丘成桐：我们对基础科学的重视程度仍待提升

 

2009年12月17日，清华大学举行仪式，丘成桐数学科学中心的前身——清华大学数学科学中心宣告成立。中心主任、菲尔兹奖获得者、清华大学讲席教授丘成桐在官网上写道：“在清华大学的百年历史里，清华以强大的工程和应用科学学科闻名于世。清华大学远见卓识地认识到数学在科学学科里的基础性和战略性作用……”

此后的15年间，该中心持续发展，对以数学为代表的基础科学的关注从未改变。

不久前，2024数学与物理发展前沿国际会议暨清华大学丘成桐数学科学中心成立15周年大会在清华大学举行。在接受媒体采访时，丘成桐直言：“我们对基础科学的重视程度依然有待提升。”

15年工作达成预期

《中国科学报》：在此次大会上，一直与丘成桐数学科学中心有密切合作的中国数学会理事长席南华院士表示，在您的带领下，数学科学中心正为中国数学研究领域源源不断注入活力，助力中国数学发展迈上新的高度。在您看来，中心在基础科学人才培养方面做了哪些工作?

丘成桐：首先需要明确，培养人才与科学研究是分不开的。特别是在基础科学领域，如果人才培养不是以投身科研为最终目的、不能辅以一流的科研，就很难有一流的研究人才产出。

中心成立的15年里，我们聘请了大量世界一流学者，并先后成立了北京雁栖湖应用数学研究院以及求真书院。其中，雁栖湖应用数学研究院已会聚了百余位一流学者，加之在数学科学中心工作的近百位学者，已建立了一个有着足够科研能力的团队；求真书院的成立则使我们可以选拔出一批在中国甚至世界上都算得上一流的学生，并对其进行符合他们特点的培养。

一流的科研、一流的师资以及一流的学生，才能保证一流人才的产生。这也是我们15年里努力达成的一个目标。

《中国科学报》：这些工作是否符合了您的预期？

丘成桐：可以这样说。15年前，中心刚刚成立时，我国在基础科学，尤其是数学领域的科研与人才培养方面，与美国等科技强国有着相当大的差距。当时我们都没有预料到，15年间，我们可以实现跨越式发展，直至今天在国际上已拥有一席之地。

这背后少不了我国综合国力持续提升所带来的巨大推动力，更少不了国家层面对于基础科学的高度重视。这并非溢美之词，而是实事求是的评价。

比如，在国家的直接关怀下，我们于3年前成立求真书院，可以突破现有教育系统的某些制度性限制，甚至不经过高考就招收具有特别天赋的孩子。这些孩子在原本环境中往往头顶“天才”的光环，但这给他们带来了巨大的心理压力。此外，现行高考乃至中考制度对他们来说也是一种束缚。

但在求真书院，这些“天才”孩子找到了一批志同道合者，其心理压力会大大减轻，我们的师资、科研水平乃至周围环境也更适合他们的成长。目前这些孩子的成长都非常好，我甚至可以断言，他们中很多人的能力甚至可以超过美国哈佛大学等世界顶级名校同年龄学生的水平，这就是一个重要的改变。

没有基础科学支持，不可能“百花齐放”

《中国科学报》：在庆祝中心成立15周年的同时，为什么要举办数学与物理发展前沿国际会议？

丘成桐：自上世纪七八十年代以来，学科之间的交叉越发成为科学研究的主流，特别是数学和物理之间更是难以分开。

从前的物理学家往往认为没有数学，他们也能做出一流的科研。但如今，任何一位物理学家都不会讲出这句话，一流物理研究都离不开数学的支持。当然，他们需要的数学也是最先进的数学。

同样，以前的一流数学家也会有些傲慢地认为物理学不重要，但经过几十年的共同合作后，我们发现物理学中有很多重要想法是我们不可缺乏的，它们改变了数学领域中的很多重要发展方向。

因此，我认为数学与物理共同努力是中国乃至世界科学发展的重要方向。当然，除物理外，数学在工科、生物、工程等领域同样有着重要地位。毫不夸张地说，数学在整个现代科技领域，乃至现代社会，已成为最重要的一门基础性学科——没有好的基础数学，我们不可能看到理论问题被解决；没有好的应用数学，工科、生物学等领域的发展也将困难重重。

《中国科学报》：这是否是您长期坚持在数学领域培养领军人才的一个初衷？

丘成桐：任何科学研究都离不开基础科学的支持。否则，相关研究只可能“碰巧”产生一两朵火花，但永远做不到“百花齐放”。中国要想成为世界科学强国，不能满足于少数科学成果的产生，我们需要大量物理、化学、计算机等基础学科领域的杰出人才，而这些学科的基础依然是数学。

从这个角度上说，尽管近年来我们对于以数学为代表的基础科学的重视程度有很大提升，但在我看来，依然还有提升的空间。

比如，有些机构乃至管理部门为了追求短期成果，要么不重视数学等基础学科的发展，要么即便重视数学，也只是片面强调应用数学的发展。但事实上，没有强大的基础数学作支撑，即便是应用数学也难做成一流。

我自身的成长经历也是如此——在科研生涯的前30年，我的研究重点就在基础科学；近20年来，我在应用数学领域也做了很多工作，并取得了一些成果，但这些工作和成果都与我此前从事的基础科学研究有着密切关联。

没有好的基础科学，即便是应用数学也很难有大的突破，更遑论那些工程应用领域了。这也是为什么在人工智能等新兴赛道，近10年来发表相关论文最多的国家是中国，但ChatGPT等具有突破性的科学成果却往往出现在美国的深层次原因——相较于我们，他们的基础数学等基础科学比我们更加先进，也能培养出更具创造能力的人才。

不存在“弯道超车”

《中国科学报》：近年来，我们在基础科学领域取得的很多进步，使一些人畅想有一天，我们可以实现“弯道超车”。对此，您怎么看？

丘成桐：在科学领域根本不存在“弯道超车”这回事。任何有突破性的成果都需要前期大量的基础训练和积累。

很多人对此存在一种误解，认为基础训练和积累是一件费时费力的事情。但事实上，很多基础训练并不需要花费那么多时间。据我们观察，即便一名十三四岁的初三学生，在进入求真书院的领军计划后，也可以在一两年内完成很多基础训练。

然而，人们的普遍观念依然认为从事基础科学的工作无异于“浪费时间”。

我们希望培养一批有能力的基础科学工作者，并允许一部分转到工程、生物等其他学科领域。事实上，美国几乎所有重要学科，比如生物、医学乃至经济，都要求学生接受两三年的基础科学训练，这使得学生们拥有了很好的基础科学功底。

反观我国，往往并不要求学生学习如此多的基础科学知识，这是需要改变的。

以工程领域为例，在我看来，如果一名工程师不了解相关学科的基础科学，对于一些水平不是很高、处于“中下游”的工作还可以胜任，但面对真正高层次的工程问题，便一定会暴露出“内功不足”的问题。

换句话说，要培养工程领域的领军人才，对基础科学领域的知识学习是必不可少的。否则，我们难以提出真正具有领先价值的问题，只能跟在别人身后拾人牙慧，永远不可能真正走出第一步。

《中国科学报》：您在基础科学人才的培养中，会有意将基础科学与应用学科进行一定程度的融合吗？

丘成桐：当然。从表面上看，我们的很多工作似乎只与基础数学或纯数学有关。但事实上，求真书院花了很多工夫培养应用数学领域的人才，即强调数学与人工智能、生物学，甚至经济学等重要学科门类的结合。

对我们而言，这是一件非常重要的工作，我们并不希望单纯培养理论型人才，而是要培养出一批能懂得其他学科的学者，并期望他们在人工智能、生物等领域作出开创性贡献。

《中国科学报》：在人才培养，特别是优秀数学人才培养方面，您还有哪些思考？

丘成桐：世界上的很多高校都有培养数学人才的机构，其培养方式也大同小异，但关键在于能否找到一流的师资，同时发挥其独特的教学风格。

正如前面所言，近些年我们邀请了众多世界一流学者加盟，比如菲尔兹奖得主考切尔·比尔卡尔教授、国际顶尖数学物理学家尼古拉·莱舍提金教授等，这些大师每个人都有自己独特的风格，同时也会走一条属于自己的道路。对此，我们需要给予足够的尊重。不同大师带领走不同的道路，结合在一起，才会构成一个完整的学科。

当然，仅仅拥有一流的师资也是不够的，我们还需要有足够优秀的学生。必须承认，在基础科学领域，学生的天赋、基础能力和学习意愿对于其最终是否成才具有重要影响。越是国际顶尖高校，选拔学生时的要求也会越严格。希望中国的大学在重视引进一批“大牌”教授的同时，也要强调对具有潜力的学生的选拔与考核。