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[人才风采][国家科技奖]刘建亚:做数学,多点耐心

时间:2016-09-05 来源:人才办 作者: 编辑:人员机构

 

 

 

 

 

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1月9日,山东大学数学学院刘建亚教授等完成的“自守形式与素数分布的研究”项目荣获国家自然科学二等奖。这是继1982年陈景润、王元、潘承洞获得国家自然科学奖一等奖后,数论领域再次有人获奖,期间空白了整整32年。此外也是继2008年王小云教授获自然科学二等奖之后,山大时隔6年再次获得该奖,对数论研究和山大来说都意义非凡。

基于此,山大视点记者走近刘建亚,听他谈这次获奖,谈数学文化以及数学家的养成。时间仓促中得来些许零散的观点碎片,却不妨碍我们一窥数学女王的神秘真容,同时也体味20年磨一剑背后的艰辛与不易。

数学是不器之学,要多一点耐心

“每个数学家房间里都有一块黑板”,这句话在刘建亚那里得到了验证。刚在办公室落座,墙上一块密密麻麻写着数学公式的黑板就吸引了记者的眼光。刘建亚解释,数学思想需要一个载体,而日常生活的语言不足以成为这个载体,所以数学家需要公式。

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初中时期的刘建亚,在读过《哥德巴赫猜想》的报告文学后,有了想要摘取数学王冠上那颗名为“哥德巴赫猜想”明珠的想法。随着研究的逐步深入他发现,哥德巴赫猜想虽然家喻户晓,但它只是线性问题,也只是素数分布领域众多著名问题之一。素数分布领域就像一个丰富多彩的果园,有着各种各样的果树与果实。哥德巴赫猜想只是一棵苹果树顶尖的一个苹果。

早在1990年代,刘建亚与展涛教授已经开始合作,后来他们共同的学生吕广世也加入了研究团队。团队的研究不断取得进展。经过近20年的耕耘,这个团队已经系统研究了自守形式理论,尤其是自守L-函数的分析理论,开辟了一个新途径,成功地将高维自守形式应用到素数分布,并在多个问题中取得了实质性突破。

刘建亚说,这次获奖“是个好事”,但相对于学校、学院层面的备受震撼,他本人并没有大喜过望。“可以说,这个奖是我们之前多年工作的一个总结,是一种长时间的积累。”他转而表达了自己对科研工作的看法,谈起了数学作为理论科学的独特性。

刘建亚在期刊《数学文化》的发刊词中这样写道:“子曰:'君子不器。'数学恰是一门不器之学,堪比孔子意义下的君子。”在刘建亚看来,数学本身是形而上学,有着自身的哲学意义与文化意义;虽然数学有用,但数学不以有用为自身的目的。数学家,是康德意义下“仰望星空的人”,是这个世界的观察者,不可能像富豪名媛那样得到社会的关注,“正如哲学家从来都不是全民投票产生的”。

也正是因为这个原因,刘建亚郑重提出了自己的建议:“我们要对做事情的人多一点耐心,只要他真的是在做事情。不管做的人还是看的人,都要对数学有点耐心。”

数学家,这样存在

做数学似乎是一个苦行僧的行当。刘建亚开玩笑说任何一所大学毕不了业的学生中有一半是学数学的,“对那些数学挂科的同学说,你们绝不孤独。”

但数学又是一门充满魅力的学科,她是所有科学的女王,是一门真善美的学问,因而吸引着众多学子围绕在她身边。

他们中的每个人,都怀揣着数学家的梦想。那么数学家,到底是怎么炼成的?又是一种什么样的存在?作为过来人的刘建亚跟我们谈了很多。

他说,要成为数学家,你得有一点天资,虽然用不上所谓的“最强大脑”;必须要努力,没有人仅凭聪明就能成为数学家。除了这些,起重要作用的还有另一个因素:机遇。

在刘建亚看来,数学研究是一个纯智力的创造性过程,并非“水到”就能“渠成”,或者“铁杵磨成针”。“铁杵磨成针”强调了积累的重要性,但是不足以导致数学突破的发生。在有了积累之后,突破的发生往往出人意料,往往由别的因素诱发,正如古人说的“功夫在诗外”。这些可能诱发突破的事件,就是所谓的机遇。突破恰似数学上的“奇点”,而奇点的性质是难以研究的。

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“机遇是什么?有时候很简单,就是在什么时候遇见什么人。”所以刘建亚非常支持学生走出去,跟做不同学问的人交流,在碰撞中产生灵感。

相同的道理,有人说数学家的组织是个旅行俱乐部,常常坐十几个小时的飞机去地球的另一边,只为了见一个与自己有共同语言的人,聊上几个小时。因为遇见不同的人、说不同的语言往往能给人启发,也便有了可能“豁然开朗”的机遇。

刘建亚笑言自己如今已沦为“半个数学家”,因为院长身份而来的行政事务占据了白天很多时间,所以他选择在晚上做数学并会做到很晚,出国交流期间更是可以集中精力做研究,“那个时候会猛做”。

前几天,一位已经成为知名数学家的学生回来看望自己,说了这么一句话:好的数学家要拿命来换。刘建亚很认同,又在后面补充了一句:有的人拿命换也换不来。

数学之外更有书法,一直在心中从未被放下

在刘建亚的办公室,还有一处特别的地方。那是一方书桌,桌上并没有铺开的宣纸,砚里的墨汁也已变干,几管大小不一的毛笔静静躺在那里。书桌旁边,却有厚厚的几摞字帖。“这里有我的一百来本字帖,好几十斤。”

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曾经,刘建亚在数学与书法的选择上有过一次激烈的思想斗争。当时的他顶住生活压力选择了数学。这也成为无数数学学子心中在面临抉择时的一个示范。如今,已过知天命年纪的刘建亚,在面对当时“被放下”的书法时,却是怎么都放不下。

“现在的我可以努力做一个业余书家,未必是作为一种职业,但心里一直装着(书法)这件事。”他这么说。

交谈中,刘建亚指着墙上悬挂的大幅书法作品说:“练书法就像是学数学。”数学需要不断做问题练手,书法需要不断练字,这是二者的相同之处。此外当二者达到一定程度,就不是仅靠多练就能进步了,而是需要前面提过的一点机遇。

“数学需要一个奇点去创造,书法同样需要一个突破点去创作。”所以,对于事务繁多无法保证“一天仨小时练字”这样的情况,刘建亚也坦然接受。“每天都想着,或许比每天都写来得更为重要”,想着想着就想通了,然后就会“豁然开朗”。

兜转转,数学与书法当年在留与弃之间角逐,如今又重归一体,不禁让人感慨,同时又欣慰于刘建亚对两者的“执念”终能双全。

寄语年轻人:做村里第一还是世界第一,你自己定

怎么样才算成功?

一位著名数学家在接受采访时说:“这个领域里的科学家,99%的人永远也不会取得成功。”对此刘建亚笑称,可能99%的人不会取得那位数学家那样的成功,但一个人有一个人的活法,而不同的人对成功的定义也不一样。如果将成功定义为种植红薯,那么99%的人都能成功。

他还笑着给出了自己的一句“名言”:“我们不是高斯,但不能因此就跳楼啊,为什么呢?若是我们都跳楼了,那这个世界连欣赏高斯的人都没了”。

便是同一个人种红薯,是否成功也有不同的标准。“是选择安安稳稳做村里的第一,还是要去争个世界第一”,还要看自己对目标的定义。种红薯要想达到世界第一,估计也得有拿命来换的思想准备。
对于现在的年轻人,刘建亚持有同样的态度。他建议大家在成长过程中最好是有个目标,“如果你有拿命来换的打算,就定个高一点的目标;如果不打算这么做,那就定个不高的目标。总之,既不能让目标很容易就实现,也别让自己承受不起。”

同时,追求不同性质的目标,会给人带来不同变化。刘建亚总结说:“你的目标越是不含私利,你就越是趋于哲学上的善。”