作者:赵广立 来源: 中国科学报 发布时间:2025-5-30
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陶哲轩称美国家科学基金会削减经费太“短视”

 

本报讯 5月26日,著名美国华裔数学家、菲尔兹奖得主陶哲轩在数学博客平台发表长文,直指美国国家科学基金会(NSF)2025年计划削减基础科学领域研究经费的做法非常“短视”,并称,基础数学研究经费削减力度太大,以至于他的某些研究项目甚至要完全依赖自己和“一群不求回报的在线志愿者”。

据《纽约时报》报道,NSF计划在2025年将基础科学领域的经费削减超51%,明年也拟进行类似幅度削减。该报道援引历年经费数据称,NSF的新拨款数处于1990 年以来的最低水平。

对于经费的削减,陶哲轩算了一笔账:过去10年,数学科学领域年均可获得1.13亿美元的经费支持,以美国3.4亿人口计,人均为80美分;但今年,截至5月21日,该领域获得的资助总额仅为3200万美元,人均不足22美分。

削减数学科学等基础科研经费,在陶哲轩看来,短期“似乎毫无影响”。“基础数学研究的问题,往往距离实际应用非常遥远,但它会以难以察觉的方式,滋养着最终催生实际应用的更广泛研究生态。”

陶哲轩抛出了“开普勒橙子”的故事。1611年,德国天文学家和数学家开普勒提出了一个名为“空间中最有效球体堆积方式”的问题:“如何将球体(如橙子)在空间中堆叠得尽可能紧密?”

从实用角度看,对于这个问题的解决方案数百年前的水果贩就已掌握,即采用六方最密堆积法。但数学家花费数十年才严格证明了这种堆积的最优性,并最终在2012年获得形式化验证的证明。

水果摊贩几百年来都知道的事情,数学家为什么还要费力去证明?这有什么用?

“数学家的好奇心并没有止步于此。”陶哲轩表示,数学家还在其他几何体系,如高维欧氏空间、有限域上的离散几何中探索了这个问题的变体。乌克兰女数学家Maryna Viazovska就在8维和24维空间中取得惊人突破,并因此获得2022年菲尔兹奖。

“这类由好奇心驱使的问题看似缺乏直接应用价值——毕竟没人需要把八维橙子堆在一起。”陶哲轩话锋一转,但这并不是数学家的自娱自乐,当手机普及后,这些探索和证明马上有了大用场。

“手机普及后,人们迫切需要解决如何在无线频谱中高效编码多个设备的信号,避免相互干扰的问题。”陶哲轩解释说,事实证明,探索离散高维球体堆积问题产生的数学技术和洞见对此极具价值——不仅体现对开发高效编码方法的“正向”贡献,还通过给出理论效率上限为评估进展设定基准,并避免在数学上不可行的编码方案上浪费资源。

开普勒的“橙子”,经过几个世纪的“堆积”,最终帮助人类更好地用上了手机。陶哲轩说,这正是数学等基础研究的魅力所在——它们对具体技术进步的贡献往往“微妙而间接”,但若没有它们,许多突破可能需要更长时间才能实现,有些甚至可能永远无法实现。

“因此,削减此类研究经费尤其会打击新一代研究者,短期内或许能省下许多钱,但从长远来看,这将极大削弱解决具有重大现实影响的复杂技术问题的能力。”陶哲轩说。

(赵广立)

《中国科学报》 (2025-05-30 第2版 国际)
 
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