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中國數學水平在世界究竟處于什么位置?

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最近,因為某些網絡大V和數學家爭論中國數學的水平,以及中專生姜萍意外獲得阿里巴巴數學大賽好成績的事件,使得中國數學的水平和數學教育的問題受到熱議,人們莫衷一是。

那就讓我們來看看世界各國的數學水平到底是怎么樣的吧。

首先要明白,數學的水平大致分為三個層面:一是理論數學水平;二是應用數學水平;三是民眾日常使用數學的水平。從這三個方面分別來做分析和對比,才能把問題看得清楚。


菲爾茲獎獎牌

一、理論數學

一說理論數學水平,很多人就要說國際數學奧林匹克競賽(International Mathematical Olympiad,簡稱:IMO)了。

但其實這個競賽的意義并沒有一般人以為的那么大,只不過是因為帶了個“奧林匹克”的名字容易令人誤以為是世界最高水平的。奧賽主要考察的是利用現有知識解題的能力。

而且因為國際奧數大賽連微積分的內容都不涉及,甚至有些高中數學知識都不涉及,可以說也就是個少年數學競賽。用來選拔初中及小學生中數學比較好的少年“苗子”還是可以的。但若是對參賽者做專門針對性的集訓,甚至大量刷題的話,競賽的意義和效果就被扭曲了,就會選不出真正有天賦的少年了。

理論數學水平的高低反映在對數學理論新的發現上,而不是在理論的應用上,更不是在簡單的應用理論解題上。

雖然諾貝爾獎中沒有包含數學獎項,但有理論數學界公認的最高和最知名的獎項——“菲爾茲獎”(Fields Medal)。菲獎是加拿大數學家菲爾茲提議的,由國際數學聯合會每四年評獎一次的獎項,堪稱數學界的諾貝爾獎。獲獎者必須未滿四十歲,每名獲獎者的獎金是1.5萬加元。

菲獎從1936年開始頒發,迄今共有65位數學家獲獎。

從菲爾茲獎獲得者人數就能粗略的看出一個國家現代的理論數學水平。以下是截止2018年獲得菲獎人數的國家排名:



美國匯聚世界各國人才,學術研究氛圍濃厚,排名第一不出意外。

法國獲獎人數僅次于美國,其理論數學水平之高,令人驚訝。要是扣除并加回美國獲獎者中的法裔數學家,法國獲獎人數應該還能超過美國。

前蘇聯和俄羅斯的數學水平也很高,獲獎人數僅次于法國。而且近三十年來,俄羅斯數學研究大爆發,連得六次菲爾茲獎,十年前更是解決了“龐加萊猜想”。這個猜想是數學界的七大難題之一,被譽為“宇宙結構的終極問題”。華為的任正非也對俄羅斯數學的水平交口稱贊。

英國作為老牌科技強國,名列第四屬于正常。

倭國竟然獲獎三人,已經名列第五。

德國(東德加西德)獲獎人數竟然只有一人,與歷史科技實力不符,顯示出德國大學的教育水平受到二戰的摧殘,影響很大。現在都說德國大學畢業很難,德國大學文憑含金量很大,但看上去創新能力卻不足。

巴西、伊朗和越南都榜上有名,說明它們的教育的水平也并不是一般人以為的很差的。越南的吳寶珠在2010年獲獎。伊朗的獲獎者還是一名女性。

芬蘭、新西蘭這種人口小國也上榜,令人深思。英語的教育應該加強而不是減弱。

印度和中國都榜上無名,說明各自國內的教育尤其是大學教育在理論數學方面還未到火候。但是這兩個人口大國的主體人口的素質是沒有問題的,因為他們都有在歐美國家以歐美籍身份獲獎的例子。

韓國雖然也榜上無名,但法國籍韓裔數學家許埈珥在2022年獲獎。


丘成桐(左)和陶哲軒(右)

華裔獲獎者分別是1982年獲獎的美國籍的丘成桐和2006年獲獎的澳大利亞籍的陶哲軒。

丘成桐獲獎的原因是“在微分方程中做出了貢獻,也為代數幾何中的卡拉比猜想做出了貢獻,為廣義相對論的正質量猜想做出了貢獻,也為實數和復數的蒙熱-安培方程做出了貢獻。”

陶哲軒在調和分析、偏微分方程、組合數學、解析數論、代數數論等近十個重要的數學研究領域做出了卓越貢獻。

值得說明的是,他倆都沒經歷過號稱“扎實”的大陸基礎教育。丘成桐是在香港接受的基礎教育;陶哲軒是在澳大利亞接受的基礎教育。

此外,還值得說明的是,他倆言行都很“靈光”,講起話來條理清楚,甚至還不失幽默,一點也不“憨呆”。

二、應用數學水平

應用數學方面,應該說工業強國的應用數學水平都不會低的,尤其是航空航天、信息產業和金融行業發達的國家。

這方面美國肯定是處于第一梯隊,在以上三個行業的創新發展方面都居于世界領先的地位。

亞洲的中、倭、韓和歐洲(包括俄羅斯)在以上三個產業上可以跟隨,某些方面各有突出,所以綜合來說,可以粗略的歸為第二梯隊。

但是需要注意的是,理論是應用的先行。如果長期忽視跟蹤和學習理論數學的前沿發現的話,將會影響到應用數學的水平。

三、民眾數學水平

一直以來,中國民眾自以為本國民眾的“數學”水平是很高、很“扎實”的,這主要是日常購物口算找錢帶來的感覺。

在計算器、電腦不普及的時代,口算能力強的確會有很大的優勢。但隨著收銀機在大小商店的普及,小店主都不口算了,移動支付的普及更是幾乎滅絕了人們口算的機會。

在口算方面,印度是更加重視的。他們的乘法表不是9乘9的,居然是19乘19的。

不過值得思考的是,中、印這兩個非常重視口算的大國在理論數學研究方面卻都沒有達到應有的水平。

普通職員在日常復雜一些的數學工具應用,比如說工作中電子表格的應用方面,還是發達國家職員的普及度和使用水平更高一些。



以上從理論、應用和日常工作生活三個方面分析了世界主要國家的數學水平。

綜合起來,各國的數學水平到底如何,大家見仁見智吧。

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