


導讀:
著名數學家、菲爾茲獎得主丘成桐宣佈,中國將申請在2030年舉辦國際數學家大會,為此他給中國數學界量身定製了一份藍圖: 2030年中國本土將培養出一批能夠引領世界數學發展的數學家,2034年至少一人能夠獲得菲爾茲獎,實現中國數學的崛起。
丘成桐解釋了這一言論的根據,他在清華大學求真書院看到了很多優秀的孩子,“不是一兩個,而是幾十個”,經過三四年的訓練透過博士資格考,再用三年的時間完成博士論文,而博士論文完成後的兩三年,通常就是一位數學家完成一生最重要成果的時間。這樣算下來,剛好是2034年。
2022年他全職回國,擔任清華大學丘成桐數學科學中心主任、求真書院院長,結束了四十多年在中美之間的奔波。多年來,他先後在內地、香港和臺灣建立了10餘個數學研究和教育機構,組織發起丘成桐中學科學獎、大學生數學競賽、世界華人數學家大會等培育數學人才的賽事和學術交流活動,他認為過往四十多年所有的努力,所作的積累,都是為了當下求真書院的建設,都是為了中國能夠在本土培養出數學領軍人才。
外界熱議他發起“丘成桐少年班”選拔和培養具有突出數學天分的中學生,但是丘成桐不以為意,他認為中國的孩子不缺乏缺創造力,而是目前的教育沒有把他們的創造力激發出來,沒能把他們引導到正確的道路上來。
他對這些孩子最大的期望,在2020年清華大學數學系的畢業典禮致辭中早已寫明,“即今國家中興之際,有能通哲學,紹文明,尋科學真諦,導技術先河,並窮究明理,止於至善,引領世界者乎?驪歌高奏,別筵在即,謹以一聯為贈:尋自然樂趣,拓萬古心胸。”
這位27歲就攻克數學難題“卡拉比猜想”,以幾何分析為核心,將自己的研究從微分方程、代數幾何,拓展至拓撲學、數學物理,理論物理的廣義相對論、高能物理的弦理論,及應用數學中使用共形理論等領域的大數學家,有著深厚的中國哲學和文學功底。
他說當自己彷徨和茫然時,是那些人文素養滋養的決心和判斷力幫助自己找到正確的路。“我有勇氣去挑戰卡拉比猜想,這種勇氣其實與人文修養密切相關,也與一個人是否懼怕失敗有關。”。
他見過太多雄心壯志的年輕學者因為害怕失敗而中途放棄,選擇了一條更容易走的路。“希望用5年這一時間節點來激勵我們的年輕學者,讓他們明白這是一個重要的契機,鼓勵大家去研究重要的問題”,丘成桐表示。
以下《知識分子》與清華大學講席教授丘成桐的對話,文字經過整理。
嚴勝男 | 撰文
知識分子 | 來源
知識分子:這次您領銜的2030年國際數學家大會(ICM)的申辦委員會彙集了最頂尖的華人數學家,這和2002年我們國家第一次舉辦ICM時相比,有什麼不一樣呢?
丘成桐:第一次申辦ICM的時候,中國的數學水平還相對薄弱,我們是在1998年正式提出申請的,真正的籌劃更早一些,是1994年,我和陳省身先生一起去拜訪了當時的領導人,得到了國家的支援。那時改革開放差不多二十年,不僅經濟上仍有一些困難,學者方面也比較缺乏。到了2002年,情況雖然有所改善,但還是不夠理想。
今天的情況完全不一樣了,我們國家數學家的水平比20年前高出了很多:大量的海外學者回歸了祖國,同時,我們也培養了一大批年紀較輕、功底紮實的學生。我們相信,在未來幾年裡,他們的研究也將達到世界水平。
所以,5年後在中國舉辦國際數學家大會,應該可以明顯看出中國數學的崛起,中國的數學和歐美能夠在同一水平線上發展。
一方面,我們用這個時間節點來激勵我們的年輕學者,讓他們明白這是一個重要的契機,鼓勵大家去研究重要的問題。另一方面,我們也希望海外的學者來到中國,親眼看看中國的真實情況。西方媒體常常對中國帶有偏見,但事實並非如此,我們是一個能夠和全世界學者共同努力、合作的國家。
知識分子:中國的數學水平和20多年前比,最大的變化是什麼?為什麼會發生這麼大的變化?
丘成桐:2002年的時候,我們的中學數學水平還不行,大學的學術水平也不行,研究院也基本沒有產生過重要的論文。但現在,我們中學生的水平已經達到了世界一流,大學也培養了許多一流的學生。從前,學生需要到美國留學才能取得成就,但現在,他們在國內就能接受到良好的訓練。
除了學生的進步,另一個重要原因是,我們聘請了大批世界一流學者來教導他們。這些都是一代大師,像Caucher Birkar這樣的菲爾茲獎得主,20年前是很難想象的,但他們現在全職在中國工作。隨著這些大師的加入,我們訓練學生的能力當然也越來越強。
知識分子:他們為什麼會願意來到中國訓練我們的學生?
丘成桐:首先,好的學生對他們有很大的吸引力。沒有哪一個優秀的學者不願意看到優秀的學生聚集在自己身邊。對學生素質的認可是他們願意來到中國的一個重要原因之一。
其次,環境也變得越來越好。坦白講,10到20年前,我們能夠提供的薪酬是很低的,和世界水平差得很遠。但今天,我們能夠提供的薪酬已經有了大幅提升,雖然和美國相比可能還有一定差距,但和其他國家相比,已經很有吸引力了。
知識分子:您覺得有哪些人,不管是有潛能的學生,還是青年數學家也好,可能會得菲爾茲獎?
丘成桐:很多年輕的小孩都很優秀,但做學問並不是一件簡單的事情,需要走很多不同的道路,還有一定的運氣,很難確切地說誰會得獎。但有時候我們會很驚訝,比如王虹,她一直做得很好,我們也給她頒發過一些獎。突然一下,她又完成了一個重要的課題,連她自己都沒想到,我們也完全沒想到。
基礎科學就是這樣,充滿了有趣的驚喜,讓你覺得突然間某些事情就突破了。就像當年張益唐證明孿生素數猜想,經過多年努力,他突然就取得了重大突破,做得非常好。
所以,要準確估計哪一個人什麼時候會取得這樣的成就,這是很難的。但從整體趨勢來看,我想是可以大致判斷的。我希望到了2034年,也就是差不多10年後,我們本土培養出來的學者可以開始拿菲爾茲獎。
知識分子:您說過數學教育重要的是找到好的學生,您怎樣選拔好的學生?
丘成桐:現在選拔好的學生比我想象的要容易。首先,求真書院得到了批准,可以不透過高考來招生,這讓學生們感到很興奮。他們不用參加高考,就能考進我們這裡。一些比較年輕的學生甚至連中考都不用考了,他們可以直接報考求真書院。求真書院的入學考試,比高考更難,題目是由學者們共同設計的。
中國的家長對孩子抱有很多期望。他們一方面希望孩子平平安安,一路順遂地賺錢,另一方面又都認為自己的孩子是天才。從前,家長們更希望孩子們學習金融或計算機,認為這些專業更容易賺錢,不大願意讓孩子學基礎數學。那時候,家長們有一個錯誤的觀點,認為學數學對孩子沒有前途。
而現在,看到孩子們在初二或初三就有機會進入大學,家長們變得非常興奮,他們覺得自己的孩子是天才,又願意選擇數學了。
知識分子:您剛才提到中學教育時說,我們的中學現在也能培養出一批世界一流的學生。您也經常和中學的老師和學生交流,那麼您怎麼來評價當前中國的中學數學教育呢?
丘成桐:我與中學的接觸比較多,大概是三年多前我開始授牌在各地中學成立少年班。其實這個少年班不是我首先提出來的。當時我們安排大學生到西安遊學,陝西省領導提出,他們希望把陝西省最好的學生聚在一起,在中學階段引導他們,讓他們以後能夠接受更好的訓練,最終培養一批拔尖數理人才,支援國家和地方的建設。我覺得這個想法不錯,所以就同意了,於是開始辦少年班,從初中一年級開始招生,最初每年大概招五六十個學生。我們透過考試選拔小學六年級的學生,效果相當不錯,我們找到了很好的學生,很快就把這個模式推廣到了其他省份,比如浙江、江蘇、貴州、廣東等地。
現在,全中國已經有50個少年班,這些中學生都很優秀。同時,我也發現老師們很用心地去教他們。目前,我們大約有5000個少年班的學生,在日常學習之外,我們定期透過網路為他們提供高階數學課。去年,我們還從這些少年班又挑選了50來個學生,組成了“傑出少年示範少年班”,安排大學教授、研究員直接參與授課。
這是前所未有的,西方國家也少有大學教授來教初中生的模式。但我們發現,效果很好。示範班學生非常傑出,他們願意提問,也有自己的想法。同時,我們的培養並不是單一學科的拔尖學生,也不是偏才教育,而是通才教育。我認為這是培養拔尖學生的最好方法。

知識分子:感覺不管是求真書院還是少年班,包括您剛才說的示範班,其實都是在中國傳統的教育應試體系之外,又建立了一套新的選拔和培養機制。您覺得這種機制有什麼好處?為什麼它能比傳統的奧數競賽或應試體系培養出更好的人才呢?
丘成桐:所謂傳統的奧數競賽注重的是分數,而我們注重的是知識。我們希望為學生提供對他們未來從事研究或其他工作最有利、最有意義的學問。我看過奧數的內容,大多是偏題、難題,涉及的知識內容有限,對學生真正的智力的發展、思維的拓展並沒有太大的好處。
我們的培養模式不偏科,選拔出有能力的學生,教給他們的都是未來需要學習的知識,只是把學習時間提前了。這對學生有很大好處,因為他們能夠更早地涉獵其他重要學科,尤其是與物理、工程相關的領域。同時,我感覺學生們並不覺得有很大壓力,他們很自然地參與這些知識的學習,並且從我們的一流教師那裡學到很多最前沿的學問,這些都是普通中學教學無法提供的。
在中國,中學的優秀教師大多集中在競賽輔導上,但競賽並不是數學家的目標,也不是學者的主要目標。有些人競賽成績很差,但仍然能夠成為大師,這樣的例子是存在的。
知識分子:中國學生在奧數領域成績是非常好的,但是其實本土的數學大師還不多,學奧數有可能會讓他的興趣在更早的時候被磨掉嗎?
丘成桐:確實,有些優秀的孩子最初因為奧數而激發了對數學的興趣,但刷題的效果卻是負面的。一些孩子在學習奧數後,走上了比較偏門的學科方向,而沒有真正理解那些重要的學問。奧數還有一個重要特點是要求學生在半個小時甚至更短的時間內解決一個問題。然而,真正重要的數學問題並不是半個小時就能解決的,而是需要花費成年累月的時間去鑽研。
因此,很多孩子在學習奧數之後,失去了耐心去解決那些真正重要的大問題。如果一個問題在半個小時或一兩天內解決不了,他們可能會放棄,認為這個問題不重要。這種訓練方式反而不利於培養他們解決複雜問題的能力。
知識分子:您以前說過中國的學生在解決問題的時候,比較遵循舊的方法和思路,比較缺乏創造力,您覺得現在有一些變化嗎?
丘成桐:我之前說這個問題,主要是針對那些經過中考和高考洗禮的學生,尤其是那些靠刷題成長的學生。我發現他們通常沒有能力去解決一些別人想不到的問題,也很難走出自己的路。他們不停地刷題,時間長了,就習慣了不去想自己真正感興趣的問題。
但這一年多來,我接觸了很多年齡較小的學生,這些學生都很有能力,也很自信。他們願意提出自己的問題,同時充滿好奇心。所以我現在認為,中國學生並不缺乏創造力,而是目前的教育沒有把他們的創造力激發出來,沒能把他們引導到正確的道路上來。
知識分子:您剛才提到的這種教育模式,其實需要很優秀的教授來設計中學階段的課程體系,這似乎比較難全面性推廣?
丘成桐:其實並不是這樣。中國有很多優秀的老師,師資是足夠的。但現在的問題是,很多老師都被要求用奧數的方法來訓練學生。
很多老師50多歲、60歲就退休了,這些老師都有能力教學生。而且,因為他們是大學教授,做的是最前沿的工作,他們確實有能力設計和實施這樣的課程體系。同時,我們現在也培養了一大批博士生和博士後,這些年輕人也完全有能力去教學生。所以,我覺得師資並不是最主要的問題。

知識分子:您的這套體系會選拔出有天分的學生,但如果是普通學生的數學教育,應該怎麼做呢?
丘成桐:我從來不認為數學天賦是最主要的,對學問的興趣、是否付出努力是最重要的。第一流的數學家之中,還是有不少都是農村長大的。
知識分子:以前是這樣,現在還是這樣嗎?
丘成桐:我認為,現在還是這樣。
知識分子:您特別強調興趣和熱愛對做研究,尤其是數學研究的重要性。我想知道,興趣和熱情是天生的,還是後天可以培養的?
丘成桐:興趣大概有三分之一是天生的,其餘的大部分都是後天培養的。如果沒有好的老師在旁邊引導,給他展示一些有意義的問題,指導他走向正確的方向,他的興趣是很難被激發出來的。因為他看到的可能只是很小的一部分世界。
《我的教育觀》
丘成桐 著
中信出版社

知識分子:其實還是老師特別重要。
丘成桐:老師是最重要的。現在我們很多很好的老師,但都去訓練他們考奧數、考高考去了。
知識分子:所以在整個中國的教育體系還是圍繞著應試的方法去運轉。
丘成桐:是這樣的。這源於對絕對公平的追求。所謂有天賦的學生跟其它學生,要讓他們按照同一個模式、在同一水平上學習,這不是真正的公平。明明對數學特別有興趣的,不應當將他的學習水平和速度拉下來,應當繼續鼓勵他們向前走。但若為了絕對公平,所有學生都按照一個模式培養,這是不幸的事情。
知識分子:您的數學成就深受尊敬和推崇。如果讓您來概括自己當前的人生使命,您會如何描述?您從什麼時候開始將更多的精力投向數學教育,而不僅僅是研究?
丘成桐:你提的這個問題本身,就反映了大家對研究和教育的一種很不一樣的看法。其實從孔子開始就強調,思考和學習是不能分開的,“學而不思則罔,思而不學則怠”。但現在的中國教育卻常常將學習和研究分開,這是不合理的。
比如哈佛大學,它的主要目標是做研究,但哈佛大學最重要的任務之一是培養學生,因為只有最好的學生參與研究,研究才能成功。所以,中國的很多學者和官員沒有搞清楚,教育和研究是不能分開的。很多重要事情,比如第一流科學的發展,一定要有一批好的學生,沒有好的學生很難做出一流的學問。
所以,你說我現在更關注教育,此前更專注於研究,並不準確。我從20歲開始做學問,直到今天,我從未放棄過教學。到今天,我已經帶領了70多個博士生,從我開始做研究到現在,其實一直都在做教育。我的第一個學生孫理察,現在是一位非常著名的學者。當年我教他的時候,我才24歲。這位學者現在也獲得了大獎,還成為了美國科學院院士。我們合作用幾何分析解決了困擾物理學家50多年的一個問題——廣義相對論中的正質量猜想。教育和研究是分不開的,而是互相成就。

丘成桐在求真書院講課
知識分子:其實對您來講,教育和研究其實是一直並行在做的事情,沒有說刻意把精力從研究轉向另一個。
丘成桐:是的,否則兩個都做不好,美國名校都是這樣的,除了教學以外,很多學生都參與研究,是研究工作的一部分。
知識分子:您其實為中國的數學發展做了很多的事情,不管是求真書院還是辦少年班,還有很多數學中心的創辦,在您這麼多的嘗試和努力裡面,您覺得最重要的是什麼?
丘成桐:我剛才講過,教育和研究其實是分不開的。從前我到中國來,只能接觸到研究院和研究生的部分。中國的研究生、研究院一直以來水平還沒有趕上美國,主要是因為很多優秀的大學生早早地就到美國或歐洲去唸書了,所以我接觸中國的學生主要是在美國,而不是在中國,這並不是最理想的情況。
到了今天,我們發展求真書院,就是要把大學的教育和大學的研究融合在一起,提升研究院的水平,我覺得這是最重要的一部分。所以,辦求真書院可能是我在中國做的所有事情中最重要的部分。
知識分子:您覺得中國的教育和研究,結合得不夠好?
丘成桐:現有的結構之下,結合的空間有限,我個人一直在努力,希望打破隔閡。
知識分子:打破隔閡難不難?您覺得最難的部分是什麼?
丘成桐:很多重要的措施,推動起來十分困難,打破既定的想法、做法並不容易。
知識分子:其實是靠您的個人魅力、能力和資歷推動這個事情,沒有形成一個很系統地打破藩籬的體系?
丘成桐:其實也不是完全沒有系統。現在我們清華數學科學中心的老師越來越多,已經形成了一支相當有分量的隊伍。一群年輕人一起努力,才能做成這件事。求真書院不是我一個人能做成的,我準備了幾十年,加上國家的大力支援,才有了書院。僅憑我一個人是做不成的。所以在某種意義上,我們是有一定的體系在裡面,但仍然有很多阻礙,打破成規確實很難。
甚至有些事情,別人害怕得罪人,只能我一個人去支援和推動。一方面是因為我在國際上是有名望的學者,另一方面是因為我不拿任何薪酬,很難指責我做事是為了功利的目的。
知識分子:我們知道您沒有全職回國之前是不拿任何薪酬的,現在還是不拿任何薪酬的嗎?
丘成桐:是的,全部無薪,所以沒辦法指責我,我不拿薪水,無欲則剛。
知識分子:您是一個非常願意直言的科學家,包括對於應試教育、帽子文化的批評,包括去年對於中國數學水平的評價,還有一些中美之間的比較,都引起了廣泛的討論,您怎麼看待這些討論呢?
丘成桐:如果我想講得比較模稜兩可,或者採用更溫和的方式,當然也可以做到。但如果希望中國的學術水平能夠快速成長,溫溫吞吞,不敢講實話,十年都做不成什麼成績。只有直接講,面對問題,才能快一點解決問題,看到成效。
我的一些話可能會傷害到某些人的利益或者感受,他們認為現有規則、各方關係很重要。但我的觀點是,要打破既有的框架,不能一味追求面面俱圓。
人們聽了我的話,還是會花時間去思考。如果我講話過於中庸,把讓每個人都高興放在第一位,往往就沒辦法推動任何變革。這其實是一個很簡單的事情。
很多事情不可能讓每個人都高興,但變革總是需要時間。
我批評“帽子”不好,很多人也覺得帽子不好,但他們不敢講,現實的來講,他們還是需要拿帽子。我不需要帽子,因此我敢於批評。很多年輕人做得很好,但拿不到帽子,他們該怎麼辦?他們不敢出聲。至少我還能說幾句。

知識分子:可以看出,您希望您的觀點能夠引發思考、推動變革,除此之外呢?
丘成桐:對我來說,我覺得很重要的是要提拔一些年輕人,讓他們能夠成長起來。很多學校,即使他們的老師拿不到帽子,也應該保護他們。我覺得這很重要,所以我願意替他們說話。但很多學校有自己的規則,比如一些大學認為,只有有帽子的老師才能給予長聘教授的職位,這是因為他們自己沒辦法認定這個老師的水平,就只能看帽子。這對整個中國學術的發展不是好事情。
但一般的學者不敢講。就像我們很多老師做得很好,應該當院士,但是卻得不到,也不敢批評。
知識分子:您有非常深厚的中國哲學和文學功底的,也曾多次談到人文學科給您的數學研究很多滋養。去年開始,歐美很多開始裁撤文科院系,中國也是很多文科無用論在流行,您怎麼看待教育界的這種趨勢?作為一名數學家,您如何看待文科教育的價值?
丘成桐:文科教育有很重要的價值。不過,文科教育的水平有所下降,這是很可惜的。包括美國目前的文科教育,整體情況也不太好。
在學校裡,文科教授的薪水總是比較低,不是最吃香的,甚至真正有學問的學者得不到重視。這種現象不好,但我相信慢慢總會有所改進。
知識分子:您覺得人文學科本身很重要,但可能我們現在人文學科建設還不夠好?
丘成桐:是的,這是因為真正有學問的人文學者不夠多,無論在歷史還是文學方面都是這樣的,希望未來能慢慢改進。
知識分子:您覺得對數學家來說,人文教育重要嗎?
丘成桐:很重要。蕭規曹隨的學者,在別人的基礎上做一點改進,也許可以忽視人文修養的影響。但是要開創自己的道路,在無人地帶走出一條路來,這就是一個大學者的風範。這時候,人文素養就很重要了。
作為大學者,總會遇到各種各樣的困境,會有彷徨的時候,不知道走哪條路最好。這時候,必須有決心和判斷力,這很大程度上來自人文修養。從歷史、文學等各個方面積累的修養,從心底裡得出判斷,哪個方向更重要,是否能夠堅持走下去,這都出自個人的修養。
知識分子:是不是當時您的人文修養,也幫您選擇了重要的研究方向?您的老師陳省身其實是建議您做黎曼猜想的,但您堅持去做了卡拉比猜想。
丘成桐:選擇研究方向時,需要判斷什麼東西更重要,這種思考與所學的學問密切相關,也與取捨的方向有關。可以說,我選擇卡拉比猜想作為我的重要研究方向,當時很多年輕學者可能並不認同,他們覺得這個問題很難,毫無把握能夠解決。他們擔心,如果我去做這個問題,一輩子都找不到思路,那該怎麼辦?很多人都是這樣的想法。
而我有勇氣去挑戰卡拉比猜想,這其實與人生的修養密切相關,也與一個人是否懼怕失敗有關。

其實對很多人來說,他們根本不用害怕,因為即使失敗了,他們的觀察力和能力也還是不錯的,也並不會因此失業。許多學生,往往因為害怕而不敢去選那條更難走的路。
我當年接待過很多從國內來訪學者,他們剛來的時候也抱有雄心壯志,想要研究重要的問題。但重要問題需要花時間和精力。往往過了幾年後,這些學者就會跟我說,他們不行,要放棄了。為什麼?因為他們要回國做報告,要在大學裡講述他們最近的研究成果。如果拿不出成果,就覺得自己不行。我說,你不用怕。但他們還是不敢去做重要的問題,轉而去研究一些小問題,因為要交差。
要成為一個大學問家,人文修養是很重要的。

BOOK TIME
《我的教育觀》/《數理人文》
丘成桐 著
中信出版社

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