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深爱“数学之美”的中华人民共和国国际科学技术奖获得者丘成桐博士

时间:2022-07-06 13:26:09 来源:科普之家 作者:科普作家余武隆 栏目:人物 阅读:107

《深爱“数学之美”的中华人民共和国国际科学技术奖获得者丘成桐博士》

没想到,第一次拍摄数学家竟是2003年度中华人民共和国国际科学技术奖获得者丘成桐教授,在北京人民大会堂接受国务委员陈至立颁奖!

没想到,第一次采访数学家竟是曾荣获国际数学界最高奖“菲尔茨奖”且无比热爱祖国的中国人丘成桐博士,在北京有宾馆畅谈如何成为一位著名科学家的故事!

没想到,第一次听数学家讲座竟是自幼迷恋数学后来解决了微分几何的著名难题“卡拉比猜想”的国际著名数学家丘成桐,在国际合作奖颁奖现场讲“数学之美”!

2003年3月24日,2003年度中华人民共和国国际科学技术合作奖在北京人民大堂举行。我作为《中国科技奖励》杂志社长助理身份带队全程采访并拍摄。

颁奖活动上有一个特别议程,获奖代表丘成桐教授做题为《数学之美》的专题讲座,这是我听过的一场规格最高且最吸引我的科学家讲座。丘成桐博士全程用英语讲座,同声翻译是中国科学院数学所的一位女数学家。这场讲座深深的吸引并打动了,讲座结束我马上走到丘成桐教授身边提出要专题采访,他二话没说,马上答应一起回获奖代表驻地友谊宾馆,去他房间接受采访。

我们的采访围绕“数学之美”展开。当问他为什么会将数学与美联系在一起?邱教授的话匣子一下就打开了。现将当时记者陈淑玉采访并发表在《中国科技奖励》2004年第3期的内容完整转载,相信对我们的孩子们了解大科学家是怎样成功以及如何学好数学肯定会有很大帮助。

记者(以下简称记):祝贺您获得中国国际科学技术合作大奖!您从1979年以来,通过培养人才、成立研究所和捐款等形式支持和促进我国的数学研究,累计捐款约2856万人民币、298万美元,是什么原因促使您如此投入?

丘成桐教授(以下简称丘):能够在自己的家乡获得国家如此高的奖励,这是对我个人的一种赏识和奖励,对此我深感荣幸。

回想获菲尔兹数学奖时,当时中国政府和美国是否能够修好,还是一个谜。我并没有持有任何护照,因此我是以一个中国人的身份去领奖的。虽然我尚未回国定居,但我是中国人,我愿意为祖国的数学研究做出自己的贡献。我以为自己比起那些长期在国内工作的同行而言,我所做的是微不足道的。

记:听您在学术报告中对数学之美的描述,很受感染。兴趣是最好的老师,如果丘教授的这一番描述和赞誉能够在校园里的青少年中传播,令他们也能感受和发现数学之美,也许会影响他们一生的。您是如何感受和发现数学之美的?您认为青少年对数学之美应该如何认识和理解?

丘:数学是各种科学的语言,数学家研究这些科目,最先都由于它们自身之美所感召。我在学习和研究数学时,不同时期对数学之美有着不同的感受。这就像我们读书一样,小时候我们开始读一些书,比如童话,那时也会觉得它很美,很好看,但我们并不能很深地理解它。而年龄大一些时,我们可能会喜欢武侠小说、名著,同样会觉得它写得很美,但这时的感受和儿时就完全不同了。因你的阅历和知识的增长,你已可以感受到一个新的境界了。

数学也是一样。我对数学的兴趣,源于人类智能足以参悟自然的欣喜。刚刚开始学习数学时,能做出那些基本的数学习题,感觉就很开心。但到中学时,当学会对一道难题能用不同的方法解决时,更会感到非常喜悦,就像第一次独立翻过一座山的那种感觉一样。当你更深地走进数学领域,你的眼界逐渐开阔,会更深地感受到数学的魅力,这时你会遇到更多的难题,更多的挑战。当你一一将它们解开、完成时,所感受的那种喜悦是无与伦比的。数学美感的获得,常常是数学家以经年累月的苦思、单调乏味的运算为代价的。在历经一次次的失败与错误后,可能就在不经意间,突然间茅塞顿开了。

数学的美还在于它的本身,生活中的很多自然现象都可以用数学语言去描述。如水波、云彩的飘动,甚至小小的肥皂泡,它都可以描述。我现在就在研究肥皂泡现象,很有趣,它在即将破灭的一刹那很美丽,它的波形状态就包含着很深奥的数学原理。数学本身就是多姿多彩的,它是很美的一门科学。

中小学生对数学之美的感受应该是首先要学懂,大一点的学生可以多看参考书。老师在讲数学课时,也要给学生同时讲一些数学家的故事。让学生了解数学家是怎样成功的,他们经历了哪些困难,他们是怎样克服的。这会提高学生对数学这一学科的兴趣。只有有兴趣他才会迷上这门学问,才能感受和发现数学本身的美。

数学不能学得太死板,在学习中,一个学生用不同的方法解出同一道难题或对一个定理做出证明时,老师要及时给予鼓励,让他感受到成功的快乐。现在的学生喜欢作大量的题,但在作题前要首先读懂书,只有读懂书再作习题才是真正有效的。作习题也是很重要的,书读懂了,也要多作习题,这也是不能省的。

记:您在数学领域取得如此重大的成就,请问您成功的心得是什么?在青少年时的哪些事给您印象最深?

丘:我是在香港农村长大的孩子,小时候住在香港的郊区。我的祖父是医生,父亲是教书的,对我影响最大的是父亲。父亲是20年代的人,在广东长大。他念的是厦门大学的经济系,后来到日本的早稻田大学留学。以后自己再念文学、哲学。父亲的文学、哲学的素养后来间接地对我影响很大。香港当时有很多的书院(中文大学的前身),父亲在当时的书院教书。他经常和他的学生们在家里讨论中西文化、中国当时的命运及未来的前途。师生讨论得很热烈,我们在一旁听得很专心。当时虽然听不懂,但是后来回想起来,对我本人却有很大的帮助,培养了我对学术的兴趣及研究的专注力。

前人讲“开卷有益”,其实是很对的求学方法。我常看一些难懂的书,当时虽然不懂,有时也忘了书中的内容,后来过了几年,回想起来,都觉得很有帮助。

父亲当时教授西洋哲学史,但因家中有8个孩子需要抚养,家庭经济状况不好,教书的薪水又低,父亲不得不到三个地方教书、演讲,回家后还要写书,我们看了实在很佩服。父亲常强调哲学思想的重要及哲学对科学的重要,叫我们也花功夫去看一下哲学的书。父亲也要我们读文学、历史的书,后来文学、历史、哲学的启发对我日后的研究影响很大。

父亲培养了我做学问的兴趣,他对于我有很大的期望,但并不是为赚钱做学问,他希望我在学问上留下成果。

大家都看到我数学念得很好,事实上在我的求学过程中是有高有低的。考试有时好,有时不好,因为当你每次考得很好时,就容易被一定的方法给固定住。事实上,考试并不能真正测出你对问题懂了没有!重要的是你自己真正懂了吗?我十四岁那年父亲去世了,母亲担负起教导我的责任。

当时我念的是乡下小学。上小学时要考数学,因为考不好,小学不准我入学,所以只好转到较差的小学。每天走路要走四十五分钟,路上常被大孩子欺负,大家都以为是我做错事,还给校长痛骂一顿,吓得我生病了半年。这时刚好搬了家,只好转到别的小学。到了五年半时,成绩是全班第二名,但数学还是念不好。

那时小学毕业要考中学,老师叫我们分组,五人一组,由我带领同学念书,但我逃学了半年。直到前不久我告诉母亲,她才晓得我当年逃学的事。

当时香港的中学有所谓的政府学校及私立学校两种,第二流的学生(全部不及格)可考私立学校,如果考上的话,还可以有政府的经费补助。我考进了培正中学就读(其实考是考了,但最主要的是靠父亲跟培正中学的交情而进入的)。就读的一年半中,我还是很调皮。前不久我因为搬家回香港和过去的同学再相聚一起。拿出以前的本子来看,发现第一年我得到的评语是多言多动,第二年的评语还是多言多动,第三年的则是略有进步。

中学第二年的老师对我很好,他知道我家里穷,常拿东西给我吃,即使是处罚我,也非常有爱心,常让我觉得他是为我好。自从这位老师辅导我以后,我开始用功读书。

数学这时进入了学习平面几何阶段,我开始有兴趣去研究,我对数学的兴趣就是从那时开始培养的,愿意花较多的功夫去读。一位好老师教你如何解题固然很好,但是提高学习的兴趣,其实是更重要的事。很多时候我上其它的课时很想睡觉。但当老师上数学课,介绍有趣的题目、数学的背景、数学家的故事,以及过去的数学是如何发展的,都使我对数学产生了浓厚的兴趣。更重要的是,老师建立了我对数学的信心,使我不会害怕,勇敢地表达出来。

记得当时我们学习物理和数学时,物理老师常跟我们说学物理是很难的哦!你们要小心!我们也就战战兢兢地学习。因此考试时就算同样的题出现,数学会做,物理就变成手忙脚乱不会做了。所以如何提高学生的学习兴趣,以及建立学生的信心是很重要的。

我在高中时数学已经念得很好了,只是开始考微积分时,有些数字还是搞不清楚,因此考试并没有最高分,但也没有很差。但是我觉得自己很幸运的是在这段时间里,我花了很多时间阅读参考书。当时外文的参考书并不多,唯一的方法就是托朋友从台湾带回来。当时并不怎么懂,但是读了一下,觉得很有意思。尤其是参考书上的问题,虽然考试不考,不怎么实用,但对照起课本的问题,觉得很有意思。

我觉得解决问题的能力固然很重要,但是训练寻找问题的能力似乎更重要。你可以一辈子做研究,解决你所得到的第二流问题,但是你却不能捡到第一流的问题。会主动寻找问题的人通常才是第一流人物。我们做数学研究往往错的机会是比对的机会多得多。然而,即使错十次对一次也是很好的。因为尝试更多错误的地方,你就越能从错的地方找到继续向前的方向,如此一来,你就会学习到更深思熟虑的能力。

记:您曾对美国和中国学生作过比较,您觉得中国学生和美国学生的特点在哪里?中国学生最大的优势和不足又在哪里?

丘:中国学生在改革开放的后十多年中,基本训练水平已有很大提高。但我以为,在基础教育方面,中国也可以进行一些改革,如现在我发现中国的中学很少有开设微积分课程的,而在美国中学已普遍开设了这门科目。很多中国到国外学习的学生,一进大学还要先学习普通微积分,而这时的美国学生早已熟练掌握了,这样就出现和人家的差距了。这就是为什么美国的研究生发表在权威杂志的论文数量比中国学生多出很多的原因之一。

中国学生应对考试的能力是一流的。但在我接触的学生中,我感到中国学生的创新能力与美国学生比较还有差距。在一些奥林匹克数学竞赛中,中国学生常常是投入大量精力,抽出大量时间专门应对,而美国的学生多是利用业余时间应对考试的。中国比较注重考出高分,但我见到的一些高分学生,虽然分数很高,但因缺少一种创新和解决问题的能力,带起来很吃力。

在美国的小学中很重视创新能力的培养,很多水平好的中学已开始教授大学的教材。

一些来自中国名校的学生,因为考到名校就有了一种飘飘然的感觉,做学问也不踏实了,这样很难再出新成绩的。而且一些名校的导师也有些浮夸作风,不在学校踏踏实实教书,在学校里很难见到他们影子,他们的浮躁也会影响到学生的。

而在中国的一些相对偏远地区,那里大学的学风却是很踏实,他们少有那些名牌学校中存在的浮躁作风,这样的学校才可以出人才。

学问是要下功夫的,一分耕耘一分收获,这是来不得半点虚假的。

我们从2003年第一期开始,每期《中国科技奖励》杂志都会邀请一位画家为封面人物画肖像作品,2004年第一期是画家周盛荣参照我提供的丘成桐肖像图片创作的《丘成桐画像》。

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