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数学
数系天地 卓越未来
      田野,给出千禧年七大数学难题之一“BSD猜想”的答案线索,被喻为“中国继陈景润之后最好的工作”;
      周向宇,解决了Demailly强开性猜想,提供了“优美的最终完整的解决”;
      孙斌勇,完成L-函数特殊值的算术性质“Kazhdan-Mazur非零假设”证明,“使整个领域更加引人注目”;
      ……
      “这些在国际上非常有影响力的工作,背后是越来越多中青年数学家在国际舞台上崭露锋芒。”中国科学院数学与系统科学研究院(以下简称数学院)院长、中国科学院院士席南华如此评价。
      在席南华看来,汇人才、聚成果,很大程度上得益于近年来中科院深化改革的一系列重大举措。中科院数学科学卓越创新中心(以下简称数学中心)因此而诞生,数学才俊的涵养沃土因此而孕育。
      “卓越”两件事
      席南华进入数学院迄今已31年,他对这里的一切了如指掌。
      1952年,华罗庚带领一批年轻人建立了中科院数学所。1998年,中科院“知识创新工程”期间,数学所、应用数学所等4个研究所合并为数学院。重组后的数学院逐渐成长为国内乃至世界范围内学科分布最全的数学科学研究中心。
      一直以来,数学院可谓人才济济、积淀深厚。前有华罗庚、吴文俊、冯康、陈景润、王元、杨乐等数学名宿,后有马志明、郭雷、席南华、袁亚湘、周向宇等数学大家。
      2012年,数学院参加有关国际评估时,专家组曾评价:中科院数学院几乎是国际上唯一一个在纯数学和应用数学如此众多的方向上开展研究且做出高质量工作的研究机构。
      然而,席南华心里清楚,与国外一流数学科研机构相比,数学院的差距依然明显——研究分散,存在短期行为,原创性成果不够多,没有特别有影响的数学家,等等。
      这些差距,随着愈演愈烈的对数学人才的争夺,也变得颇为“刺眼”。国外,欧美国家纷纷建立专业研究机构,投入大量经费支撑数学基础理论与交叉应用研究;国内,北京大学、清华大学、浙江大学等高校密集建设研究中心,形成一批国际水准的学术团队。
      席南华曾应邀到美国普林斯顿高等研究院、德国波恩马普数学所等世界一流数学研究机构访问交流。所见所闻、所思所想,让他改变现状的想法越来越强烈。
      有一批优秀的数学家,也不乏国际一流的成果,如何在基础科学前沿方向和重大问题上实现重要突破,成为横亘于前的一个急迫命题。
      2014年仲夏,中科院启动“率先行动”计划,研究所分类改革成为全面深化改革的突破口。对数学院来说,缩小差距的机会来了。
      聚焦基础前沿,以多学科协同创新为特色,致力于实现重大科学突破、提出重大原创理论、开辟重要学科方向的卓越创新中心,成为与数学院定位匹配度最高的组织模式。
      数学中心副主任高小山回忆说:“这一次,我们是站在高原上继续攀登高峰,希望打造一支‘尖刀连’,拿出‘拳头性’成果。”
      同年9月4日,数学院召开专题会议,杨乐、陈翰馥、崔俊芝、马志明、严加安、郭雷、席南华等院士,数学院领导以及科研骨干济济一堂。大家各抒己见,讨论相当激烈:数学学科的发展现状、国际趋势是什么;卓越中心怎么建,应该选择哪些学科进入;如何吸引并留住杰出人才……
      有争议,但最终达成了共识。此后,数学院学术委员会、领导班子又进行多次调研、反复酝酿。2015年1月,中国科学院数学科学卓越中心正式成立,席南华担任中心主任。
      成立后的数学中心就做两件事:一是学术卓越,二是人才卓越。
      “学术卓越,就是要凝聚一支真正实现重大创新和挑战世界难题的队伍,营造能够诞生数学与系统科学国际最高奖(如菲尔兹奖等)的学术环境;人才卓越,重点在于稳定、培养、吸引人才,并联合国内有关研究力量,建设数学科学研究的国际制高点。”高小山解释说。
      他们希望,未来在数学科学的重大难题、理论及应用前沿研究方面取得一批重大原创性成果,形成根植于中国大地的新的学科方向和研究学派。
      宽松 自由 进取
      过去十余年,孙斌勇一直致力于朗兰兹纲领中关于典型群表示论的重大问题研究。加入数学中心之后,他旺盛的创造力被持续激发,很快成为领域内的学术带头人。
      “数学是一项长期工程,需要宽松的环境、浓厚的学术氛围和稳定的支持。”在孙斌勇看来,比较而言,数学中心可能是“最适合作数学研究的地方”。
      曾在普林斯顿高等研究院、哥伦比亚大学工作过的万昕与孙斌勇同属数论方向,在BSD猜想研究上已有了许多重要成果。
      2016年初,31岁的万昕正考虑回国工作,国内诸多知名高校向他抛来橄榄枝。普林斯顿大学教授张寿武得知后,向他推荐了中科院的数学中心,“那里的体制很特别,适合作数学研究”。同时,张寿武也向数学中心引荐了这位优秀的年轻人。
      一直以来,数学中心并不直接参与人才招聘,而主要依靠像张寿武、张益唐、丘成桐这样的国际知名华裔数学家的推荐。因为这些业内大咖最了解领域内优秀人才以及他们的强项所在。经张寿武介绍,数学中心陆续引进了巴黎第十一大学的李文威、申旭,巴黎十三大学的田一超等人。
      这些年轻人聚焦朗兰兹纲领、同余数猜想、BSD猜想、黎曼猜想等重大难题,他们组建的团队甚至被称为“国际上算术代数几何领域最强青年研究组之一”。万昕就是这个团队的青年骨干。
      数学中心选才引才,指向非常明确,即重点“猎取”世界一流科研机构毕业的博士或已取得永久职位的顶尖人才。2015年以来,先后引进了7名杰出青年人才。
      数学不同于其他学科,尤其是基础数学的前沿问题,多为千百年来的“未解之谜”。这些问题研究周期长、成功率低,研究者必须心无旁骛,才可能略有所成。
      “在现有机制下,有利于重大成果产出与杰出人才成长的学术氛围没有完整建立起来,数学家很难做到耗费数年甚至更长时间钻研一大问题。”一位科学家坦言。
      数学中心,就是要打造了一个“少干扰”、宽松自由的“数学天地”。在数学院首任院长、数学中心学术委员会主任、中科院院士杨乐看来,这就意味着“中心要按照国际顶尖数学研究机构的惯例和数学学科发展规律来做”。
      这或许正是像万昕一样的青年骨干选择中科院数学中心的原因。
      万昕刚入职不久,杨乐便找他长谈了一番。“希望你两三年甚至更长时间做出一个被国际同行认可的成果。”杨乐提出了明确要求,万昕决定为此“拼一下”。
      在不少人眼中,数学中心的学术环境与拥有9位菲尔兹奖获得者的法国国家科学研究中心(CNRS)很像。比如考核不数论文或者单纯看引用率,而是主要考虑其研究的学术意义和发展前景。其中,国际同行的意见是重要参考依据之一。
      “每年考核,我们只需写一个报告,说明写了什么文章、做出了什么结果,由国内外同行进行评估,有些尚未公开发表的工作也可以写进去。”万昕说。
      在这里,科研人员有长期、稳定的经费支持,从而可以充分开展学术研究。长期,是以至少4年为一个周期;稳定,是保证有充足的科研经费和人员经费。此外,在职称评审上不看头衔、不数论文和SCI,而主要看3篇代表性论文。
      高小山介绍,有些做重大课题的研究人员,只有少量甚至没有论文发表,学术委员会则通过其已有论文的水平、进展的重要性来研判未来可能取得的重大成果,从而决定其职称晋升、成果评优等。
      这两年,万昕就在这样的宽松氛围下潜心作研究,他也没有辜负杨乐的期望。2017年,继Kato、张伟等学者的研究进展,万昕和合作者证明了更为一般的非正规情形下秩为0与1时的BSD公式,被同行称为“集数十年来发展的几乎所有方法之大成的皇冠性成果”。
      同为“算术代数几何卓越创新国际团队”核心骨干,田野比万昕更早进入数学中心。他对这里宽容纯粹的科研氛围感触更深。“我几乎没有在‘跑经费、争项目’上操过心。”他说。
      有一次,他的一个项目临近结题却尚未取得重要进展,杨乐专门为他申请了专项科研经费,全力支持他继续研究。“只要是好的问题、深刻的问题,中心都会给予最大的鼓励和支持。”田野对此尤为赞赏。
      全球严选 国际触角
      宽松并不意味着毫无压力,自由也不意味着没有约束。数学中心“优待”人才的同时,又对他们要求甚“严”。
      2018年,被视为数学界“新星”的万昕已经被国内外大多数同行认识。他申请晋升研究员时,评审委员会邀请了数位国内外顶尖数学家做评审。
      “被国际同行都认可的成果才能算是重要成果。”高小山解释说,数学中心的晋升考核全部采取“国际同行海外评审”机制。晋升研究员需要10名专家评审,其中至少8名是国外专家。
      如此严格的评审标准,体现的正是“严把人才关”的要求,它同时对应一个非常具体的目标:向菲尔兹奖进军。
      自2017年起,为进一步增强国际竞争力,数学中心启动了国际特聘博士后计划。特聘博士后来自国际最顶尖学校,每位入选者可获得30万元资助。截至2018年底,已有100多人申请,10人入选。
      数学中心对新聘科研人员实行预聘—长聘(tenure-track)制度,严格执行科研人员“非升即离”和“非升即止”的制度,迄今已有20名未获晋升的副研究员落聘。“要想真正成为一流,严格很重要,必须优中选优。”杨乐说。
      2015年至今,数学中心诞生了1名中科院院士、7名国际学术组织会士与院士、3名“杰青”、9名“优青”,以及十余名优秀青年学者。优秀人才喷薄而出,活跃的国际交流合作在其中发挥了突出作用。
      此前,数学中心与国际顶尖机构、学者接触交流的机会比较缺乏,这容易让数学研究陷入滞后、闭塞中。为了弥补短板,数学中心实施了高水准、规范化的系列合作交流计划。
      2017年,数学中心争取到首批国家自然科学基金基础科学中心项目支持,获得5年1.45亿元的研究经费。该项目是国家自然科学基金委试点建设的迄今资助力度最大的项目。为此,数学中心每年都从项目经费中拿出600万元,专做“国际交流合作”这件事。
      ——开展为期6个月的针对跨学科、综合性问题的“学术年”活动;
      ——针对数学重大难题,组建由海外科学家领衔的国际团队进行攻关;
      ——开设前沿问题讨论班,由美国科学院院士、欧洲科学院院士等名家主讲;
      ——聘任张益唐、范剑青、陈贵强等10余位著名数学家担任中心特聘研究员,每年来访2~3个月;
      ——每年邀请菲尔兹奖得主来中心合作交流。
      现在,数学中心的研究人员越来越觉得,这里有法国CNRS的身影,有美国普林斯顿大学的味道,有国际性高水平数学研究中心的样子了。
      人才“卓越”,成果自然也“卓越”。4年多来,数学中心重大成果不断涌现:
      周向宇团队解决了多复变函数的核心问题“最优L2延拓问题与Demailly强开性猜想”,美国《数学评论》评价其为“近年来多复变与代数几何领域最伟大的成就之一”;郭雷等解决了智能群体趋同的最小半径问题,被应用数学顶尖杂志《SIAM评论》作为特选论文;首次在多自主体系统的集体行为分析中给出原始Vicsek模型严格分析,突破了20多年的未解难题……
      2017年9月,9位国际著名科学家对数学中心进行了评估,一致认为数学中心是“世界一流数学与数学科学中心之一”“带动中国其他数学机构发展的火车头”。
      探索自我育才之道
      “招一个优秀人才非常不容易,这是哪家单位发展都会面临的问题,西方国家也一样。”席南华说。由此,加大本土优秀人才的培养,增加自我造血功能,必然成为数学中心人才战略两翼中的重要一翼。
      数学中心把目光投向高校,希望从中寻找和培养一批有潜力、热爱数学的本科生。2014年,中国科学院大学(以下简称国科大)首招本科生。首届学生中不乏全国奥数金牌获得者、数学竞赛选手。
      在中科院科教融合战略的统筹部署下,数学院与国科大决定共建数学科学学院,后由数学中心负责。“我们按照高标准的精英教育、培养数学家的目标,配备老师、设置课程,希望通过长时间培养,遴选出一批未来的数学家。”高小山说。
      为此,席南华、周向宇、袁亚湘等院士纷纷走上讲台,从基础数学课程讲起,设计课程、选择教材、组织考试也都亲力亲为。受此感召,一批“杰青”、科研骨干也纷纷承担了相应的专业课程。
      教材包括“难度很大”的莫斯科大学卓里奇的《数学分析》、柯斯特利金的《代数学引论》等,国内只有国科大与清华大学“基础科学班”在使用。
      自2015年以来,数学中心以学术卓越支撑了国科大的数学科教融合。在2016年的全国第四轮学科评估中,国科大数学科学学院的数学、系统科学两个学科均获评A+;以席南华为负责人的国科大40人“数学教师团队”被教育部评为首批“全国高校黄大年式教师团队”。
      首届数学系本科生不负所望,展现出“很强的科研能力”。2014级贾璧宁的毕业论文,解决了数学大师、Wolf奖获得者Arnold与Avez的专著Ergodic Problems of Classical Mechanics中提出的一个公开问题。
      首届本科生毕业后,大多选择留在数学院或出国深造。
      数学院还先后与中国科学技术大学、北京航空航天大学、山东大学、大连理工大学联合创办“华罗庚班”,从培养兴趣和数学思维入手,探索数学学科高端人才培养新模式。
      从本科四年级开始,“华罗庚班”的学生到数学院学习高年级专业课程,由数学中心导师们“手把手”指导选课,完成毕业设计和本科论文,优秀学生还有机会到国外顶尖大学交流访问。
      2017年,“华罗庚班”毕业生总计121人。其中,31%赴海外一流高校留学深造,59%在国内高校和科研院所攻读研究生。
      不过,“爱才如命”的数学中心,却有一个曾被“质疑”的人才培养法:自己的硕士、博士即使再优秀也不留所工作。“数学人才的新陈代谢很快,只在一个地方学习,研究会有局限性,学术能力也很难超过导师。”杨乐解释说。
      为避免学术“近亲繁殖”,数学中心鼓励26岁至40岁的人才,到国际上最优秀的地方访问交流,学习不同的技巧、方法。
      那么,自己培养的人才出去后不回来怎么办?“我们这边条件好了,他们是愿意回来的。”席南华说。
      事实也正如此。最近,一位毕业于爱因斯坦母校瑞士苏黎世联邦理工学院的博士生正在申请数学中心的国际博士后,他简历上说自己是“华罗庚班”的学生。近年来,人才回流已成趋势,在数学中心科研岗位的申请者中,有不少都曾在数学院学习过。
      从一开始,数学中心就对标世界一流数学科研机构。席南华坦言,卓越中心的最大挑战还是在于人才竞争,“吸引最优秀的人,并让他们在这里安心工作,这是最本质的问题”。这也是数学中心目前努力在做的事情。
      中国距离数学强国有多远?或许,培养出世界一流数学家、作出更多原创性成果,中国便离数学强国不远了。
      而这,恰也是数学中心未来十年的目标。
      
领 域:
数学
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中国科学报
2019年05月31日

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