杨澜对话丘成桐:任正非应建“中国贝尔实验室”

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致敬新中国成立70周年特别访谈栏目《致前行者》(一) :数学之美

文|宁琦

出品|网易科技《致前行者》

他是菲尔茨奖(“数学界诺贝尔奖”)首位华人得主;

四十年来在中国办学,帮助中国提高数学水平,不领1分钱工资,还往里面贴钱;

直言不讳,不怕得罪人,曾称“我研究的东西,中国本土数学家大概20年后才看得懂。”

他富有文学才情,诗词歌赋随手拈来,用一首情诗追到了太太。

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他是丘成桐,美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士、中国科学院外籍院士,一个与新中国同龄、无论身处何方总牵挂着这一方故国乡土的学者。

在“新中国成立70周年”之际,网易科技携手知名媒体人杨澜联合推出特别访谈节目——《致前行者》,对话十位科学家和企业家,探讨中国在科学和技术的进步。9月4日,《致前行者》第一期《丘成桐:数学之美》正式上线。丘成桐在节目中回忆了和著名物理学家霍金的往事,建言任正非打造中国的贝尔实验室,谈及30多年来不领分文帮助中国发展数学事业的原因,他深情的说,“我和数学的交融,已经达到了天人合一的地步。”。

建言任正非:打造中国的贝尔实验室

数学为什么重要?

人们生活中所有高科技一点的东西,都和数学有关。

数学的战略意义,逐渐被企业家所推崇。

华为创始人任正非在今年的一次媒体采访中,呼吁需要更多的数学家,他提到华为已经有700位数学家、800多位物理学家,未来还要招更多的科学家和天才少年。

这本是为数学家呼吁的言论,却引发数学家丘成桐异议。在今年的第八届世界华人数学大会期间,丘成桐回答媒体提问说,任正非讲的华为有700多位数学家,有可能是“数学工程师”,而不是真正做基础研究的“纯数学家”。

对为何有此言论,在网易科技的《致前行者》节目中,丘成桐向杨澜表示,还是应该去培养那些研究纯数学理论的人。对此,他建议任正非和华为打造一个“中国的贝尔实验室”,让研究物理、数学的科学家与做工程的工程师一起合作、共同研究。

“贝尔实验室这么多年来做了很多很重要的研究,有些研究是对电话公司很重要的,比如高锟(2009年诺贝尔物理学获得者),是在贝尔实验室里提出来光纤的概念;崔琦先生(1998年诺贝尔物理奖获得者)也是在这个贝尔实验室里做出他的重要的问题;还有朱棣文(1997年诺贝尔物理学获得者),他们的重要发现都是在贝尔实验室做的。在宇宙学里面一个很重要的发现是cosmic microwave backgroundradiatio,就是CMB(宇宙微波背景辐射),是整个宇宙学的真实开始,也是在贝尔实验室里面发现的。所以贝尔实验室有一大批做物理、数学跟做工程的人互相合作,它可以走很多不同的方向,在工业上和科学上都占了很重要的位置。”

丘成桐认为,这样才能将应用变得有活力,“一个发明家或者一个科学家,他总要一个比较悠闲的环境下,才能找到一个新的方向。假如强迫他,你就是做这个机器,一辈子只做机器,这个机器可以做得很好,但是有很大的跳跃做不到,因为我没有时间来想事情。

在丘成桐看来,数学和哲学对一个国家都非常的重要。一个哲学家对整个国家的贡献刚开始看不出来,但是长远来讲,整个国家的灵魂都在哲学家们想的事情上;而数学对国家的影响比哲学家要快得多,“现在美国跟欧洲很想做这个事情,叫量子计算。这里面需要很多学数学和学物理的想法,但是我们晓得量子计算能够成功的话,要将整个工业全部改革,整个社会的科技要改革。”

人工智能代替不了数学家的思考

数学是一切应用科学的基础,丘成桐在演讲场合经常提到这点。

当前业界追捧的人工智能,就和数学密不可分。多年前,丘成桐的几何分析理论已经发展出一项虚拟肠镜算法,被普及运用到医学CT影像上,使原本难以在早期被诊断的直肠癌得到有效筛查,在全球拯救了不少生命。

当杨澜问到丘成桐如何看待人工智能的发展时,丘成桐认为人工智能很有意思,完成了很多之前没有方法完成的工作。但人工智能不能代替数学家的思考,人工智能最终还是要靠人来引导,协助人来完成工作。

丘成桐认为,人工智能帮助数学家整理数据,并分析数据之间的关联性,但人有喜怒哀乐,很多东西无法用机器逻辑来分析。比如数学家在证明某个猜想时,即使是方向走错了,也能从走错方向的过程中得到向前走的方法,但机器不会。

数学家解决物理难题 获霍金力挺

丘成桐年少成名,19岁到美国求学,并成为了著名数学家陈省身的学生。他的主要的学术成就是证明了卡拉比猜想、正质量猜想等,是几何分析学科的奠基人。

27岁时,他就证明了卡拉比猜想,这个猜想的证明,将几何学带入一个全新领域。

更重要的是,这个猜想的证明在物理学上有着不一般的意义,这个结果被应用在超弦理论中,对统一场论有重要影响。据丘成桐的学生刘克峰说,“上个世纪80年代初,超炫学家们认识到第一陈类等于零的三维复流形,恰好是他们的大统一理论所需要的十维时空中的一个六维空间,这个发现引发了物理学的一场革命,物理学家们兴奋地把这类流形称为卡拉比-丘空间。”

实际上,数学与物理之间,有着极为紧密的联系。

丘成桐在一次演讲中谈到,物理学的两个支柱--广义相对论和量子力学,都要用到19世纪数学家发明的理论:广义相对论要用到黎曼几何,量子力学要用到谱分析理论;反过来,无论是广义相对论还是量子力学,它们对数学本身都有很深远的影响,这两个学科总是互相影响。

即便如此,丘成桐在研究“正质量猜想”这个物理学难题时,依然遇到了不少的质疑。

在网易科技的《致前行者》节目中接受杨澜访问时,丘成桐表示,当时“很多人认为这是个物理问题,你们做数学的,不可能了解,也不可能证明,做出这个答案出来。我的中学同学就看不起我,他说你不懂物理的人不要胡说八道。”

但这个想法却得到了著名物理学家霍金的赞赏。

丘成桐在《致前行者》节目中向杨澜透露,1978年他跟霍金还不认识,“他看了以后认为有道理,就邀请我去剑桥大学,从早上八点多,我去他的家里跟他交流,一直到下午六点钟。”

霍金的认可让物理界对丘成桐的异议大为减少,而这也开启了他们两人之间四十多年相交莫逆的友情:霍金一生中有两次访问中国,都由丘成桐一手邀请促成。

霍金去世前,丘成桐本打算再度邀请霍金来中国,但最终成为了一个遗憾。

40年“一分薪水都不领”

1979年,在时任中国科学院副院长、著名数学家华罗庚的邀请下,襁褓中就离开中国大陆的丘成桐,归国进行第一次学术访问。自此以后,他每年都会回来,帮助中国发展数学。

从1990年开始,丘成桐先后与浙江大学、香港中文大学、中国科学院合作成立数学研究所和数学科学中心;2009年,又应邀在清华大学设立丘成桐数学科学中心,为数学人才的培养教育倾注心血。除了在哈佛教课之外,他每年至少有三个月时间会回到中国,为国内数学发展事业奔忙。

而做这一切,丘成桐“一分钱薪水都不领”,有时还得往里面贴钱。

在网易科技的《致前行者》节目中,当杨澜问到原因时,丘成桐说到,那时文革刚结束,国内数学家们生活很清苦,“那个时候一个房子那么大,住了一家十口,住在那么小的房子。我自己也不是很有钱,但是我比他们好得多。我觉得我不应该拿这个钱,我就是在这边做学问的。”

“慢慢过了十多二十年以后,我自己的薪水也足够了,我小孩子也慢慢长大了。我反正也不需要很好的住的房间,这个车子什么都不重要;因为我讲话很直,我常常会得罪人,所以就不拿钱最简单。”

分文不取的丘成桐给中国培养了许多数学人才。

20年前,丘成桐也曾接受过杨澜采访,当时丘成桐说回国是想培养数学方面的人才,因为替这个国家着急,并表示“大概再过二十年,他们才能够看得懂我现在在研究的东西”。这番言论让当时的杨澜很震撼。

二十年过去了,丘成桐再次接受杨澜采访时,已经非常欣慰于“大部分年轻老师都有能力来接受最先进的数学,同时还能去闯这条路。”但是,中国仍然缺乏数学的领军人物。

为了提高中国学生的数学水平,丘成桐筹办了从中学到大学再到研究生的数学竞赛,希望能改变此前国内的一些教育方式。

例如,由于此前高考不考微积分,参赛的中学生都不懂微积分,丘成桐设置的竞赛就要求学习微积分,到了现在,参赛者们不仅懂微积分,还能用微积分去做一些有意义的研究;同样,此前很多大学教了很多课,但实际上并没有读完,据丘成桐回忆,此前在哈佛招收中国学生的时候,介绍信很好、分数也很好,但“考博士资格考的时候,满分150分,他们只能考80分、90分,所以有一阵子哈佛大学不大愿意收中国学生”,“我最后才了解,原来他们的内容没教完,也差不多是十年前,我成立了一个大学生竞赛这个项目,让每个学生内容要全部念完。”

经过这么多年的努力,现在中国的学生“已经能考140分、150分,不比国外的名校差”,哈佛大学非常高兴能招收这种高水平的学生。

在谈及为何坚持40年帮助中国提高数学水平时,丘成桐深情的说,“我和数学的交融,已经到了天人合一的地步。”

家国情怀:从未忘记是中国人

丘成桐1949年出生,在共和国同龄,幼年随父母移居香港。14岁父亲去世,家境陷入贫困。这位幼年即离开中国内地的学者,对中国有着深厚的家国情怀,这个源自于他的父亲丘镇英的熏陶。

丘镇英是一位哲学家,在网易科技的《致前行者》中,丘成桐向杨澜回忆,“我父亲一辈子就希望中国能够强大起来。他搞中国哲学,也搞西方哲学,可是主要的目标,对他来讲是融合中国的哲学跟西方的哲学,将中国的思想现代化,以启发民智。”

从小在父亲熏陶下的丘成桐,拥有着极为深厚的中国传统文化功底。他撰写的《时空颂》《几何颂》等,用诗赋的方式呈现了数学、物理之美,委实令人心折。

而在1969年与夫人郭友云相识时,他填写的一阙《蝶恋花》让人见证了这位大数学家的浪漫,“剑未磨成追旅思,蓦见芳容,笑靥回天地。愿把此情书尺素,结缘今世丹心里。”

在《致前行者》节目中国,他跟杨澜说,“我太太是台湾长大的。因为她们教的东西还是孔子、孟子的。她们认为我们香港、南洋一带的侨生的文化功底都不行,有些看不起我。所以她看了我写的东西吓了一跳,她才晓得,这个我还是可以的。”

回忆到往事的丘成桐,不好意思得笑了起来,开心得像个孩子。

陈省身是丘成桐的老师,晚年一直致力于推动中国数学的复苏,丘成桐目睹了陈省身在培养中国数学人才时的不遗余力。

与新中国同龄的丘成桐说,他从未忘记自己是一个中国人,一脉相承的报国之心,令人动容。

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