作者:王兆昱 来源: 中国科学报 发布时间:2024-2-27
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他想为中国培养“菲尔兹奖”得主
——专访西湖大学理论科学研究院教授伊万·费先科

 

伊万·费先科   受访者供图

■本报见习记者 王兆昱

“那些早年曾获得奥数冠军的人,不一定能做好数学研究。”西湖大学理论科学研究院教授伊万·费先科(Ivan Fesenko)对《中国科学报》说。

伊万·费先科认为中国数学的现状很奇怪:在奥林匹克数学竞赛中,大多数获奖者都是中国人;但中国数学家的突破性贡献似乎不如法国、美国、俄罗斯等国的数学家。

2023年11月,全职加入西湖大学的伊万·费先科决定做点什么。他发现,许多培养出优秀数学家的国家都注重大学与高中的联系,为高中生举办寒暑校和“数学俱乐部”等活动,让他们提前接触数学研究人员,感受高等数学的魅力。然而,中国却缺乏类似的活动。

于是,伊万·费先科提议在西湖大学为16岁~18岁的优秀高中生举办类似的活动。西湖大学可以为这些高中生提供相关费用。

奥数冠军是否具备做好数学研究的潜力

《中国科学报》:你提到在奥数竞赛中取得优异成绩不一定与数学研究的能力相关,能详细谈谈这个观点吗?

伊万·费先科:奥数像是一群人比赛,看谁在有限时间内最快、最好地画出某个命题;数学研究则像是艺术家在一幅画上花费数天、数月甚至数年时间,最终取得艺术突破。

奥数问题属于初等数学或低级大学数学,高等数学所需技能与奥数完全不同。

《中国科学报》:许多中国家长会培养孩子学奥数,你认为这对中国未来数学家培养会产生何种影响?

伊万·费先科:这取决于年龄。初中是适合奥数的阶段,因为学生在此年龄段还不能学习高等数学。但对有天赋的高中生来说,奥数已经不那么适合了。

我和几位有数学天赋的中国高中生聊天,发现他们在17岁时还不了解高等数学,而我15岁时就了解了。由于要准备高考,他们在学习高等数学上已经比我晚了两三年。

我认为,应该为中国的优秀高中生提供机会,让他们在16岁~18岁时接触高等数学以及高校研究人员,包括博士生、博士后。

《中国科学报》:在你看来,中国数学教育的主要问题是什么?

伊万·费先科:中国有14亿多人口,但在中国大陆的教育体系下,却没有诞生菲尔兹奖的获得者。我认为这应归因于大学与高中之间缺乏“激励性联系”。

高中时期(特别是最后两年)是青少年深化学习、发展自己才能的黄金时期。在俄罗斯,有数学天赋的孩子通过入学考试,进入专门的数学高中,而非普通高中。他们在十六七岁时接受更密集的数学教育,包括大学数学和高等数学,并受到激励。高中毕业时,他们参加特殊考试,数学部分比国家统考难得多,但可能因此免除一部分国家统考内容。

反观中国,几乎所有高中生都必须将高中最后两年奉献给高考,他们没时间学习高等数学或进行额外的研究。

数学人才应该被看作国宝,尤其是年轻人。当前的教育体系应得到改善,使其尽可能地帮助有才华的年轻人施展才能。

为高中生建立“数学圈子”

《中国科学报》:你在西湖大学有什么计划?

伊万·费先科:我的责任是激励更多中国的年轻数学家成长。我有与60位年轻研究人员共事的经验,他们中的一些人已经是日本、中国、法国、英国、美国等大学的正教授。

《中国科学报》:为高中生和大一新生开办数学寒暑校,目前的进展如何?

伊万·费先科:西湖大学提供了启动资金。但目前的问题是——由于相关规定,中国大学不能为高中生和大一新生支付其所有的寒暑校学费。

也许在中国西部的某些地区,有一些有数学天赋的青少年。他们的家庭付不起钱,需要大学来承担此费用。日本、俄罗斯、德国等国都有为高中生开办的寒暑校,费用都是由大学承担的。

以中国的人口数量,每年参加高考的学生中,可能有10位未来的大数学家。我们理应找到他们并帮助他们成长。

现有的办法是找赞助商。我们正在与杭州某些企业会面,或许它们可以提供帮助。这并不是一笔大的开支。

《中国科学报》:你有一位来自农民家庭的学生获得了菲尔兹奖,能讲讲他的故事吗?

伊万·费先科:初见时,他20岁出头,还不会说英语。但他显然是一个颇具才华的人。作为英国诺丁汉大学的教授,我开始和他一起做研究,帮助他解决数学上的问题,并在心理上支持他。

天才数学家需要大量的心理支持。在无法解决某个问题时,年轻数学家很可能变得抑郁,并怀疑自己的数学水平根本不行。此时,教师需要提供心理帮助,告诉他们下个月可以再试一次,或尝试换种方法。我很乐意为学生提供这种帮助。

未来的社会是数学社会

《中国科学报》:你强调数学在这个时代越来越重要,能具体谈谈吗?

伊万·费先科:全球领先企业的CEO和各国政府都知道数学的重要性。我们正在经历数字化和人工智能革命,这场革命将从根本上改变许多经济领域,许多职业将被取代。

很多中国家长希望孩子从事金融分析师的职业,为证券交易所或投资银行做一些分析。但这些职业很可能会被人工智能取代,孩子们会在10年后失业。

问题来了——哪些职业仍然非常有价值、不会被人工智能取代?

高等数学是首选职业之一,因为高等数学是计算机科学和人工智能所有发展的基础。近几年,数学在疫情期间发挥了重要作用。政府使用数学模型判断何时放宽限制,但以前的流行病模型质量很低。

比如在英国,建模人员在疫情开始时预测英国将有500万人死亡,这完全是错误的。后来,我们与统计学家、流行病学家组成小组,制作出更好的模型,以供政府使用。

在英国,如果能提前一天放宽限制,就能为国民经济节省20亿美元。这正是数学家为国民经济作出巨大贡献的机会。

《中国科学报》:针对数学和人工智能的关系,请谈谈数学如何为人工智能作出贡献。

伊万·费先科:ChatGPT是工程师和计算机科学家在未了解其真正工作原理的情况下,通过反复试验发现的。这好比一群人用不同的铀和钚组装核弹,但他们不懂核运行过程的基本物理规律,之后很可能会犯错,发生爆炸。

目前ChatGPT是有效的,但我们不知道它为什么有效,它的模糊发展会带来什么。唯一的办法就是让数学家参与进来,以发现ChatGPT运行的数学定律。

如果没有良好的语义学支持,ChatGPT会变得非常危险。只有数学家真正参与进来,ChatGPT才能变得可管理,人类才有可能真正主导它的发展。

在数学领域,人工智能只能帮助逻辑运算,无法解决深奥的数学问题。目前,数学家不指望它解决这些问题。突破性发现需要以全新角度看待问题,对问题有新的理解,人工智能无法做到这一点,所以人类依然更强大。

《中国科学报》:你曾撰写文章,提到数学家变得功利化的危险。能否展开谈谈?

伊万·费先科:在计算机发展史上,有一家非常著名的美国公司,叫贝尔公司。该公司的实验室墙上贴着一张海报,上面写着:要么做美丽的事,要么做有用的事。

那些最好的数学家学习数学并非为了赚钱,也不是为了获得某个大学的职位,而是因为真正喜欢数学。数学也许比他们的家庭、亲人还重要,是他们的生存必需。

但由于种种原因,过去20年间,许多进入数学领域的人对数学的态度是工薪族的态度,只是为了做些事情赚取薪水,对高等数学没有太多热情和灵感。这影响了数学的质量。虽然目前发表的论文很多,但大部分是低质量的。

我们需要更多伟大的数学家。记住,要么美丽,要么有用,但不能平庸。

《中国科学报》 (2024-02-27 第4版 高教聚焦)
 
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