【對話科學(xué)家】

從母親的趣味數(shù)學(xué)啟蒙點(diǎn)燃一生熱愛，到推動(dòng)國際前沿?cái)?shù)學(xué)研究，從年輕時(shí)每日5000米長跑，到65歲仍堅(jiān)持帶著學(xué)生一起運(yùn)動(dòng)，他活躍在科普一線，因勸退奧數(shù)出圈兒……

本期讓我們認(rèn)識這位永葆好奇的數(shù)學(xué)家——中國科協(xié)副主席、中國科學(xué)院院士袁亞湘，跟隨他一起發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美，感受科學(xué)之真→

他是優(yōu)化大師

讓AI更聰明

他是科普先鋒

用魔術(shù)和向日葵

向孩子們揭示數(shù)學(xué)的奇妙

他更是一位堅(jiān)守者

呼吁優(yōu)化科研生態(tài)環(huán)境

守護(hù)科研凈土

他用科研詮釋著數(shù)學(xué)的浪漫與力量

他永攀科學(xué)高峰

證明了科研是場“終身馬拉松”

袁亞湘，數(shù)學(xué)家，中國科學(xué)院院士，中國科協(xié)副主席。主要從事運(yùn)籌學(xué)研究并取得了系統(tǒng)成果，在信賴域法、擬牛頓法、非線性共軛梯度法等方面做出了重要貢獻(xiàn)。

用興趣啟蒙，在數(shù)學(xué)前沿領(lǐng)域深耕

我總認(rèn)為，“知識可以后來學(xué)，但興趣的種子要早早種下。”

我出生在湖南郴州的一個(gè)山村，小時(shí)候，我母親用算術(shù)游戲?yàn)槲掖蜷_數(shù)學(xué)之門。母親雖然沒上過學(xué)，卻懂得用趣味點(diǎn)燃孩子的求知欲。也許正是這種早期的興趣培養(yǎng)，對我后來的數(shù)學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，讓我在數(shù)學(xué)領(lǐng)域甘之如飴地深耕幾十年，并在非線性優(yōu)化等領(lǐng)域取得一些成果。

說到非線性優(yōu)化，可能聽起來很專業(yè)，但其實(shí)它與我們生活息息相關(guān)。簡單來說，“線性”就是事物按照固定比例增長，比如一斤白菜一塊錢，兩斤白菜兩塊錢。而“非線性”則相反，像賣1萬斤白菜時(shí)，賣家可能會因?yàn)榱看蠖祪r(jià)，這時(shí)價(jià)格和數(shù)量之間就不再是簡單的線性關(guān)系了。

“優(yōu)化”本質(zhì)上就是追求更好的結(jié)果。無論是科學(xué)研究還是日常生活決策，都需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化。而我的主要研究方向，就是探索解決這類優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)方法。

舉個(gè)生活中的例子，比如開車，勻速行駛是線性情況，但現(xiàn)實(shí)中道路彎曲、車速不定，就變成了非線性情況。像“導(dǎo)航選擇最短路徑”就是一個(gè)非線性優(yōu)化問題，我的研究就是從中挑選出最優(yōu)解，能讓AI更聰明。

“數(shù)學(xué)是科技創(chuàng)新的基石”。在人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)快速發(fā)展的今天，數(shù)學(xué)要更好地支撐國家關(guān)鍵領(lǐng)域突破。

當(dāng)下，AI 正以驚人的速度蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的人們用它提升工作效率。然而，在享受AI便利時(shí)，我們必須有所警惕。尤其是青少年，不能有“有了AI就可以不做題、不學(xué)數(shù)學(xué)，未來一切依賴AI”的想法。要知道，人類真正偉大且無法被替代的，正是源源不斷的創(chuàng)造力，這是 AI 難以企及的。

實(shí)際上，許多看似復(fù)雜的技術(shù)問題，其底層都可以歸結(jié)為數(shù)學(xué)問題。如芯片設(shè)計(jì)中的線路布局和布線問題，本質(zhì)上就是一個(gè)數(shù)學(xué)問題。

通信領(lǐng)域的許多問題也是如此，大家可能注意到，現(xiàn)在的手機(jī)電池續(xù)航時(shí)間比幾年前要長得多，這不僅僅是因?yàn)殡姵丶夹g(shù)的進(jìn)步，更是因?yàn)槭謾C(jī)設(shè)計(jì)和信號優(yōu)化等方面的數(shù)學(xué)應(yīng)用降低了手機(jī)能耗，從而延長了電池使用時(shí)間。

因此，加強(qiáng)跨學(xué)科的交叉和融合，鼓勵(lì)更多的數(shù)學(xué)家參與到其他應(yīng)用領(lǐng)域的研究中，尤為重要。

科研如長跑，需要耐力與活力

“數(shù)學(xué)是年輕人的戰(zhàn)場，但大器晚成者亦不少。”年輕時(shí)，我熱衷跑步，大學(xué)期間每天堅(jiān)持跑5000米。現(xiàn)在我招研究生，常問他們身體狀況。因?yàn)榭蒲腥玳L跑，需要持久耐力與活力，體育鍛煉能強(qiáng)健體魄、磨煉意志，讓思維保持敏銳。

我很幸運(yùn)，年輕時(shí)得到中國科協(xié)、團(tuán)中央等多方面鼓勵(lì)與支持，還榮獲第三屆“中國青年科學(xué)家獎(jiǎng)”。這些榮譽(yù)是對我的肯定，更是鞭策，讓我在科研道路上不斷奮進(jìn)堅(jiān)定深耕科研的決心。

在我的科研生涯中，華羅庚先生對我影響很大。他僅有初中學(xué)歷，卻憑借不懈努力成為世界級數(shù)學(xué)家，為我國數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。

在條件艱苦的年代，他和我的導(dǎo)師馮康先生等前輩，用卓越成就告訴我們：真正的科研精神，是無論環(huán)境如何，都要向真理邁進(jìn)。我們應(yīng)當(dāng)向他們學(xué)習(xí)，不斷努力、不斷奮斗，為國家的學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)自己的力量。

數(shù)學(xué)總體而言是一門屬于年輕人的學(xué)科。一個(gè)國家數(shù)學(xué)的發(fā)展，很大程度上需要年輕的數(shù)學(xué)家來推動(dòng)。

不過，數(shù)學(xué)界也不乏大器晚成的例子。不少老科學(xué)家即便年事已高，依然能取得卓越成就。我的老師馮康先生60多歲時(shí)還開辟了全新的研究方向，為我們樹立榜樣。

如今我已年過六旬，仍帶著學(xué)生爬山、討論課題。現(xiàn)在的學(xué)生很優(yōu)秀，從某種意義上講，我和學(xué)生是相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步的關(guān)系。我們除了研究基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域，還緊跟時(shí)代步伐，涉足機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化等新方向。我們攜手合作，期待不斷有新成果問世。

呼吁，營造更自由的探索空間

作為中國科協(xié)副主席、全國政協(xié)常委，多年來，我始終致力于為科技工作者營造良好的成長環(huán)境，尤其關(guān)注青年科技工作者的發(fā)展。我多次呼吁，要為青年科技工作者減輕負(fù)擔(dān)，營造濃厚的科研氛圍，賦予他們更自由的探索空間。

當(dāng)前，社會發(fā)展日新月異，科研領(lǐng)域競爭激烈。科研工作節(jié)奏快，稍有遲緩成果就可能被他人搶先。許多科研領(lǐng)域仿佛被無形的手推著，如國際會議設(shè)置嚴(yán)格時(shí)限，要求科研人員短時(shí)間內(nèi)完成并發(fā)表論文；職稱晉升、申請基金等都有量化指標(biāo)。這種量化評估體系使部分科研人員者陷入“趕工”模式。

從積極方面看，這種模式確實(shí)能激勵(lì)科研人員不斷投入工作。但對于某些學(xué)科，尤其是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)而言，科研成果并非以量取勝。

回顧往昔，華羅庚帶領(lǐng)陳景潤等科學(xué)家研究哥德巴赫猜想，致力于攻克那些極為深刻的問題。這類問題絕非一朝一夕之功，需要科研人員投入大量的時(shí)間和精力。基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域需要有人能靜下心來，甘坐“冷板凳”，全身心地去攻克難題。

在評職稱、評獎(jiǎng)以及各類科研評價(jià)中，我一直呼吁不要過度依賴量化指標(biāo)。特別是對于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，成果往往需要長期投入和積累，不能以短期考核周期急于評判。我們應(yīng)穩(wěn)定支持一批優(yōu)秀的青年科研人員，讓他們安心基礎(chǔ)研究。

我希望投身基礎(chǔ)科學(xué)研究的青年學(xué)者明白，一方面，要適應(yīng)當(dāng)前的大環(huán)境，畢竟不緊跟節(jié)奏，就難以在科研領(lǐng)域立足。

但另一方面，在忙碌于日常科研任務(wù)時(shí)，不能忘記思考重大問題。夜深人靜時(shí)，不妨抽出時(shí)間靜心思考重要課題。或許有一天，你的研究成果歷經(jīng)幾十年甚至幾百年仍被人關(guān)注借鑒，而這樣的成果，絕非靠趕工期能實(shí)現(xiàn)。期待更多青年學(xué)者能領(lǐng)悟這一道理。

此外，我還注意到對第一學(xué)歷過度看重的現(xiàn)象。我認(rèn)為第一學(xué)歷只能反映一個(gè)人高考的排名，不能決定一生。可如今，第一學(xué)歷被無限夸大，導(dǎo)致青少年從小就為應(yīng)付高考投入過多精力。

對于一個(gè)國家而言，保持持續(xù)的創(chuàng)新活力，才是推動(dòng)科技進(jìn)步和國家發(fā)展的關(guān)鍵。在學(xué)術(shù)期刊建設(shè)上，我們既要自信，也要有耐心。

近年來，中國科學(xué)界一直努力推動(dòng)學(xué)術(shù)期刊建設(shè)，我國科技期刊的國際化程度和國際影響力顯著提升。中國科協(xié)等相關(guān)部門做了大量工作，如推出中國科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃等。中國數(shù)學(xué)會、中國運(yùn)籌學(xué)會、中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會等學(xué)會都在加大投入，推動(dòng)期刊發(fā)展，致力于提升編委和作者的國際化水平，努力讓雜志朝著國際頂尖刊物方向邁進(jìn)。

然而，科技期刊的發(fā)展并非一蹴而就，許多國際知名期刊在各自領(lǐng)域有深厚傳統(tǒng)和悠久歷史，我們在進(jìn)步的同時(shí)，人家也在發(fā)展。所以，我們要清醒認(rèn)識到，在追趕過程中不能急于求成，還是要腳踏實(shí)地、穩(wěn)步前行。

播種，讓數(shù)學(xué)點(diǎn)亮夢想

一個(gè)人若想把一件事做好，興趣、激情與熱情缺一不可。

我常常外出開展科普工作。學(xué)生們見到我，總會驚訝地說：“袁爺爺，您看起來可不像65歲的人呀！”

我想，這是因?yàn)槲覍λ龅氖虑槌錆M興趣與激情，能全身心投入其中，也正因如此，才有了相應(yīng)成果。我一直保持年輕心態(tài)，無論對待工作還是生活，都滿懷熱忱。

4月14日，袁亞湘在晉江市養(yǎng)正中學(xué)，為現(xiàn)場師生及線上觀眾帶來一場題為《數(shù)學(xué)漫談》的主題報(bào)告。圖源：泉州科協(xié)

在做研究過程中，我希望廣大青年科技工作者明白，若想在自己所在領(lǐng)域取得一定成績，就必須擁有飽滿的熱情，快樂地投入到工作中。

一直以來，我都很關(guān)注科普，但真正熱衷于做科普，主要有兩個(gè)契機(jī)。一方面，我是中國科協(xié)副主席；另一方面，我曾擔(dān)任中國運(yùn)籌學(xué)會理事長、中國數(shù)學(xué)會理事長。在中國科協(xié)指導(dǎo)下，開展科普工作是學(xué)會的重要任務(wù)。所以，自從擔(dān)任這些學(xué)會的理事長后，我便開始嘗試做科普活動(dòng)，而且越做越投入，越來越熱愛這份工作。

做科學(xué)研究并推動(dòng)學(xué)科進(jìn)步，能讓人收獲滿滿的成就感，做科普同樣如此。

我曾到小學(xué)、中學(xué)，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校去作科普報(bào)告。那里的孩子很少有機(jī)會見到科學(xué)家，當(dāng)他們睜著充滿好奇與渴望的大眼睛，認(rèn)真聆聽我的報(bào)告，臉上露出震撼的神情時(shí)，我也深受觸動(dòng)。這讓我真切地感受到，科普工作意義重大。

我開展的科普大多與數(shù)學(xué)相關(guān)，我希望更多孩子明白數(shù)學(xué)的重要性，認(rèn)識到數(shù)學(xué)的美妙與趣味，進(jìn)而激發(fā)他們對數(shù)學(xué)的興趣和熱愛。如今，有些孩子覺得數(shù)學(xué)就是為了考試、做題，毫無樂趣可言。我希望通過自己的努力，扭轉(zhuǎn)這種觀念，讓他們體會到數(shù)學(xué)的樂趣和價(jià)值。

值得自豪的是，我的科普書還被推薦為青少年的優(yōu)秀讀物，還獲得過2022年度十大科普人物等獎(jiǎng)項(xiàng)，這讓我十分欣慰。

我想送給全社會一句口號：“數(shù)學(xué)很有趣，愿你愛上它！”這既是對青少年的期待，亦是對自己數(shù)學(xué)研究生涯的告白。

對話科學(xué)家

問：對有志于從事基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究的年輕人，您建議他們?nèi)绾纹胶饫碚撗芯亢蛻?yīng)用需求？

袁亞湘：數(shù)學(xué)是一門極為特殊的學(xué)科，尤其是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域。在當(dāng)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的語境下，有些人可能會覺得數(shù)學(xué)似乎沒什么實(shí)際用處。

但實(shí)際上，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)統(tǒng)一的整體，技術(shù)的進(jìn)步必然依賴于科學(xué)，而數(shù)學(xué)正是科學(xué)發(fā)展的核心支撐。像物理、化學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科，它們的理論基礎(chǔ)都離不開數(shù)學(xué)知識。因此，數(shù)學(xué)是一門極其重要且基礎(chǔ)的學(xué)科，發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)學(xué)對國家的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步至關(guān)重要。

而且數(shù)學(xué)學(xué)科中還有很大一部分是應(yīng)用數(shù)學(xué)。我從事的線性優(yōu)化研究就屬于應(yīng)用數(shù)學(xué)范疇。應(yīng)用數(shù)學(xué)很多研究問題都來源于實(shí)際生活，比如天氣預(yù)報(bào)、地震研究、石油勘探、醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)等，這些領(lǐng)域的底層技術(shù)都離不開應(yīng)用數(shù)學(xué)的支持。包括圖像處理、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)，其底層原理也都運(yùn)用了應(yīng)用數(shù)學(xué)的知識。

綜上所述，我希望更多人能認(rèn)識到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，不要忽視數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的重要作用。

問：數(shù)學(xué)是否存在“美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)”？您眼中的數(shù)學(xué)之美有哪些？

袁亞湘：就拿數(shù)學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用來說，它可有趣且實(shí)用。比如說，數(shù)學(xué)能用于設(shè)計(jì)游戲和魔術(shù)。就像撲克牌，牌面有數(shù)字，牌的張數(shù)也有特定規(guī)律，把這些數(shù)學(xué)關(guān)系巧妙運(yùn)用到魔術(shù)中，就能呈現(xiàn)出讓人驚嘆的效果，是不是特別好玩？

大自然中也有很多與數(shù)學(xué)相關(guān)的奇妙現(xiàn)象。比如向日葵，它的螺紋線生長規(guī)律就蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)知識。我們應(yīng)該鼓勵(lì)孩子們多到大自然中去觀察、去發(fā)現(xiàn)，了解這些與數(shù)學(xué)有關(guān)的知識和內(nèi)容，而不是讓他們整天面對那些枯燥乏味、脫離實(shí)際的題目。所以，讓學(xué)生做一些有趣的題目，在有趣的情境中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，是非常重要的。

編者手記

“數(shù)學(xué)很有趣，愿你愛上它！”——這是數(shù)學(xué)家袁亞湘院士用一生踐行的信念。

這位65歲仍精力充沛的科學(xué)家，既在“冷板凳”上深耕基礎(chǔ)研究，又能用生動(dòng)比喻講解深?yuàn)W的數(shù)學(xué)理論；既擁抱AI時(shí)代，又守護(hù)著人類獨(dú)有的創(chuàng)造力。他告訴我們：科學(xué)突破往往誕生于那些不被KPI追趕的深夜思考，最偉大的科學(xué)成果往往源于“快時(shí)代里的慢堅(jiān)守”，這份堅(jiān)守閃耀著最純粹的科研精神。

從華羅庚精神的傳承到青年人才的培養(yǎng)，從芯片設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)密碼到走進(jìn)偏遠(yuǎn)山區(qū)開展科普課堂，他用數(shù)十載光陰證明：數(shù)學(xué)不僅是科技創(chuàng)新的基石，更是一種照亮世界的思維方式。

翻開袁亞湘院士的人生畫卷，我們看到了一位科學(xué)家如何在數(shù)學(xué)的星空中執(zhí)著追光。愿更多年輕人能從這位“數(shù)學(xué)追光者”的故事中獲得啟發(fā)：找到屬于自己的那束光，并為之堅(jiān)守一生。

（訪談編輯：中國科協(xié)之聲編輯部 陳盡美）