丘成桐：對基礎科學的重視程度仍待提升

2009年12月17日，清華大學舉行儀式，丘成桐數學科學中心的前身——清華大學數學科學中心宣告成立。中心主任、菲爾茲獎獲得者、清華大學講席教授丘成桐在官網上寫道：“在清華大學的百年歷史里，清華以強大的工程和應用科學學科聞名于世。清華大學遠見卓識地認識到數學在科學學科里的基礎性和戰略性作用……”

此后的15年間，該中心持續發展，但對以數學為代表的基礎科學的關注卻從未改變。

不久前，2024數學與物理發展前沿國際會議暨清華大學丘成桐數學科學中心成立15周年大會在清華大學舉行。在接受媒體采訪時，丘成桐直言：“我們對基礎科學的重視程度依然有待提升。”

15年工作達到預期

《中國科學報》：在此次大會上，與丘成桐數學科學中心有密切合作的中國數學會理事長席南華院士表示，在您的帶領下，數學科學中心正為中國數學研究領域不斷注入活力，助力中國數學發展邁上新的高度。在您看來，中心在基礎科學人才培養方面做了哪些工作？

丘成桐：首先需要明確，培養人才與科學研究是分不開的。特別是在基礎科學領域，如果人才培養不是以投身科研為最終目的、不能輔以一流的科研，就很難有一流的研究人才產出。

中心成立的15年里，我們聘請了大量世界一流學者，并先后成立了北京雁棲湖應用數學研究院以及求真書院。其中，雁棲湖應用數學研究院已會聚了百余位一流學者，加之在數學科學中心工作的近百位學者，已建立了一個有著足夠科研能力的團隊；求真書院的成立則使我們可以選拔出一批在中國甚至世界上都算得上一流的學生，并對其進行符合自身特點的培養。

只有具備一流的科研、一流的師資以及一流的學生，才能保證一流人才的產生。這是我們15年里努力達到的一個目標。

《中國科學報》：這些工作是否符合您的預期？

丘成桐：可以這樣說，15年前，中心剛剛成立時，我國在基礎科學，尤其是數學領域的科研與人才培養方面，與美國等科技強國有著相當大的差距。當時的我們都沒有預料到，15年間，我們可以實現跨越式發展，直至今天在國際上擁有一席之地。

這背后少不了我國綜合國力持續提升所帶來的巨大推動力，更少不了國家層面對于基礎科學的高度重視。這并非溢美之詞，而是實事求是的評價。

比如，在國家的直接關懷下，我們于3年前成立了求真書院，可以突破現有教育系統的某些制度性限制，甚至不經過高考就招收有天賦的孩子。這些孩子在原本的環境中往往頭頂“天才”的光環，但這給他們帶來了巨大的心理壓力。此外，現行高考乃至中考制度對他們來說也是一種束縛。

但在求真書院，這些“天才”孩子找到了一批志同道合者，其心理壓力會大大減輕，我們的師資、科研水平乃至周圍環境也更適合他們的成長。目前，這些孩子的成長都非常好，我甚至可以斷言，他們中很多人的能力超過美國哈佛大學等世界頂級名校同年齡學生的水平，這就是一個重要的改變。

沒有基礎科學支持，不可能“百花齊放”

《中國科學報》：在慶祝中心成立15周年的同時，為什么要舉辦數學與物理發展前沿國際會議？

丘成桐：自上世紀七八十年代以來，學科之間的交叉越發成為科學研究的主流，特別是數學和物理之間更是難以分開。

從前的物理學家往往認為沒有數學，他們也能做出一流的科研。但如今，任何一位物理學家都不會講出這句話，一流物理研究都離不開數學的支持。當然，他們需要的數學也是最先進的數學。

同樣，以前的一流數學家也會有些傲慢地認為物理學不重要。但經過幾十年的合作后，我們發現物理學中有很多重要想法是我們不可或缺的。它們改變了數學領域中的很多重要發展方向。

因此，我認為數學與物理共同努力是中國乃至世界科學發展的重要方向。當然，除物理外，數學在生物、工程等領域同樣有著重要地位。毫不夸張地說，數學在整個現代科技領域，乃至現代社會，已成為最重要的一門基礎性學科——沒有好的基礎數學，我們不可能看到理論問題被解決；沒有好的應用數學，工科、生物學等領域的發展也將困難重重。

《中國科學報》：這是不是您長期堅持在數學領域培養領軍人才的一個初衷？

丘成桐：任何科學研究都離不開基礎科學的支持。否則，相關研究只可能“碰巧”產生一兩朵火花，但永遠做不到“百花齊放”。中國要想成為世界科學強國，不能滿足于少數科學成果的產生，我們需要大量物理、化學、計算機等基礎學科領域的杰出人才，而這些學科的基礎依然是數學。

從這個角度上說，盡管近年來我們對以數學為代表的基礎科學的重視程度已經有了很大提升，但在我看來，還有提升的空間。

比如，有些機構乃至管理部門為了追求短期成果，要么不重視數學等基礎學科的發展，要么即便重視數學，也只是片面強調應用數學的發展。但事實上，沒有強大的基礎數學作支撐，即便是應用數學也難做成一流。

我自身的成長經歷也是如此——在科研生涯的前30年，我的研究重點就在基礎科學；近20年來，我在應用數學領域也做了很多工作，并取得了一些成果，但這些工作和成果都與我此前從事的基礎科學研究有密切關聯。

沒有好的基礎科學，即便是應用數學也很難有大突破，更遑論那些工程應用領域了。這也是為什么在人工智能等新興賽道，近10年來發表論文最多的國家是中國，但ChatGPT等具有突破性的科學成果卻往往出現在美國的深層次原因——相較于我們，他們的基礎數學等基礎科學比我們更加先進，也能培養出更具創造能力的人才。

不存在“彎道超車”

《中國科學報》：近年來，我們在基礎科學領域取得的很多進步，使一些人暢想，有一天我們可以實現“彎道超車”。對此，您怎么看？

丘成桐：在科學領域根本不存在“彎道超車”這回事。任何有突破性的成果都需要前期大量的基礎訓練和積累。

很多人對此存在一種誤解，認為基礎訓練和積累是一件費時費力的事情。但事實上，很多基礎訓練并不需要花費那么多時間。據我們觀察，即便一名十三四歲的初三學生，在進入求真書院的領軍計劃后，也可以在一兩年內完成很多基礎訓練。

然而，人們的普遍觀念依然認為從事基礎科學的工作無異于“浪費時間”。

我們希望培養一批有能力的基礎科學工作者，并允許他們中的一部分轉到其他學科領域。事實上，美國幾乎所有重要學科，比如生物、醫學乃至經濟等，都要求學生接受兩三年的基礎科學訓練，這使得學生們具備了很好的基礎科學功底。

反觀我國，往往并不要求學生學習如此多的基礎科學知識，這是需要改變的。

以工程領域為例，在我看來，如果一名工程師不了解相關學科的基礎科學，對于一些水平不是很高、處于“中下游”的工作還可以勝任，但面對真正高層次的工程問題，一定會暴露出“內功不足”的問題。

換句話說，要培養工程領域的領軍人才，對基礎科學領域的知識學習是必不可少的。否則，我們難以提出真正具有領先價值的問題，只能跟在別人身后拾人牙慧，永遠不可能真正走出第一步。

《中國科學報》：您在基礎科學人才的培養中，會有意將基礎科學與應用學科進行一定程度的融合嗎？

丘成桐：當然。從表面上看，我們的很多工作似乎只與基礎數學或純數學有關。但事實上，求真書院花了很多工夫培養應用數學領域的人才，即強調數學與人工智能、生物學，甚至經濟學等重要學科門類的結合。

對我們而言，這是一件非常重要的工作，我們并不希望單純培養理論型人才，而是要培養出一批懂得其他學科的學者，并期望他們在相關領域作出開創性貢獻。

《中國科學報》：在人才培養，特別是優秀數學人才培養方面，您還有哪些思考？

丘成桐：世界上的很多高校都有培養數學人才的機構，其培養方式也大同小異，關鍵在于能否找到一流的師資，同時表現出其獨特的教學風格。

正如前面所言，近些年我們邀請了眾多世界一流學者加盟，比如菲爾茲獎得主考切爾·比爾卡爾教授、國際頂尖數學物理學家尼古拉·萊舍提金教授等，這些大師都有自己獨特的風格，同時也會走一條屬于自己的道路。對此，我們需要給予足夠的尊重。不同大師引領不同的道路，結合在一起，才會構成一個完整的學科。

當然，僅僅擁有一流的師資是不夠的，我們還需要有足夠優秀的學生。必須承認，在基礎科學領域，學生的天賦、基礎能力和學習意愿對于其最終能否成才會產生重要影響。越是國際頂尖高校，選拔學生時的要求越嚴格。希望中國的大學在重視引進一批“大牌”教授的同時，也要強調對具有潛力的學生的選拔與考核。