丘成桐:中國數學落後美國80年,為什麽?

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導語:丘成桐先生為美國科學院院士、美國藝術與科學院院士,中國科學院外籍院士,俄羅斯科學院外籍院士,哈佛大學數學係和物理係終身教授,清華大學講席教授、丘成桐數學科學中心主任、求真書院院長,北京雁棲湖應用數學研究院院長。

他先後獲得菲爾茲獎(Fields Medal)、麥克阿瑟(MacArthur)獎、克拉福德(Crafoord)獎、沃爾夫(Wolf)獎、馬塞爾·格羅斯曼(Marcel Grossmann)獎、邵逸夫(Shaw)獎,能夠得到這六項世界頂級科學大獎的數學家隻有丘成桐一個人。

2024年4月30日上午,丘成桐先生受邀在華中科技大學做客第330期“科學精神與實踐”講座,帶來題為“中國數學的現狀和將來”的報告。以下為報告內容實錄,未經本人審閱,供朋友們學習參考!

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毫無疑問的是,中國必須在科技上成為強國。在西方圍堵的情況下,我們必須掌握這些科技的根源,也就是我們所說的基礎科學。

基礎科學多姿多彩,但是基礎科學中的基礎是數學科學和理論物理。而數學既是物理學的基礎,也是一切工程理論的基礎!

所以任何一個強大的現代化國家,數學的成就必須名列前茅!

英國的數學大盛於牛頓(Isaac Newton, 1643-1727),低沉約八十年後,在十九世紀複興,直到現代。

法國數學始於費馬(Pierre de Fermat, 1602-1665)、笛卡爾(Rene Descartes, 1596-1650)等人,曆久不衰。

德國數學家始於萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716),大師屢現,領導西方數學,直到兩次世界大戰後,1950年代複興。



當前中國數學和這些老牌大國相差甚遠。

美國為了發展數學,從1880年開始派留學生到歐洲,到了1910年間,在伯克霍夫(George David Birkhoff, 1884-1944)的領導下開始有了突破,他們同時利用兩次世界大戰的機會,大量吸收歐洲的數學家。到了1960年,美國數學已經領導世界。

中國現今數學還沒有達到美國20世紀40年代的水平。



俄羅斯的數學曆史始於十八世紀歐拉(Leonhard Euler, 1707-1783) 至聖彼得堡,但是真正生根在十九世紀中葉,到了二十世紀中葉,已經可以和美國抗衡了。

蘇聯解體以後,經濟不景氣,大量學者移居美國和歐洲。雖然大不如前,勢力還是不小。

日本和我國文化比較接近。明治維新時,派了不少學者到英國、法國、德國留學。

最重要的學者叫高木貞治(Teiji Takagi, 1875-1960),他在十九世紀末到德國哥廷根大學跟隨一代大師希爾伯特(David Hilbert, 1862-1943),回國後改革日本的教學方法。

他於1915年在數論方向做出了極為重要的突破性工作,使日本學者信心大增。

到了1940年代末期,日本人在世界數學界已經出人頭地,差不多有十個影響世界的數學家出現。中國數學還沒有到達這個成就。

我們需要注意的是,這幾個國家發展出來的數學家代表了近代數學的大部分成就。每個國家數學的興起都有一個重要的帶領學者,其在數學上的工作能夠影響學壇百年之久!

在中國,這樣的學者,毫無疑問,當屬陳省身(Shiing-Shen Chern, 1911-2004)先生。陳先生1946年回國時,就帶出了一批傑出的中國數學家。但是,幾年後,包括他自己在內,都到美國去了。當然,他在美國也帶出了一批華裔數學家。直到上世紀80年代中葉,陳先生全麵回國。那時候,他已經七十多歲了,培養出的好學生大部分留學海外。想要複刻40年代風貌,有很大困難。當然,當時國內經濟積弱,也是一個重要原因。

一個國家數學的真正興起,不在於有能力去蕭規曹隨,跟著其他國家的學者做一些修補工作,而在於自己走出一個重要的科研方向,其他國家的學者就會有濃厚的興趣來跟隨學習。到目前為止,中國數學水平未達到後麵的地步,卻也超過了前述的水平。未來這三年是中國崛起的關鍵時刻!

如何知道一個學校、一個國家的數學內容,必須要有一個公平的評審係統。我們畢竟要知道,我們要達到和國際同行平起平坐,很重要的一環是知己知彼,但是直到目前為止,中國數學界對我們國家的數學水平處在世界前沿什麽位置並沒有搞清楚。

一般來說,中國評估獎項、評估晉升,較少征求國際專家的意見,大部分意見由國內的一些同行來決定。但是現代數學多姿多彩,可以分出幾十門不同的方向。而中國數學學科大部分重要學者年紀偏大,往往因循守舊,對於現代數學的發展的認識並不全麵,他們對一些新興學科的評估亦不夠準確。

在這樣的背景下,年輕的學者會繼續因循守舊,沒有能力、沒有興趣去走一條自己的路,也逐漸和世界前沿的發展脫了軌。

即使是國際評估,很多學校都是以論文多少、影響因子高低等來做決定。這樣的方法對於一般學問還算靠譜,但是對於最前沿的學問卻是遠遠不夠的。

十年前我看到一個新聞,台灣交通大學的工科被評為世界第一,近年來我也聽說清華大學的工科也是被評為世界第一。大家都十分高興,但是大家心裏知道,麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校等名校的工科比這兩所大學強,他們不斷發表領導世界的論文和發展工業最前沿的技術,而我們中國名校還沒有這樣的突破科研。

從這點看,我們知道這些通過機器找尋影響因子用來評估學科是否達到世界一流的方法,並不客觀,達不到評估的目標!美國的名校,如哈佛大學、麻省理工學院、斯坦福大學、普林斯頓大學、加州大學伯克利分校等都有世界一流的學者,他們自己對前沿的學問有深入的了解,再加上同行評審(peer review),他們很清楚自己的水平。

一般來說,他們不會公開他們的意見。而中國高校既缺乏最前沿科學家,又較少征求全球專家的意見;即使征求,也多局限於華裔學者,那就不全麵了。



現在我來談談我如何判斷中國數學的成就。從1979年我踏入北京的土地,直到現在我每年都會到中國,無論是內地、台灣和香港,平均起來,總共的時間總有幾個月,而每年到我在美國任教的地方學習的學生和訪問學者也是為數不少。這十多年來,我門下弟子回國的也不是小數,包括了兩個影響深遠的院士。到如今,我也替中國建立了八個以上的數學研究所。我自己做的學問,也橫跨基礎數學、應用數學和理論物理,所以我對中國數學的情況還是有一定的了解。

但即使如此,我對中國數學的了解直到去年才更深入。

2022年,中國科協領導來清華大學和我見麵,希望我帶領中國數學在國際上走出一條自己的路。

在北京市支持下,去年我和清華大學數學科學中心、北京雁棲湖應用數學研究院的同事們籌辦國際基礎科學大會,邀請了全世界在數學、理論物理和工程上有重要貢獻的學者,齊聚北京,討論最前沿的學問。

我們同時設立了一個極為重要的國際獎項,叫做最佳論文獎,計劃在國際基礎科學大會上頒發。

我們將數學、理論物理和工程的主要方向分為大約四十個分支方向。每個方向找到五位該領域最活躍的專家,有歐洲的、有美國的、有俄羅斯的、有以色列的、有日本的、有印度的。

我們邀請的評委中有五位是菲爾茲獎得主、兩位是諾貝爾獎得主、兩位是圖靈獎得主,還有多位獲得其他國際大獎的專家及六十多名世界各地的科學院院士,全部約一百六十多名大學者。

由這些學者一起評估,選出過去五年發表的最佳論文。這些論文應該能夠準確代表數學發展的方向,而且獲獎者也是實至名歸的。

我們邀請的一百六十多名評委經過一個多月來日以繼夜的討論,在數學學科中選出了一百一十篇近五年來最傑出的論文。為了客觀和公平,我們又成立了一個由三十多位傑出學者組成的複審委員會,最後挑選了八十五篇最佳論文。整個評審過程都是由全世界最權威的專家嚴謹參與的,是我所見過的最具公信力的評審過程!

評審的結果令我十分驚訝!在八十五篇論文中,隻有六篇是國內大學教授的作品,而由美國大學教授作為作者的論文卻有七十多篇!(不少論文有超過三位作者)

我們所有涉及到評選的會議和討論都由中國的大學教授擔任召集人,歧視中國學者的可能性不大。因此,最佳論文獎的評選結果可以用來作為一個中國數學和世界前沿比較的指標,它具有說服力地反映了國內數學的真實水平。

結合我們的評獎結果,再比較國內很多重要獎項的評獎結果,可以清晰地看出來,國內現有的評估沒有“真實”地把中國學者的水平展示出來。比如,很多國內得到重要獎項的學者們並沒有入選,這說明他們的研究成果沒有進入世界數學前列,沒有得到國際同行的普遍認可。

第一件值得討論的事情是,這十年來,中國經濟崛起,雖然個人財富還比不上美國,但是國內傑出學者得到的薪酬和房子的資助已經超過了大部分美國教授,深圳、上海、杭州等地方都有極為豐富的獎勵。

聽說浙江省有個“鯤鵬行動”計劃,提供六千萬人民幣的天文數字!有好幾位數學家因此受益。

但是讓人遺憾的是,這些獎項的獲得者並不是上述六篇得獎論文的作者。

另外一個問題是,為什麽華裔學者在美國名校可以做出最前沿的學問,在中國名校卻有困難。

但是即使在海外的華裔學者,這四十年來的工作,除了張益唐的著名工作以外,當年陳省身先生在微分幾何,及周煒良(Wei-Liang Chow, 1911-1995)在代數幾何上的重要工作是無可比擬的!

不能說海外的華裔數學學者的誌向就一定單純,但是沒有被中國“帽子”包圍、被中國院士的榮耀引誘,還是願意力爭中上遊。但是和陳省身先生的工作,卻難以相提並論!

我對這個問題考慮了很久,我得出的結論是:中國誘導學者做學問的方法太過注重於物質的獎勵,沒有照顧到學問本身內容的成就。



我們有大量的優青、青千、傑青等獎勵方式,很多高校規定他們隻給這些有“帽子”的學者提供豐厚的薪水及住房津貼,因此所有年輕的學者為了“帽子”而拚命!

由於缺少國際上特別傑出專家的評估,大家對於學習和在科學上的成就,不是誇大其詞,就是言不及義!

年輕人不敢去做最前沿的學問,因為部分評委不懂這些前沿學問,也懷抱私心,他們恐怕前沿學問在中國流行以後,他們自己沒有一席之地。

鼓勵大學和年輕人建立明顯的目標,至少有十間大學希望成為世界一流的大學。而年輕人的誌氣必須改進,至少有一小批的年輕學子有誌氣成為世界一流的學者,做出突破性的工作,能夠在學術界引領風騷,影響數學未來幾十年的發展。

我們不能夠讓我們的年輕人一生的誌願就是拿政府頒發的“帽子”,做個院士,甚至得到諾貝爾獎。做學問的的目標是要找到大自然的奧秘,找到一切有意義的規律。

gwangmsn 發表評論於
大家評的都是算術不叫數學,直正搞數學的沒錢賺所以無人搞數學,我的幾位同事在國內都是名校出來的,很奇怪的是他們班上數學特別好的全都去了IOWA 州開小農場去了。
偶偶地來一發 發表評論於
純數學除了幾個世界公認難題之外,無所謂落後,隻是美國大學教授比較有名,容易帶風向。你做個課題,我也做個課題。你那裏有名有錢,一大堆人跟著做。我無名無錢,沒人跟,最後更加得不到基金資助,默默無聞。就是馬太效應。最後我隻好跟著你做,顯得落後而已。我數學真比你差嗎?
騎貓旅行 發表評論於
1940年美國還沒有原子彈,按他的說法,中國現在也不應該有原子彈,因為數學是美國1940年的水平。
novtim2 發表評論於
他對數學的理解和你我比起來;就好比你我和猴子的數學相比;從數學角度來講,他和我們不是一個物種。
63戒 發表評論於
美國人連算盤都不會打, 哪裏懂什麽是數學。
novtim2 發表評論於
他說的你們完全不懂,你們辯論的和他說的根本不是一回事。他說的對不對隻有他哪個水平的人能理解,比如張益唐可以出來說他說的對不對。其他人你們出來是辯論的還是來搞笑的????
rosin 發表評論於
丘講的純數學理論研究,就是他自己的一畝三分地,完全是一葉障目不見泰山。純數學的頂尖突破靠的是幾個天才的頭腦,是可遇而不可求的。中國需要的是數學的頂尖應用。現在的量子計算,載人航天,超大型計算,到底數學哪裏差了?那些純粹的數學理論,為什麽一定要那麽多的人去搞?
viBravo5 發表評論於
中國數學落後,為什麽?答案很簡單,在中國的數學家用象形中文思維,是屬於object-level層的思維.

象形象形就是摹仿,要先有才會很快摹仿。

而開創性數學是meta-level思維,是形而上思維。

所以,幾乎作出開創性工作的華人數學家都是在海外英語環境下做的。
jinzhengping 發表評論於
這就是美國最富有的地方養得起這麽多的科學家和機構 相比之下中共還是個一窮二白的地方
goldeyeball1 發表評論於
一個漢堡1.5元,要買兩個,美國人用十個手指加十個腳趾都算不過來,還吹美國數學”先進“?笑掉大牙!
goldeyeball1 發表評論於
80年前美國猿人剛剛從猴子進化成人,還懂數學??
vincentsjtu 發表評論於
落後就努力吧!人工智能時代,中國已經領先歐洲日本了,已經很厲害了
jw2009 發表評論於
純數學強和這個國家的科技是否強大有沒有必然關係?
ajaja 發表評論於
就因為中國數學家沒有活學活用習近平思想。
長須老榕 發表評論於
其實沒啥奇怪的,畢竟現代科學都出自西方。美國中醫針灸也是合法職業,論水平能和中國的比嗎?你覺著你學會了,其實門都沒入。
長劍倚天 發表評論於
美國數學係,並不叫數學係,而是叫藝術係。
我倒是挺認可這個名稱的。
數學也是藝術,是藝術就有各種流派,各有受眾。
中國既要觀察了解其他國家的研究方向,但更要堅持自己的研究方向。
說到底,數學這門藝術,是為中國產業服務的,也是中國產業需求的反映。
美國數學已經越來越玄學,脫離現實越來越遠,因為已經沒有需求做依托,中國不應該跟隨!
長劍倚天 發表評論於
首先,整篇報告就沒有看到中國數學落後美國80年這個句子。
另外,美國教授等於美國培養嗎???
我不相信美國有幾個自己本土培養的數學家,不然,請列舉名單!
事實上,美國吸引了很多國家的人才,譬如俄羅斯,印度,當然還有中國人等。這些是美國教授,但並不代表美國的數學水平有多高。
不知道這裏有幾個了解數學領域的,數學研究細分很多分支,從事研究的基本是外國來的。
記得我以前說過,研究方向並不代表研究水準。
其實這裏應該辯論的是,數學研究方向到底更應該偏重哪些領域的問題。和數學水平並沒有什麽關係!
smart321 發表評論於
在數學家眼裏肯定是落後,中國數學家都不了解最前沿是什麽?在數學老師眼裏中國人不落後,那些幾百年前形成的數學公式中國普通人都記住了,盡管這些數學公式在中國人一生的工作生活中基本沒用,中國孩子花費大量時間以快樂童年為代價學這些東西是否值得?中國人從來就不去思考
TexasPeter 發表評論於
丘成桐小事清楚大事糊塗,他PPT說西方圍堵,那麽為什麽圍堵?
這個問題不搞清楚,不但中國數學起不來,就算起來了,也是為虎作倀。
走出非洲67 發表評論於
說明習思想還沒有落實,還沒入心入魂入腦
jw2009 發表評論於
而且不久的將來人工智能非常可能徹底碾壓人類,包括在數學領域。。
jw2009 發表評論於
丘成桐應該把中國人和中國區分開來,丘成桐本人算是美國數學家還是中國數學家?天資好的不應該把自己框在一個國家內,生命有限,數學研究是很個性的事,哪裏適合數學家個人發展就去哪裏。。
Panda44 發表評論於
丘先生隻看尖子的水平,看々美國普通人的水平可能落後中國200年。
cacu 發表評論於
沒有自由的土壤 難得開出自由思想的花朵。
愛閱讀的人 發表評論於
應用數學絕對不落後, 理論數學肯定落後.
誠信 發表評論於

很不明白五毛兄們為什麽要在專業問題上胡言亂語,又不涉及共產政權的利益和形象, 完全沒必要嘛。

是為了增加網友對你們的厭惡感嗎?

貓二 發表評論於
唉,洗腦得挺徹底。
54188-中國 發表評論於
打開任何一所大學,頭版頭條是學習總書記講話;落實十二大精神;黨紀學習紀律......

中國數學落後美國80年,為什麽----因為沒有自由,沒有民主,沒有法製;

隻有獨裁專製,邪惡恐怖,隻有中國共貪黨。
相信事實 發表評論於
中國在基礎科學的整體研究水平上並不比世界水平差,但因為中國的母語是中文,在英文統治世界學術刊物的背景下,中國學者的語言表達能力顯然是有很大障礙的。看過不少中國學者的英文論文,經常不知所雲,並非理論基礎不好,而是英文不好。這樣的論文寄到外國的雜誌上從一開始就被刷掉了,根本到不了專家那裏。所以專家們以為中國的高水平論文很少。

頂尖數學家的學習和思維方式顯然是非常特殊的,和學文的人完全不同,而這些人的語言表達能力往往很差,學好數學同時有很高水平的英語水平很難,而頂尖的東西別人根本翻譯不了啊。
rosin 發表評論於
丘就是一葉障目目光短淺的小知識分子,老是覺得自己的那三瓜倆棗有多重要。數學再怎麽尖端,都是象牙塔那幾個天才的事情,而應用上中國無論怎麽都夠了,而且還比其它國家發達的多。
哢炸飛 發表評論於
像美國這樣數學上至領先其他國家80年下至普通老百姓1/2+1/3不知道等於幾的也是奇葩了