他去宁波、杭州的新华书店,“刚开始,我爸爸不太愿意,求了很多次,他终于带我去了”。

在新华书店,他一下子买了数学分析、高等代数、微分几何、热力学、量子力学等多种门类的书籍。买回来后,苏炜杰如饥似渴,“当时只要看本数学、物理的书,可以不吃不喝”。

苏炜杰坦承,这些书自己能看懂的很少,甚至不到10%,“只能看懂一些记号,无法理解真正的数学背景”。老师看到书桌里的这些书,也觉得他“不应该好高骛远”。但这些没有影响到他。“数学的公式是美的,数学的图形是美的”,他很享受沉浸在数学世界里。

但在开始参加数学竞赛后,“火热”的激情有所消退。“竞赛确实消耗了我对数学的原生兴趣”,这是最让苏炜杰遗憾的。

尤其是高三时,苏炜杰希望冲击中国数学奥林匹克国家队,他的数学世界里是数不清的题库,以及需要牢记于心的解题技巧和套路。没有了自由思考、创新,苏炜杰内心不喜欢这种状态。他清醒地认识到,从长远看,一旦题目多到让你激情下降,甚至打压兴趣,是非常可怕的。“人生很长远,最终需要兴趣驱动,让你能够做一件事情并持续下去。”

进入大学后,苏炜杰对数学依然保持着“敬畏之心”,也依旧保持着刻苦的学习状态,成绩常常排名年级专业第一。他基本不玩游戏,最多的时间投入到图书馆——与在燕园第一周就认识的女朋友、现在的妻子一起结伴学习。

苏炜杰结识了志同道合的朋友,每个晚上和周末都会交流、讨论,分享一些超越教材的知识。“周围都是优秀的人物,有困惑、难题,一交流马上就有点子了,很快会提高、进步。”不再日日做题的他们,不约而同地寻找儿时的乐趣。

苏炜杰钻研纯基础数学的同时,也关注数学的应用。他多次参加数学建模比赛,并屡获佳绩。2010年,他与同学在美国大学生数学建模竞赛中获得Finalist奖(特等奖提名)。在这个过程中,他发现了数据科学的巨大应用价值,于是决定出国攻读应用数学和统计学博士。

树立学术风格

在斯坦福大学,苏炜杰师从两位“大牛”博导——美国国家科学院院士、麦克阿瑟天才奖得主Emmanuel Candès,美国国家科学院和工程院双院院士Cynthia Dwork。他们对苏炜杰要求特别严格,是苏炜杰能够在数学领域“更进一步”的重要人物。

“导师强调要树立自己的学术风格。”这几乎奠定了苏炜杰的科研走向。“风格,就是不随大流,做最前沿的研究。比如导师不希望我们follow别人做的研究,改进一下就发一篇论文。”

博士期间,苏炜杰看到很多博士生第一年就把论文写出来了。导师似乎看出了他的“着急”,告诉他,“慢慢来,第一篇论文水平一定要高,它可是你之后每篇论文的‘参照物’”。

苏炜杰关于高维统计的变量选择研究的论文直到博士第三年才完成。这篇文章当时得到了国际同行的广泛关注,“开国际会议时,很多人并不认识,却知道我们的工作”。

“一篇论文有没有价值,是看很多年后还有没有人读。”这是快毕业时导师对苏炜杰的教诲,也是他写论文做研究一直遵循的原则。

如今,苏炜杰已经完全转向应用数学研究领域,致力于探索人工智能的数学基础,已在机器学习的优化算法、数据隐私保护、深度学习理论基础和高维统计等方面取得重要成果。

一个代表性工作是,对一类添加动量的优化算法提供一个分析和设计的框架,特别是对Nesterov加速算法提供非常直观的分析。这个工作被众多机器学习理论研究者使用和推广。机器学习泰斗Michael Jordan在2018年里约国际数学家大会一小时报告中,以很长的篇幅介绍了苏炜杰做出的重要成果。

正如冲击“冠军”,苏炜杰也在冲击着“最顶尖”的科研问题。“要做就做最前沿、最顶尖的科研。在面对每个问题时,我都会花足够多的时间思考、学习和了解,一旦决定就不遗余力。”

前不久,得知获得宾夕法尼亚大学终身教职后,苏炜杰把这个好消息告诉了丘成桐,感谢他当年的鼓励。丘成桐也第一时间回信表示祝贺。

“祖国是我的根,从农村一路走来,到今天有一点点成绩,离不开家乡和老师们的培养和教导,有机会我将不遗余力地回报。”苏炜杰说。

《中国科学报》 (2022-05-19 第4版 人物)
 
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