"掃地僧"數學家張益唐:要保護天才免於誘惑干擾,創新源於極致的探索

經歷傳奇的傑出華人數學家張益唐在未來科學大獎周表示,當前的課改削弱了中學理科學習的內容和深度。數學基礎教育要求應該更高。

2013年前,年近六十的張益唐只是美國大學裡一位籍籍無名的講師。這一年的4月17日,他在數學界最負盛譽的《數學年刊》上發表論文《素數間的有界距離》,證明了存在無窮多個差值小於7千萬的素數對,從而在最終解決世紀難題"孿生素數猜想"這一百年數論難題的道路上前進了一大步。

張益唐因此一舉成名,榮譽如期而至,先後獲得2014年"麥克阿瑟天才獎"、2016年"求是傑出科學家獎"等多個重量級獎項,還被美國加州大學聖塔芭芭拉分校數學系聘為終身教授。

其實做大學講師前,張益唐還送過快遞、端過盤子、做過小工.....人們稱這位傑出的華人數學家為"數學界的掃地僧。"日前,張益唐受聘成為母校北京大學的客座教授。

跌宕起伏的成才之路,蟄伏三十年的逆境經歷,使人們對這位傳奇數學家的人才培養觀格外感興趣。在北京舉行的未來科學大獎周活動期間,張益唐與媒體分享了自己的看法。

張益唐呼籲,要加強數學學科的科普和教育,也表示要注重引導非功利性學習,"保護"好學生學習數學的興趣,不讓"天才"們被社會其他誘惑所幹擾,我國數學水平自然而然能提升。

▲張益唐在主旨演講中(供圖 未來論壇 )

北大的培養方式會造就更多人才

長久以來,我國數學領域鮮有重大的科研成果誕生,而與之相對的是全民奧數的熱潮,並且中國學生的基礎數學難度與解題能力名聲在外。經過不斷地澄清與呼籲,社會大眾正在慢慢接受數學研究和奧數競賽是兩碼事。與此同時,近年來在國際數學與領域,湧現出了幾位年輕的中國數學家,他們都來自北大,被稱為"黃金一代"。

在張益唐看來,北大數學人才的湧現是自然而然的,但扎堆出現具有偶然性,"我仍認為他們的出現,北大與個人兩者因素都有,而且是相輔相成的。"張益唐表示,科學史上偶爾會出現頂尖人才同一時期爆發,這與他們的研究方向有關係,正是科學遇到困難應有突破的時候,所以一批年輕人的出現有偶然因素,但北大的培養方式未來會造就更多的人才。

張益唐首次分享了他本科在北大讀書時和數學家丁石孫先生的討論。他提問:"為什麼我們還沒有出人才?"丁石孫先生當時的回答是,"時機還不夠"。張益唐回憶,那時北大學風好,學生訓練充分,但整體與國際水平差距很大,"需要一步一步才能趕上去",如今看來算是一種印證。

▲張益唐在接受採訪中。(攝影 劉辛味)

數學天才需要保護

作為北京大學的客座教授,張益唐評價現在北大數學系的學生,有些優秀程度甚至超過自己想象,"令我自愧不如"。這些人可能就是常人眼中的"天才",如何能讓他們將來能從事數學研究?

在這一點上,張益唐贊成他的同事,中國科學院院士張平文教授的說法——"保護天才"。張平文教授曾在由北京智源人工智能研究院舉辦的首屆"智源大會"大會上,特別提到過關於數學人才的培養方式,表示"北大並不培養天才,而是'保護天才'"。

張益唐指出,即使在我國,存在不少功利性因素主導學習工作,仍有一些學生熱愛科學,喜歡數學,"學生未來有多元化的發展方向,要保護學生不被社會其他的誘惑干擾,也要保護學生自己的興趣愛好,發揮他們的想象力和創造力,由此我國的數學水平自然而然地會提高。

採訪中,有媒體提問希望張益唐對人才培養提出建議。張益唐直言不諱地表示,"如果泛泛而談,肯定是空話。我希望人才培養可以實實在在地一步一步做,而不是想出奇招。"

張益唐同時強調,北大擁有良好的傳統——一些數學大家會給本科生上課:"一門課可能懂的人很多,但把它教好並不那麼容易。"張益唐希望北大能夠能一步一步、實實在在地做好,成為其他學校的榜樣,帶動其他學校的發展。

中學階段理科學習深度被削弱

張益唐對我國未來的數學發展表示樂觀,但他也指出了我國基礎教育暴露的一些問題。目前,隨著高考改革,課程改革的進行,一定程度上了削弱了中學階段理科學習的內容和深度。不僅是物理等基礎學科變成選考,有些地區的數學課程,尤其是平面幾何的要求大幅降低。

張益唐認為,"必要的訓練不能丟。數學界有句口號,'歐幾里得萬歲!'這句話的意思是數學教育中,必須要學歐幾里得幾何。'證明'提供了從小培養邏輯的唯一途徑。"

張益唐表示,他在美國教本科課程最頭痛的就是學生不會"證明"。"如果在中國丟失了這方面的訓練,我認為是極大的損失。"他同時提出,國內數學的教育還要加強,"數學學科作為一種普及性的教育,要對學生的要求高一些,最後將對所有人有好處"。

張益唐也表示,培養學數學的興趣少不了對數學的科普。他小時候很愛看《十萬個為什麼》,尤其是早期版本中的第八卷《數學》,愛動腦去解決裡面提出的問題。在如今科普市場較為繁榮的今天,在張益唐看來,對於數學科普內容,尤其是原創內容並不多見。"我們不僅應該看到美國數學教育和科普,同時也要看日本、俄羅斯等國家的做法,這些國家都非常重視數學的科普和教育。"

張益唐表示,"希望有更多專業的數學工作者和科普作家,能為年輕人寫一點科普作品。"

▲張益唐在演講中介紹自己的研究成果(供圖 未來論壇)

數學家並不孤僻

談到自己的科研經歷,張益唐認為自己能堅持做出孿生素數猜想的成果,是由於"覺得自己只能做數學,"他的決定得到了愛人的支持,張益唐說,"就這點愛好,不做後悔一輩子。即使沒做成,我也不後悔。"

2018年諾貝爾生理學或醫學獎得主,日本免疫學家本庶佑曾表示自己的研究要做到自己相信為止,這種研究到極致的態度令張益唐感觸很深。"很多東西要做到極致才會有新的發現,張益唐認為,創新源自對已有內容的極致探索。在數學領域,他仍有極大的"野心",他目前在做的與黎曼猜想有關的工作,關於Landau-Siegel零點問題已有了一定進展。

張益唐研究領域"數論"被譽為數學中的皇冠,在數學史上鼎鼎大名的數學家高斯、歐拉、費馬等,除了留下他們天才的智慧,我們無法近距離接觸他們的個性。要說數學家形象,我們最熟悉的可能是陳景潤。他給讓我們感覺數學家都性格孤僻,除了數學心中無物。誠然,數學家能坐住冷板凳,堅持自己的選擇是一種力量,但也給了人一種不近人情的感覺。

張益唐認為,這是因為過去的報道中誇大了宣傳,"其實,數學家並不孤僻"。還在以往的報道中,張益唐被認為是不善言談,不合群的,再加上他是大器晚成型的科學家,經歷坎坷,58歲才取得重要成就,給人以"不世出的天才"之感。

但是經歷過一輪又一輪"轟炸式"採訪,張益唐說自己從最開始"想逃跑",變成了現在面對媒體侃侃而談。他幽默地表示,"自己並不怪",他還談到自己熱愛文學,古典音樂——作為數學家,他也有很多普通人的愛好。

2019未來科學大獎周於11月13~17日在北京舉行。期間,作為未來科學大獎周系列活動的一場國際科學盛宴,16日在京舉辦的未來科學大獎科學峰會更是大咖雲集。15位世界頂級科學家蒞臨現場分享前沿學術成果,探討學科交叉創新,推進科學產業應用。這些全球最有智慧的大腦們圍繞天體物理、物理、生命科學、數學、化學、計算機、計算機神經科學及量子計算等領域展開主旨演講,通過最精彩的主題演講、最深刻的交流,共同開啟科學的想象和未來。

出品:科普中央廚房

監製:北京科技報 | 科學加客戶端

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