文本 |王昭宇
早年获得数学奥林匹克竞赛的人,未必能把数学做好。 西湖大学理论科学研究所教授伊万·费森科(Ivan Fesenko)告诉《科学报》。
伊万·费森科(Ivan Fesenko)认为,中国数学的现状非常奇怪——在数学奥林匹克竞赛中,大多数获奖者都是中国人; 但中国数学家的突破性贡献似乎不如法国、美国、俄罗斯等国。
2023 年 11 月,全职加入西湖大学的伊万·费森科决定为此做点什么。 他发现,很多培养出优秀数学家的国家,都注重大学和高中之间的联系,为高中生举办冬夏校、“数学社团”等活动,让学生提前接触数学研究者,感受高等数学的魅力。 然而,中国缺乏类似的活动。
伊万·费森科(Ivan Fesenko)提议在西湖大学为16至18岁的优秀高中生举办类似的活动。 西湖大学可以为这些高中生提供相关费用。
ivan fesenko**。
奥林匹克冠军是否有潜力做好数学研究
从他的履历来看,伊万·费森科在这个问题上有很多话要说。 因为他既是“早年获得奥林匹克竞赛冠军的人”,又是“能做好数学研究的人”。
45年前,少年费森科赢得了全俄高中数学奥林匹克竞赛。 后来,他成为数学家,获得彼得堡数学学会奖,并在英国诺丁汉大学担任数学教授27年。
他的学生考彻·伯卡尔(Caucher Birkar)曾经是一个连英语都不会说英语的“农民的儿子”,却获得了诺贝尔数学奖菲尔兹奖,改变了他的命运。
《科学报》记者:数学奥林匹克考试取得优异成绩,并不一定与学习数学的能力有关。 你能详细说明这一点吗?
ivan fesenko:
奥林匹克竞赛就像一群人之间的比赛,看谁能在有限的时间内最快最好地画出一个命题; 数学研究就像一个艺术家在一幅画上花费数天、数月甚至数年的时间,最终实现了艺术上的突破。
奥林匹克数学题属于初等数学或低级大学数学,高等数学所需的技能与奥林匹克数学所需的技能完全不同。
《科学报》:很多中国家长培养孩子学习奥林匹克数学,你认为这对中国未来数学家的培养有什么影响?
ivan fesenko:
这取决于年龄。 中学是奥林匹克数学的合适阶段,因为在这个年龄段,学生还不能学习高等数学,这对他们来说还为时过早。
但对于有天赋的高中生来说,奥林匹克竞赛已经不那么合适了。 我和几个有数学天赋的中国高中生交谈,发现他们在17岁时还不知道高等数学,而我在15岁时就知道了。 因为准备高考,他们学习高等数学的时间比我晚了两三年。
我认为,中国优秀的高中生应该在16岁和18岁时有机会接触高等数学和大学研究人员,包括博士生和博士后。
《科学报》:在您看来,中国数学教育的主要问题是什么?
ivan fesenko:
中国有14亿人口,但我很遗憾中国大陆的教育体系中没有菲尔兹奖获得者。 我认为这是由于大学和高中之间缺乏“动机联系”。
高中,尤其是最后两年,是青少年深化学习、发展才能的最佳时期。 在俄罗斯,具有数学天赋的孩子通过入学考试并进入专门的数学高中,而不是普通高中。 他们在十六七岁时接受更密集的数学教育,包括大学数学和高等数学,并且有动力。 高中毕业时,他们要参加一次特殊的考试,数学部分比国考的数学难得多,但有些国考可能会被免除。
在中国,几乎所有的高中生都被要求将高中的最后两年奉献给高考,为高考做准备,他们没有时间学习高等数学或做额外的研究。
在中国,逃避高考的方法只有两种:父母有钱送孩子去发达国家上大学; 或者该学生是国际数学竞赛团队的一员。 但后者的比例太低了。
数学天赋应该被视为国宝,尤其是在年轻人中。 目前的教育制度应该得到改善,以便帮助有才华的年轻人,无论贫富,尽可能地发展他们的才能。
《科学报》:国内也有“竞赛生”,他们在高中投入大量时间学习某一门学科,接触大学难度知识,也能在高考中获得相应的优势。 你如何评价它?
ivan fesenko:
这样的学生人数太少了。 中国每年大约有1000万到1200万的高中毕业生,但只有200到300人可以成为“竞赛生”,进入顶尖大学而不被高考困住。
为高中生建立“数学圈”
伊万·费森科告诉《科学报》,在俄罗斯的大城市,有一种在高中生中很受欢迎的活动,叫做“数学圈”。 晚上,高中生与当地大学的教授和数学家聚集在一起,自由随意地讨论数学问题。
为了帮助有天赋的青少年在早期阶段发现自己的兴趣并培养他们的研究抱负,Ivan Fesenko希望在中国建立一个“数学圈”,让高中生和一年级学生与年长的数学研究人员互动。
《科学报》:西湖大学不是中国数学实力最强的大学之一,你为什么选择它?
ivan fesenko:
我喜欢在“新数学中心”工作,那里有很大的潜力。 当我刚开始在英国诺丁汉大学工作时,这所学校的纯数学不是很强,但我们的努力使它增加了很多。
除香港大学外,西湖大学比任何中国大学都更加国际化。 它是外国专家比例最高的国家之一,尤其是数学家,所有课程都用英语授课,因此外国教授一到就可以开始教学或研究。
另一个原因是,与北京等许多中国城市相比,我更喜欢杭州。 作为南宋时期中国的首都,中国许多著名的诗人和艺术家都居住在杭州。
《科学报》:你在西湖大学有什么计划?
ivan fesenko:
我的责任是激励中国更多的年轻数学家成长。 我有与60名年轻研究人员一起工作的经验,其中一些人现在是日本、中国、法国、英国、美国等大学的正教授。
《科学报》:目前,为高中生和大一新生举办数学暑期学校的进展如何?
ivan fesenko:
西湖大学慷慨地提供了启动资金。 问题在于,由于规定,中国大学无法支付高中生和新生的所有暑期和冬季学校费用。
也许在中国西部的某个农业地区,有一些有数学天赋的青少年,他们的家庭负担不起学费,需要一所大学来支付费用。 在日本、俄罗斯和德国,有针对高中生的暑期和冬季学校,费用由大学承担。
考虑到中国的人口,每年参加高考的学生中可能有10名未来的数学家。 我们应该找到他们并帮助他们成长。
现在有一种方法可以找到赞助商。 我们正在与杭州的一些企业会面,也许他们可以提供帮助。 这是一笔非常小的开支,而不是一大笔钱。 上个月,一家大公司的某个人告诉我,他们也许能帮上忙。
《中国科学报》:您有一位获得菲尔兹奖的学生,他来自一个农民家庭,您能给我们讲讲他的故事吗?
ivan fesenko:
我们第一次见面时,他才20岁出头,还不会说英语,但很明显他是一个非常有才华的人。 作为英国诺丁汉大学的教授,我开始和他一起做研究,帮助他解决数学问题,并在心理上支持他。
天才数学家需要大量的心理支持。
当无法解决问题时,年轻的数学家很可能会变得沮丧,怀疑自己,并认为他们的数学技能根本就不好。 老师需要提供心理帮助,并告诉他下个月可以再试一次,或者尝试不同的方法。 我很乐意为学生提供这种帮助。
想给大家推荐一部韩剧《忧郁症》,推荐给所有对数学感兴趣的高中生和本科生**。 这是我看过的最好的电视剧,它展示了如何与有数学天赋的高中生一起工作,并且在展示教师的角色方面做得很好。
《中国科学报》:2024年西湖大学还有什么活动?
ivan fesenko:
9月,我将迎来我的第一位中国博士生,并与她一起工作。 她目前在清华大学攻读硕士学位。 我还有另一个博士申请者。 此外,来自澳大利亚的博士后研究员将加入我的团队。
我还将接待一系列国际游客。 我认为增加外国数学家访问中国的次数很重要。 许多数学家,例如欧洲的数学家,对中国有错误的印象,他们对现代中国一无所知。
未来的社会是一个数学社会
伊万·费森科(Ivan Fesenko)预测,未来,高等数学将成为最“受欢迎”的职业,因为未来的社会必须是一个数学社会。
在数学社会中,社会的所有成员都需要有更强的数学知识和思维,在日常生活中像数学家一样思考问题,并应用数学知识。 他说。
他谈到了人工智能,尤其是ChatGPT的强大攻击力,中国要想在工业上引领世界,就必须需要更多数学家的力量。
《中国科学报》:您强调数学在这个时代变得越来越重要,您能详细谈谈吗?
ivan fesenko:
世界领先公司和国家的首席执行官**深知数学的重要性。 我们正在经历一场数字和人工智能革命,这将从根本上改变许多经济部门,许多职业将被取代。
许多中国父母希望他们的孩子从事金融分析师的职业,为**交易所或投资银行做一些分析。 但这些职业很可能会被人工智能取代,儿童将在10年内失业。 问题是,哪些职业仍然非常有价值,不会被人工智能取代?
高等数学是首选职业之一,因为它是计算机科学和人工智能所有发展的基础。
近年来,数学在大流行期间发挥了重要作用。 使用数学模型来确定何时放宽限制。 但以前的流行病学模型质量低下。
例如,在英国,建模者认为在大流行开始时英国将有 500 万人死亡是完全错误的。 后来,我们与统计学家和流行病学家一起组成了小组,以制作更好的模型供**使用。
在英国,提前一天放宽限制可以为国民经济节省20亿美元。 这恰恰是数学家为国民经济做出巨大贡献的机会。
《中国科学报》:在讨论数学与人工智能的关系时,请谈谈数学如何为人工智能做出贡献?
ivan fesenko:
ChatGPT 是由工程师和计算机科学家通过反复试验发现的,但并不了解它的真正工作原理。 这就像一群人用不同的铀和钚组装核弹,但他们不了解核过程的基本物理定律,然后他们很可能会犯错误并发生。
目前 ChatGPT 可以工作,但我们不知道它为什么工作以及它的模糊发展会带来什么。 做到这一点的唯一方法是让数学家参与进来,发现 ChatGPT 运作的数学定律。
如果没有良好的语义,ChatGPT 可能会变得非常危险。 埃隆·马斯克(Elon Musk)和其他人就这个话题接受了采访。 只有当数学家真正参与进来时,ChatGPT 才能变得易于管理,人类才有可能真正主导它的发展。
目前,人工智能的发展还有很长的路要走。 人脑有两个半球,左半球负责逻辑思维,右半球负责图像和整体视觉,以及直觉。 人工智能不能做大脑右半球所做的事情。
在数学领域,人工智能只能帮助逻辑运算,而不能解决深奥的数学问题。 目前,数学家并不指望它能解决这些问题。 突破性的发现需要新的视角和对问题的新理解,而人工智能无法实现。 所以人类仍然更强大。
《中国科学报》:你写了一篇关于数学家变得功利主义的危险的文章。 您能告诉我们更多有关情况吗?
ivan fesenko:
在计算机发展史上,有一家非常有名的美国公司叫贝尔公司。 他们实验室的墙上挂着一张海报,上面写着:“做一些美丽的事情或做一些有用的事情。
那些最优秀的数学家学习数学不是为了赚钱或在某所大学获得职位,而是因为他们真正热爱数学。 数学可能比他们的家人和亲人更重要,这是他们生存的必要条件。
但因为种种原因,近20年来,很多人进入了数学领域,对数学的态度是工薪族的态度,只是为了做点什么挣工资,对高等数学没有太多的热情和启发。 这会影响数学的质量。 虽然目前出版的**很多,但大多数都是低质量的。
我们需要更多伟大的数学家。 请记住,它要么漂亮,要么有用,但并不平庸。