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中國科學報:數系天地 卓越未來
2019-06-03 | 編輯:

   來源:中國科學報;記者:韓揚眉;日期:2019年5月31日

   

  中國科學院數學與系統科學研究院新南樓

  ■本報見習記者 韓揚眉 

  田野,給出千禧年七大數學難題之一“BSD猜想”的答案線索,被喻為“中國繼陳景潤之后最好的工作”;

  周向宇,解決了Demailly強開性猜想,提供了“優美的最終完整的解決”;

  孫斌勇,完成L-函數特殊值的算術性質“Kazhdan-Mazur非零假設”證明,“使整個領域更加引人注目”;

  ……

  “這些在國際上非常有影響力的工作,背后是越來越多中青年數學家在國際舞臺上嶄露鋒芒?!敝泄蒲г菏в胂低晨蒲а芯吭海ㄒ韻錄虺剖г海┰撼?、中國科學院院士席南華如此評價。

  在席南華看來,匯人才、聚成果,很大程度上得益于近年來中科院深化改革的一系列重大舉措。中科院數學科學卓越創新中心(以下簡稱數學中心)因此而誕生,數學才俊的涵養沃土因此而孕育。

  “卓越”兩件事 

  席南華進入數學院迄今已31年,他對這里的一切了如指掌。

  1952年,華羅庚帶領一批年輕人建立了中科院數學所。1998年,中科院“知識創新工程”期間,數學所、應用數學所等4個研究所合并為數學院。重組后的數學院逐漸成長為國內乃至世界范圍內學科分布最全的數學科學研究中心。

  一直以來,數學院可謂人才濟濟、積淀深厚。前有華羅庚、吳文俊、馮康、陳景潤、王元、楊樂等數學名宿,后有馬志明、郭雷、席南華、袁亞湘、周向宇等數學大家。

  2012年,數學院參加有關國際評估時,專家組曾評價:中科院數學院幾乎是國際上唯一一個在純數學和應用數學如此眾多的方向上開展研究且做出高質量工作的研究機構。

  然而,席南華心里清楚,與國外一流數學科研機構相比,數學院的差距依然明顯——研究分散,存在短期行為,原創性成果不夠多,沒有特別有影響的數學家,等等。

  這些差距,隨著愈演愈烈的對數學人才的爭奪,也變得頗為“刺眼”。國外,歐美國家紛紛建立專業研究機構,投入大量經費支撐數學基礎理論與交叉應用研究;國內,北京大學、清華大學、浙江大學等高校密集建設研究中心,形成一批國際水準的學術團隊。

  席南華曾應邀到美國普林斯頓高等研究院、德國波恩馬普數學所等世界一流數學研究機構訪問交流。所見所聞、所思所想,讓他改變現狀的想法越來越強烈。

  有一批優秀的數學家,也不乏國際一流的成果,如何在基礎科學前沿方向和重大問題上實現重要突破,成為橫亙于前的一個急迫命題。

  2014年仲夏,中科院啟動“率先行動”計劃,研究所分類改革成為全面深化改革的突破口。對數學院來說,縮小差距的機會來了。

  聚焦基礎前沿,以多學科協同創新為特色,致力于實現重大科學突破、提出重大原創理論、開辟重要學科方向的卓越創新中心,成為與數學院定位匹配度最高的組織模式。

  數學中心副主任高小山回憶說:“這一次,我們是站在高原上繼續攀登高峰,希望打造一支‘尖刀連’,拿出‘拳頭性’成果?!?/p>

  同年9月4日,數學院召開專題會議,楊樂、陳翰馥、崔俊芝、馬志明、嚴加安、郭雷、席南華等院士,數學院領導以及科研骨干濟濟一堂。大家各抒己見,討論相當激烈:數學學科的發展現狀、國際趨勢是什么;卓越中心怎么建,應該選擇哪些學科進入;如何吸引并留住杰出人才……

  有爭議,但最終達成了共識。此后,數學院學術委員會、領導班子又進行多次調研、反復醞釀。2015年1月,中國科學院數學科學卓越中心正式成立,席南華擔任中心主任。

  成立后的數學中心就做兩件事:一是學術卓越,二是人才卓越。

  “學術卓越,就是要凝聚一支真正實現重大創新和挑戰世界難題的隊伍,營造能夠誕生數學與系統科學國際最高獎(如菲爾茲獎等)的學術環境;人才卓越,重點在于穩定、培養、吸引人才,并聯合國內有關研究力量,建設數學科學研究的國際制高點?!備咝∩澆饈退?。

  他們希望,未來在數學科學的重大難題、理論及應用前沿研究方面取得一批重大原創性成果,形成根植于中國大地的新的學科方向和研究學派。

   

  ▲楊樂院士(左一)、席南華院士(左二)與國際專家組成員交流。王林攝 

   

  ▲田野(左二)獲得2018中國科學院年度創新人物。 王林攝 

  寬松 自由 進取 

  過去十余年,孫斌勇一直致力于朗蘭茲綱領中關于典型群表示論的重大問題研究。加入數學中心之后,他旺盛的創造力被持續激發,很快成為領域內的學術帶頭人。

  “數學是一項長期工程,需要寬松的環境、濃厚的學術氛圍和穩定的支持?!痹謁銼笥驢蠢?,比較而言,數學中心可能是“最適合作數學研究的地方”。

  曾在普林斯頓高等研究院、哥倫比亞大學工作過的萬昕與孫斌勇同屬數論方向,在BSD猜想研究上已有了許多重要成果。

  2016年初,31歲的萬昕正考慮回國工作,國內諸多知名高校向他拋來橄欖枝。普林斯頓大學教授張壽武得知后,向他推薦了中科院的數學中心,“那里的體制很特別,適合作數學研究”。同時,張壽武也向數學中心引薦了這位優秀的年輕人。

  一直以來,數學中心并不直接參與人才招聘,而主要依靠像張壽武、張益唐、丘成桐這樣的國際知名華裔數學家的推薦。因為這些業內大咖最了解領域內優秀人才以及他們的強項所在。經張壽武介紹,數學中心陸續引進了巴黎第十一大學的李文威、申旭,巴黎十三大學的田一超等人。

  這些年輕人聚焦朗蘭茲綱領、同余數猜想、BSD猜想、黎曼猜想等重大難題,他們組建的團隊甚至被稱為“國際上算術代數幾何領域最強青年研究組之一”。萬昕就是這個團隊的青年骨干。

  數學中心選才引才,指向非常明確,即重點“獵取”世界一流科研機構畢業的博士或已取得永久職位的頂尖人才。2015年以來,先后引進了7名杰出青年人才。

  數學不同于其他學科,尤其是基礎數學的前沿問題,多為千百年來的“未解之謎”。這些問題研究周期長、成功率低,研究者必須心無旁騖,才可能略有所成。

  “在現有機制下,有利于重大成果產出與杰出人才成長的學術氛圍沒有完整建立起來,數學家很難做到耗費數年甚至更長時間鉆研一大問題?!幣晃豢蒲Ъ姨寡?。

  數學中心,就是要打造了一個“少干擾”、寬松自由的“數學天地”。在數學院首任院長、數學中心學術委員會主任、中科院院士楊樂看來,這就意味著“中心要按照國際頂尖數學研究機構的慣例和數學學科發展規律來做”。

  這或許正是像萬昕一樣的青年骨干選擇中科院數學中心的原因。

  萬昕剛入職不久,楊樂便找他長談了一番?!跋M懔餃晟踔糧な奔渥齔鲆桓霰還釋腥峽傻某曬??!毖罾痔岢雋嗣魅芬?,萬昕決定為此“拼一下”。

  在不少人眼中,數學中心的學術環境與擁有9位菲爾茲獎獲得者的法國國家科學研究中心(CNRS)很像。比如考核不數論文或者單純看引用率,而是主要考慮其研究的學術意義和發展前景。其中,國際同行的意見是重要參考依據之一。

  “每年考核,我們只需寫一個報告,說明寫了什么文章、做出了什么結果,由國內外同行進行評估,有些尚未公開發表的工作也可以寫進去?!蓖蜿克?。

  在這里,科研人員有長期、穩定的經費支持,從而可以充分開展學術研究。長期,是以至少4年為一個周期;穩定,是保證有充足的科研經費和人員經費。此外,在職稱評審上不看頭銜、不數論文和SCI,而主要看3篇代表性論文。

  高小山介紹,有些做重大課題的研究人員,只有少量甚至沒有論文發表,學術委員會則通過其已有論文的水平、進展的重要性來研判未來可能取得的重大成果,從而決定其職稱晉升、成果評優等。

  這兩年,萬昕就在這樣的寬松氛圍下潛心作研究,他也沒有辜負楊樂的期望。2017年,繼Kato、張偉等學者的研究進展,萬昕和合作者證明了更為一般的非正規情形下秩為0與1時的BSD公式,被同行稱為“集數十年來發展的幾乎所有方法之大成的皇冠性成果”。

  同為“算術代數幾何卓越創新國際團隊”核心骨干,田野比萬昕更早進入數學中心。他對這里寬容純粹的科研氛圍感觸更深?!拔壹負趺揮性凇芫?、爭項目’上操過心?!彼?。

  有一次,他的一個項目臨近結題卻尚未取得重要進展,楊樂專門為他申請了專項科研經費,全力支持他繼續研究?!爸灰嗆玫奈侍?、深刻的問題,中心都會給予最大的鼓勵和支持?!碧鏌岸源擻任奚?。

  全球嚴選 國際觸角 

  寬松并不意味著毫無壓力,自由也不意味著沒有約束。數學中心“優待”人才的同時,又對他們要求甚“嚴”。

  2018年,被視為數學界“新星”的萬昕已經被國內外大多數同行認識。他申請晉升研究員時,評審委員會邀請了數位國內外頂尖數學家做評審。

  “被國際同行都認可的成果才能算是重要成果?!備咝∩澆饈退?,數學中心的晉升考核全部采取“國際同行海外評審”機制。晉升研究員需要10名專家評審,其中至少8名是國外專家。

  如此嚴格的評審標準,體現的正是“嚴把人才關”的要求,它同時對應一個非常具體的目標:向菲爾茲獎進軍。

  自2017年起,為進一步增強國際競爭力,數學中心啟動了國際特聘博士后計劃。特聘博士后來自國際最頂尖學校,每位入選者可獲得30萬元資助。截至2018年底,已有100多人申請,10人入選。

  數學中心對新聘科研人員實行預聘—長聘(tenure-track)制度,嚴格執行科研人員“非升即離”和“非升即止”的制度,迄今已有20名未獲晉升的副研究員落聘?!耙胝嬲晌渙?,嚴格很重要,必須優中選優?!毖罾炙?。

  2015年至今,數學中心誕生了1名中科院院士、7名國際學術組織會士與院士、3名“杰青”、9名“優青”,以及十余名優秀青年學者。優秀人才噴薄而出,活躍的國際交流合作在其中發揮了突出作用。

  此前,數學中心與國際頂尖機構、學者接觸交流的機會比較缺乏,這容易讓數學研究陷入滯后、閉塞中。為了彌補短板,數學中心實施了高水準、規范化的系列合作交流計劃。

  2017年,數學中心爭取到首批國家自然科學基金基礎科學中心項目支持,獲得5年1.45億元的研究經費。該項目是國家自然科學基金委試點建設的迄今資助力度最大的項目。為此,數學中心每年都從項目經費中拿出600萬元,專做“國際交流合作”這件事。

  ——開展為期6個月的針對跨學科、綜合性問題的“學術年”活動;

  ——針對數學重大難題,組建由海外科學家領銜的國際團隊進行攻關;

  ——開設前沿問題討論班,由美國科學院院士、歐洲科學院院士等名家主講;

  ——聘任張益唐、范劍青、陳貴強等10余位著名數學家擔任中心特聘研究員,每年來訪2~3個月;

  ——每年邀請菲爾茲獎得主來中心合作交流。

  現在,數學中心的研究人員越來越覺得,這里有法國CNRS的身影,有美國普林斯頓大學的味道,有國際性高水平數學研究中心的樣子了。

  人才“卓越”,成果自然也“卓越”。4年多來,數學中心重大成果不斷涌現:

  周向宇團隊解決了多復變函數的核心問題“最優L2延拓問題與Demailly強開性猜想”,美國《數學評論》評價其為“近年來多復變與代數幾何領域最偉大的成就之一”;郭雷等解決了智能群體趨同的最小半徑問題,被應用數學頂尖雜志《SIAM評論》作為特選論文;首次在多自主體系統的集體行為分析中給出原始Vicsek模型嚴格分析,突破了20多年的未解難題……

  2017年9月,9位國際著名科學家對數學中心進行了評估,一致認為數學中心是“世界一流數學與數學科學中心之一”“帶動中國其他數學機構發展的火車頭”。

  探索自我育才之道 

  “招一個優秀人才非常不容易,這是哪家單位發展都會面臨的問題,西方國家也一樣?!畢匣?。由此,加大本土優秀人才的培養,增加自我造血功能,必然成為數學中心人才戰略兩翼中的重要一翼。

  數學中心把目光投向高校,希望從中尋找和培養一批有潛力、熱愛數學的本科生。2014年,中國科學院大學(以下簡稱國科大)首招本科生。首屆學生中不乏全國奧數金牌獲得者、數學競賽選手。

  在中科院科教融合戰略的統籌部署下,數學院與國科大決定共建數學科學學院,后由數學中心負責?!拔頤前湊嶄弒曜嫉木⒔逃?、培養數學家的目標,配備老師、設置課程,希望通過長時間培養,遴選出一批未來的數學家?!備咝∩剿?。

  為此,席南華、周向宇、袁亞湘等院士紛紛走上講臺,從基礎數學課程講起,設計課程、選擇教材、組織考試也都親力親為。受此感召,一批“杰青”、科研骨干也紛紛承擔了相應的專業課程。

  教材包括“難度很大”的莫斯科大學卓里奇的《數學分析》、柯斯特利金的《代數學引論》等,國內只有國科大與清華大學“基礎科學班”在使用。

  自2015年以來,數學中心以學術卓越支撐了國科大的數學科教融合。在2016年的全國第四輪學科評估中,國科大數學科學學院的數學、系統科學兩個學科均獲評A+;以席南華為負責人的國科大40人“數學教師團隊”被教育部評為首批“全國高?;拼竽曄澆淌ν哦印?。

  首屆數學系本科生不負所望,展現出“很強的科研能力”。2014級賈璧寧的畢業論文,解決了數學大師、Wolf獎獲得者Arnold與Avez的專著Ergodic Problems of Classical Mechanics中提出的一個公開問題。

  首屆本科生畢業后,大多選擇留在數學院或出國深造。

  數學院還先后與中國科學技術大學、北京航空航天大學、山東大學、大連理工大學聯合創辦“華羅庚班”,從培養興趣和數學思維入手,探索數學學科高端人才培養新模式。

  從本科四年級開始,“華羅庚班”的學生到數學院學習高年級專業課程,由數學中心導師們“手把手”指導選課,完成畢業設計和本科論文,優秀學生還有機會到國外頂尖大學交流訪問。

  2017年,“華羅庚班”畢業生總計121人。其中,31%赴海外一流高校留學深造,59%在國內高校和科研院所攻讀研究生。

  不過,“愛才如命”的數學中心,卻有一個曾被“質疑”的人才培養法:自己的碩士、博士即使再優秀也不留所工作?!笆瞬諾男魯麓緩蕓?,只在一個地方學習,研究會有局限性,學術能力也很難超過導師?!毖罾紙饈退?。

  為避免學術“近親繁殖”,數學中心鼓勵26歲至40歲的人才,到國際上最優秀的地方訪問交流,學習不同的技巧、方法。

  那么,自己培養的人才出去后不回來怎么辦?“我們這邊條件好了,他們是愿意回來的?!畢匣?。

  事實也正如此。最近,一位畢業于愛因斯坦母校瑞士蘇黎世聯邦理工學院的博士生正在申請數學中心的國際博士后,他簡歷上說自己是“華羅庚班”的學生。近年來,人才回流已成趨勢,在數學中心科研崗位的申請者中,有不少都曾在數學院學習過。

  從一開始,數學中心就對標世界一流數學科研機構。席南華坦言,卓越中心的最大挑戰還是在于人才競爭,“吸引最優秀的人,并讓他們在這里安心工作,這是最本質的問題”。這也是數學中心目前努力在做的事情。

  中國距離數學強國有多遠?或許,培養出世界一流數學家、作出更多原創性成果,中國便離數學強國不遠了。

  而這,恰也是數學中心未來十年的目標。

   

  ▲周向宇院士為國科大本科生講授《微積分II-A》。楊天鵬攝 

   

  ▲答辯委員會公布首屆本科生論文答辯結果。 楊天鵬攝 

  《中國科學報》 (2019-05-31 第4版 紀實)
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