数学家丘成桐可以复制吗？_大数学家丘成桐的故事

几位拥有国际影响力的中国数学家的存在，常常令公众产生一种错觉，即中国的数学水平在世界仍居前列。这种普遍印象既来自于华罗庚、陈景润等数学名家事迹的广为流传，又来自于公众对前沿数学领域的不甚了解。

北大数学科学学院助理教授韦东奕的走红更加剧了人们的这种错觉。人们直白地称呼他为“北大扫地僧”，为他冠以“陈景润接班人”的名头，互联网上掀起一波又一波对“韦神”的顶礼膜拜。持续的曝光与蜂拥而至的媒体令北大不堪其扰，不得不对外呼吁“青年学者需要安静的治学环境”。

左：韦东奕

光明网在其评论文章中将这种现象称之为“网络重构天才”。在一遍又一遍戏剧化的网民叙事体系之下，韦东奕慢慢演变成一个数学天才的“符号”，陷入人们怪诞与猎奇的想象之中。

这种想象当然是不准确的。“网络对严肃事物的解构和重构，具有有虚拟性，可能遮蔽对现实社会的判断……韦东奕在网络空间是近乎‘封神’的传说，但对中国数学基础研究，依然需要有清醒的认识。”光明网在这篇评论文章中几乎花了一半的篇幅来向公众解释，“基础数学研究，依然被认为是中国科研的一个‘薄弱环节’”。

数学大家陈省身在上世纪末曾提出过一个著名的猜想，称“中国将成为21世纪的数学大国”。这一猜想很快实现了——如果单论“大”的话。奥数竞赛在中国风靡数十年，自1985年中国首次参加国际奥林匹克竞赛以来，超过一半的金牌被其拿下，是国际奥赛历史上成绩最好的国家。

但令人失望的是，几十年来，尚未有一位本土培养的中国人拿下数学界的最高奖项菲尔茨奖。就连陈省身晚年在接受媒体采访时，也只能委婉地表示，“我个人认为前途无量的，前途很好，现在有多么好就很难说。”

首位获得菲尔茨奖的华人数学家丘成桐的评价更为直接。今年初，他接受澎湃新闻采访时说，“相对于欧美的数学水平，中国数学界没有辉煌过……这样说也许会伤很多人的心。中国数学与欧洲相比，还有不小的差距。一味地往脸上贴金是没有用的。”

认清这个现实，或许才能够让人们更加正确地看待中国数学。事实上，自华罗庚、陈景润等老一辈数学家之后，中国本土再也没有出现过拥有如此知名度的数学名家。

丘成桐是当下最具影响力的华人数学家。他师承陈省身，拿下了数学界公认最有影响力的三大奖项（阿贝尔奖、菲尔茨奖和沃尔夫数学奖），但他也并非国内培养的人才。他少年就学香港，之后赴美求学，研究成果也多在美国完成。第二位夺得菲尔茨奖的华人陶哲轩，年少即随父母移民澳大利亚，与国内的培养更是毫无关联。

如今，距离陈省身提出的数学大国的猜想已经过去了近半个世纪。我们迎来了奥数的繁荣，迎来了经济的突飞猛进，然而何时，才能迎来下一个丘成桐？

A

数学家是最容易与天才划等号的职业。人们普遍相信，天分才是衡量能否成为数学家的唯一标准。

天分是如此重要，就连数学家哈代在他那篇著名的《一个数学家的辩白》中也如此写道：“比起其他艺术或科学，数学更是年轻人的游戏”。

牛顿最伟大的思想流数术（即微积分）和万有引力是在他24岁时产生的，他在50岁便放弃了数学研究。法国数学家伽罗瓦21岁就死了，阿贝尔27岁，拉马努金33岁，黎曼也只活到了40岁。哈代最后总结道：据我所知，在数学上没有一项重大的进步是由超过50岁的人提出的。

这一论断广为流传。甚至数学界最有影响力的菲尔茨奖在设立评选标准时，就将得奖者的年龄限定在40周岁以下。

中国的数学家们大多也是年少成名，他们早早地就展露自己在数学领域上过人的天赋。被普遍认为是陈省身一生中最重要的成就之一的“陈-高斯-博内定理”发表于1945年，那年他34岁。丘成桐证明卡拉比猜想是在1976年，那年他27岁，1982年他获得菲尔茨奖。陶哲轩7岁读高中，9岁上大学，24岁成为加利福尼亚大学洛杉矶分校数学系终身教授。

但例外始终存在。

近十年才被世人所知的华人数学家张益唐，在2013年完成“孪生素数猜想”的证明过程时已经58岁了，这是与黎曼猜想、哥德巴赫猜想齐名的世界级数学难题。在那之前他从未在数学界上发表过重要的成果，“孪生素数猜想”的证明是他至今最重要且唯一的成就。他半生潦倒，博士毕业后在赛百味做过会计，证明发表时只是一个普通的大学讲师，再过几年就要退休了。

但这个为他带来巨大声名的证明，却并非他研究了几十年的方向。他博士毕业后就投身于数论领域最重要的黎曼猜想相关研究，孪生素数猜想只是他后来两年多时间的一次“旁逸斜出”（《人物》杂志）。完成这一证明后，他很快又拾起了过去长期研究的方向。它更困难，也可能最后一无所获。

如果单论天分的话，中国从来都不缺少数学天才，30余年中国在国际奥赛上拿下23次总分第一已足够说明这一点。但天分并不是唯一。

张益唐成名之后，《纽约客》杂志曾采访他，问及数学家需要什么天赋，他毫不犹豫地回答说，“专注”。

丘成桐为证明卡拉比猜想花了六年时间，然而前三年他一直认为这个猜想是错误的。最后的成功颇具戏剧性，那年他刚刚结婚，忽然过上了一大家子人在一个屋檐下的生活，顿感不适，因而工作成了他的“避难所”。

他说，“我尽量把自己关在书房，把全部心血都倾注在卡拉比猜想上”，没想到证明就那么顺利地完成了，只花了一两个星期。他觉得那是王国维所述的“蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”的境地。

丘成桐在自传中谈到过对天才的看法，“我并不喜欢用’天才‘这名词，差不多从来不用它。”他觉得人们把“天才”浪漫化了，以为那些人能无中生有，创造奇迹，提出凡人想不出的方法，或者完成惊人的数学证明，不费吹灰之力就能成就一切。

他说那种情形似乎也不能说完全不可能，但至少他从未见过。“解决数学难题需要艰辛的努力，没有快捷方式可走。”

人生就是这样，即便被视为天才的数学家一样如此。那些“灵感”并不会凭空迸发，它往往是在无数次的失败以及长久的孤独求索之后，才如闪电般击中数学家的天空。

B

几乎所有的数学家在谈到培养数学人才时都要提及“兴趣”。因为他们知道这条路漫长无比，而如果不是真正享受其中，几乎无法坚持下来。而这，恰恰是中国应试教育体系下最为匮乏的。

丘成桐直到上初一才开始真正对数学感兴趣，在那之前他喜欢看武侠小说，或者跑到山间田野去玩耍，对数学谈不上多上心，反倒是觉得去背诵下他父亲教导他的古文或者诗词，才更“有益身心”。

初中一年级开始学习线性方程时，他才终于“觉得兴奋”，因为从前用公式解答鸡兔同笼问题，现在可以用线性方程来解答，不用记公式而是做一些有挑战性的事情。

这种对数学的兴奋几乎贯穿了他整个人生，直到多年后他仍然如此表示，“精神受到压力的日子，我每以工作为寄托，数学从来没有让我失望。”

被誉为“中国现代数学之父”的华罗庚，严格意义上的学历仅为初中。他念完初中后曾短暂地在一所上海职校就读，但因家境贫寒被迫辍学。他学习并不算十分出众，《华罗庚传》中引用一位教师的话说，华“字写得像鳖爬似的”，学习成绩也常忽高忽低，不太稳定。但教他数学的王维克老师认为他是个“人才”，并引导他对数学产生兴趣。

辍学后，华罗庚一边在父亲的杂货店中做学徒，一边自学数学知识。而他身边的数学图书仅为一本《大代数》、一本《解析几何》以及一本王维克送给他的50页的《微积分》。

他花了5年时间学完了高中三年和大学低年级的全部课程，据说其每天自学超过10小时。期间他还生了一场大病，导致左腿残疾。如果不是对数学抱有极大的热情，很难想象一个人是如何坚持下来的。

1930年，他在上海《科学》杂志发表《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立之理由》，轰动国内数学界，被时任清华大学数学系主任熊庆来邀请至清华，终于踏入专业的数学学习之路。

陈省身回国后接受央视《大家》栏目采访时，也曾谈及兴趣的重要性。他有些半开玩笑地说，“中国人很实际，如果你要跟他讲，说我这个深圳、纽约的股票怎么样？大家有兴趣……（但）你比方说天津有什么小虫，可以很值得研究下，中国人都没有兴趣。”

今年7月，《中国科学报》刊发了一篇《从奥赛看人才成长的短程与长程激励》，试图去解释为何中国基础数学人才很强大，但为何我国数学的整体水平依然偏弱。

“关键在于我们的激励机制出现了问题——只注重短程激励而缺乏有效的长程激励。”短程激励即是奥赛的功利性目标，但数学研究往往是一件长期的事情。作者呼吁要在科技界培养一种耐心与执着，树立一种学术理想主义与英雄主义，不惜用长时间去挑战难题、大问题，甚至冒着此生失败的风险也要为人类的认知进步努力推进一点点。

C

如果纵观中国数学发展史，自上世纪初现代数学在国内兴起以来，中国数学存在明显的断代。十年的政治动荡让众多学科的研究几近停滞，数学亦不例外。改革开放以后，数学作为基础学科才再度被人们重视起来。

不止一位数学家向媒体表达了国内数学起步不易的艰难。陈省身是最早一批来华的华人数学家之一。当他开始在母校南开大学筹建南开数学研究所时，媒体的报道上说的是“房无一间、书无一册”，陈将自己的一万余册藏书全部捐赠给了南开，之后又将沃尔夫奖的5万美元也一并捐赠给南开数学研究所。

1979年，丘成桐受华罗庚之邀回国作学术访问。他在自传中说，“当飞机在北京着陆时，我心潮澎湃，就在飞机旁，俯身触摸祖国的泥土”。此后每年，他都会在国内大学和科研机构访问数月。

他仍在哈佛任教时，可能是海外数学家中招收中国留学生最多的人，围在他身旁的中国学生之多，甚至引起美国中央情报局的注意。他说，那时中情局每隔一段时间，就会打电话来问他一些问题，而他就告诉他们自己的学生正在研究着的数学难题。问了几年后，中情局才终于作罢。

他试图在国内数学教育上做更多的贡献。光是数学研究所，他就帮助建立起了4所。1993年，他在自己的母校建立香港中文大学数学科学研究所，1996年在北京建立晨兴数学中心，2002年建立浙江大学数学科学研究中心，2009年建立清华大学数学研究中心。他至今仍担任这些数学研究所的主任，且分文不取。

1998年，他发起成立世界华人数学家大会，每三年举办一次，首届在北京举行。大会的高潮每届的“晨兴数学奖”，主要授予45岁以下、在纯数学与应用数学方面有杰出成就的华人数学家，后来这一奖项也被媒体称为“华人菲尔茨奖”。

之后，面向中学生，丘成桐又发起成立了“丘成桐中学数学奖”，旨在发现和培养有前途的数学天才。不过，另一方面也是丘成桐对中学生们的数学唯奥数论的不满，他认为这一奖项能帮助鼓励中学生的研究性学习。过去，他不止一次地在媒体上表示要培养中国学生对数学真正的兴趣，而非将数学作为功利性的工具，成为只会应试的“做题机器”。

“国内一些数学竞赛，做的还是别人的题目，做得再好也是别人出的题，没有自己创造的东西是培养不出大家的。”在今年9月的媒体采访中，丘成桐再度重申了这一观点。丘奖与其他奥赛最大区别就在于，而奥赛是别人出题目给你做，而丘奖是自己出题目自己做，“真正的科学研究就是做前人没有做过的东西。”

D

数学家们常常不得不面临一个尴尬的问题，数学不像其他的应用学科那样可以直观地让人们感受到它的作用，也不像艺术学科一样可以让普通人也能领略它美感。过去几十年中，数学也从来都不是国内大学中的热门课程。

从事数学的人们总要时不时地去解释数学到底有什么用。但前沿的数学理论太纯粹、也太超前，很难说很当下的经济有多么直接的关联。有时候甚至他们本身也不得不对外承认，“（数学里边的）某些学科要是停顿10年或20年，本身对社会没有什么大的负面影响。”（北大数学与科学学院院长陈大岳语）

实用性似乎也不该是数学家在研究问题时考虑的因素之一。“数学走在前面”，张益唐在接受《人物》杂志采访时说，“数学家在发现的时候不一定关心，他也不知道怎么用，结果发现过了几十年以后，这个东西可以在自然科学上有一些连发明者都想象不到的应用。”

但必须要承认的是，作为一门最基础但也可能是最古老的学科，数学的存在本身就是众多其他学科发展的基础。2019年7月，科技部、教育部、中科院、自然科学基金委联合制定了《关于加强数学科学研究工作方案》。多部门联合为某一单一学科的建设制定方案，着实罕见。

这份文件中表示：“数学是自然科学的基础，也是重大技术创新发展的基础。数学实力往往影响着国家实力，几乎所有的重大发现都与数学的发展与进步相关。”

从数学开始，政府及社会各界对基础科学的重视日益提高，近年来日益紧张的国际局势更加剧了这一紧迫气氛。华为遭受美国制裁后，任正非就曾对媒体表示，“芯片光砸钱不行，得砸数学家、物理学家、化学家……”

越来越多的企业家投身于基础科学的建设中。去年3月，拼多多创始人黄峥在浙江大学设立“浙江大学上海高等研究院繁星科学基金”，用以推动浙大在生物、医疗、农业、食品等多领域交叉方向展开基础研究及前沿探索。4月，小米宣布将在清华大学智能产业研究院（AIR）设立“小米人工智能创新研究基金”，旨在鼓励人工智能、机器人、医疗健康等前沿领域的创新科研等工作。

但基础科研的研究非一日之功，它需要社会各界更长久的支持。丘成桐曾在自传中阐述他支持国内数学教育的理念，“我偏爱较长远的策略……这并不是一蹴而就的，要达到非凡的境地并没有快捷方式。”

去年新成立的清华大学求真学院是丘成桐对教育长期主义的体现之一。它是清华大学在基础学科和关键领域的一次重大教育教学改革，是以培养数学领军人才为唯一使命目标的实体单位。其生源构成主要来自于“丘成桐数学科学领军人才培养计划”和“丘成桐数学英才班”，招收学生从初三至高三不等。而师资则来自丘成桐数学科学中心，丘成桐亦亲自参与教学。

丘成桐期望通过这一实践，在10年内培养出一批不必出国取经、完全在中国本土成长起来的世界一流学者。丘成桐为此设立了一个漫长了8年培养计划，授课范围涵盖从本科到博士，在国内尚属首创。今年4月，他全职任教清华，决定将余生都奉献于此。

在长期主义这一点上，联想集团董事长兼CEO杨元庆与丘成桐或许能达成共识。过去，杨元庆也曾多次以个人出资捐赠给国内高校的基础科学研究。如2017向中国科技大学捐赠1000万元，用于学校的人才培养和科研建设。2020年又再度向中科大捐赠1000万，用于中国科大新冠疫情科研攻关，并推动中国科大公共卫生研究院、公共卫生与预防医学学科建设。

同时，他曾先后两次向上海交通大学捐赠资金，一次捐助1000万元设立“杨元庆教育基金”。一次个人出资1亿元，向上交大捐建了一座高性能计算中心“思源一号”。

这一计算中心后来为今年银河系黑洞“人马座A*”图像生成贡献了算力。在去年11月发布的全球TOP500高性能计算机榜单上，“思源一号”的计算力排名第132位，算力超过哈佛、剑桥等国际名校，在国内高校中排名第一。

杨元庆与丘成桐曾在去年见过一面，对其深感钦佩。以此为契机，今年9月6日，在联想集团与清华大学达成战略合作的签约仪式上，杨元庆宣布将个人捐资给由丘成桐担任院长的清华大学求真书院，希望能为助力国家基础科研创新、培育更多国际一流的数学人才贡献一份力量。这些捐赠的款项，将用于聘请知名数学大师、讲席教授到求真书院授课，以及支持求真书院学生和教授的学习与交流等。

左：丘成桐 右：杨元庆

“我很高兴杨元庆先生对教育的理念跟我们一致。”丘成桐说，他参与清华大学的数学教育发展已经有十几年的时间，去年离开哈佛全职来到清华任教，主要的想法就是为了培养世界一流的数学人才。

丘成桐相信，中国数学强国的梦想已不再遥远。他说，“中国数学具备了建设数学强国的可能性”。他给出的期限是10年，“希望中国10年内在数学上与世界强国平起平坐。”