汪詰對話張壽武:好的數學家,像獨行俠一樣做研究

2020-12-27 騰訊網

9月6日,2020未來科學大獎在北京揭曉,山東大學教授彭實戈摘得其中的數學與計算機科學獎。

未來科學大獎每年的獎項頒發,都堪稱中國科學界的盛事。為此,騰訊新聞知識官、職業科普作家汪詰,特約未來科學大獎科學委員會委員張壽武教授,在線共話2020未來科學大獎之數學與計算機科學獎。

對話未來科學大獎科委張壽武:好的數學家,像獨行俠一樣做研究

汪詰:未來科學大獎是由中國當前最具聲望的民間科學公益組織未來論壇在2016年創立的,主要是獎勵在大中華地區做出具有國際影響力的原創科研工作的科學家。未來科學大獎目前設置了三大獎項,就是生命科學獎,物質科學獎,數學與計算機科學獎。每一個單項獎金都是100萬美元。

今年數學與計算機科學的獲獎人是山東大學的彭實戈教授,表彰他在倒向隨機微分方程理論,非線性Feynman-Kac公式和非線性數學期望理論中的開創性貢獻。張壽武教授是未來科學大獎科學委員會的成員,而且他本人也是一位卓有成就的數學家,所以想請他來介紹一下未來科學大獎的數學與計算機科學獎的情況。

張壽武:未來科學大獎的數學與計算機科學獎,從純數學理論、應用數學、計算機的軟硬體到計算機的網絡安全問題都涵蓋其中,面還是很廣的。

2017年的獲獎人許晨陽教授是做純數學的,他的研究出發點完全是數學本身的問題,不是從技術和人類的生活這個角度去想的,但說不定50年之後,100年之後,這些理論都會非常有用。

2018年是頒給了林本堅教授,他做的是晶片類的東西,是世界上最具體的研究,對計算機製造是有幫助的,所以它是一個很現實的成就,就是跟我們生活的關係比較密切。

去年的獲獎人是王小雲教授,主要做的是計算機密碼學。王小雲教授一開始是一個數論學家,實際上跟我一樣,是做純數學的,只不過後來他發現純數學在計算機的密碼、安全方面非常有用,就做了密碼學。從數學角度來考慮,它是應用數學,從計算機角度考慮,他是理論計算機,所以兩邊都搭界。

今年獲獎的彭實戈教授是做倒向隨機微分方程的,本身的研究是純數學,但是對應用數學也會有點用。從數學的角度來考慮,主要是考慮數學,應用是次要的;從計算機的角度來考慮,應用是主要的,理論是次要的。

所以,這個獎項的覆蓋面是比較廣的,我們每年從幾十位候選人裡面挑選一些最有成就的數學家和計算機學家。主要是看他們的工作是不是針對大中華地區,以及在數學和計算機領域的研究是不是有廣泛的影響。

汪詰:大多數的數學大獎都是獎給純數學領域的,而且純數學有一個特點,可能在現階段是看不到什麼應用的。所以,有些聽眾就會有疑惑,為什麼要把錢獎給沒有用的純數學?

張壽武:一個東西有用沒用,要看考慮的角度。

所有的數學,它的公理系統早在兩三百年前就建立起來了,每個數學家做的東西,都是在這裡面添磚加瓦。數學的特點是,數學不是科學中的一部分。什麼意思呢?能夠證偽的學問叫做科學,數學是不能證偽的,數學對的就是對的。如果數學可以證偽,那麼整個問題就非常嚴重了。

數學問題主要是來自於兩個方面,一個是數學本身的問題,第二是其他科學積累的問題,比如說應用數學最大的出發點是物理、理論物理和力學,到了現在,計算機和生物學也都對數學有很大的刺激作用。

我們研究這些東西的時候,只對它的問題感興趣,這些問題有可能是100年以前提出來的,也有可能是現在提出來的。如果這個問題提得不夠系統,數學家就認為個問題不夠深刻,就沒有辦法坐在那個地方使勁的研究。

另外一個方面,如果數學已經發展到能夠在具體的科學上面有巨大應用的時候,也可以從數學裡面分出去。比如說牛頓在劍橋是數學教授,霍金也是數學教授。

數學比較純粹,跟哲學比較接近,因為你考慮的問題更多是從學問本身來考慮的,你是在企圖找出宇宙當中的運行規則,是一個理想世界的東西。理想世界跟物質世界能夠發生關係的時候,那是最好的。奇怪的是,數學研究儘管是如此之抽象和理想化,一般來說,好的數學理論幾十年之後,或者是幾百年之後,會對真正的物質世界產生巨大的作用,這並不是我們追求的東西,但確實是這樣發生的。

汪詰:如果有青年學子,今天立志說以後也要得未來科學大獎中的數學與計算機科學獎,對他們,你有什麼樣的寄語?

張壽武:立志是非常重要的,但還是要從興趣的角度和學科本身的特點去考慮。

數學本身比較純粹,所有問題都是歷史問題。從高斯開始,或者是歐幾裡得開始,數學就像是一個團隊研究,加入這個團隊不需要到哪註冊,也不太需要重大基金的資助,就是一張紙,一支筆。有志在數學和計算機領域工作的年輕人,首先要有一顆平靜的心,你要想好了對哪件事情感興趣,千萬不要急功近利,那是沒有用的。所以,最好的方式還是把自己的興趣發展到極致,打好基礎。

一個科學家之所以做得比其他人好,並不是說你比別人聰明,或者是東西做得多,其實是反過來的,做得好的數學家,或者是科學家,主要的特點是能安下心來把所有的精力集中在一件事情上。所以,做科學的,跟做工程的,還是有一點點不一樣。

數學家考慮的問題都是經典問題,都是需要自己獨立思考的,也不需要助手。在其他領域,研究生是Assistant,所以他們管自己的老師叫老闆,但在數學領域,研究生管自己的老師叫老闆是不合適的,原因是我們既不給你錢,你也沒有幫我幹活,對吧,如果一個數學老師跟一個學生在一起合作寫一篇文章,那是很糟糕的一件事情,所以,你做數學,用不著替誰幹,就是替自己幹活,安心把自己的事情做好就行了。至於拿不拿獎不是那麼重要的。

汪詰:解決龐加萊猜想的佩雷爾曼,他就是獨自一個人在家裡完成的,甚至菲爾茲獎的主席把獎送到他的手上,他都拒絕領獎,他說我解決這些問題不是為了拿獎,純粹是我個人的愛好和興趣。包括像納什這樣的人也是完全是獨行俠的性格,好像歷史上解決重大問題的數學家都有這個特點,所以這種心態是第一位的。

張壽武:對。心態是第一位的。做一個數學家並不是每天有這個任務,這個計劃,說實在的,我們是完全沒有計劃的。做科學的人可能有點計劃,因為有團隊,有Lab,有老闆,有申請基金,我們基本上沒有計劃,想做什麼就做什麼,平常的責任也上上課教教書,剩下的時間就是自己在家裡琢磨,能夠琢磨出什麼東西就是什麼東西,全世界差不多也就是幾個人能懂你在做什麼。

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