今天，浦江基础科学发展论坛在上海开幕，包括三位菲尔兹奖获得者在内的国内外近40位顶尖科学家相聚上海科学会堂，探讨“基础科学的现状与未来”。
中国科学技术大学数学所所长胡森教授接受解放日报·上观新闻记者采访时表示：在数学人才培养方面，我国在大学本科阶段仍处于世界领先水平，在丘成桐大学生数学竞赛上获奖的本科生，能通过美国名校的博士研究生资格考试，然而这些青年才俊的“后劲”需要提升，特别是要与数学大师多交流，以提升自己的创新能力。
要把数学大师请到中国来
数学是自然科学的基础，中国科技的发展离不开数学，需要一代代青年学子成长为数学家乃至数学大师。谈及未来人才培养，胡森教授说，中小学数学教学要注重理解，即让孩子们真正理解每一条公式和定理，知道它们是怎么推导出来的，而不能让孩子们只是背公式，随后“套公式”解题。
大学本科的数学教学也存在死记硬背这个问题。微积分是大学数学的重点，也是学习近代科学的基本工具。很多大学教师在教授微积分时，与中学教师一样，侧重“套公式”解题，而忽视了对微积分思想的讲解。“这导致很多大学生没有吃透微积分，在攻读研究生和从事科研工作时，不能很好地应用微积分这个工具。”胡森说，“所以大学数学老师一定要提高自己的水平，把数学思想和原理的理解放在首位。”
中科大数学所所长胡森教授
即便存在教学问题，国内优秀本科生的数学水平仍处于世界领跑地位。在丘成桐大学生数学竞赛上获奖的大三学生，就能通过美国的博士研究生资格考试。那么，为什么中国的数学大师人数与西方国家差距较大？中国的青年数学人才为何“后劲”不是很足？胡森认为，解题能力强是中国学生的优势，但解题能力与创新能力不是一回事。要成为数学大师，创新能力才是关键。
在他看来，数学专业的大学生想提升创新能力，就要与数学大师进行交流，因为后者知道在众多数学问题中，哪些是值得研究的真问题。如果没有与这些大师交流的机会，青年学子可能会“钻牛角尖”，把精力投入那些价值不大的数学问题，无法收获创新成果。
“我们要把数学大师请到中国来，打开国内大学生的视野。”胡森表示，浦江基础科学发展论坛就是一个连接数学大师和青年才俊的平台，通过精彩的学术演讲和圆桌讨论，复旦等上海高校的学生可以汲取大师智慧，了解数学前沿研究和学科交叉研究的国际趋势。
数学为前沿科学研究奠基
谈及学科交叉研究，胡森教授说，他研究数学物理这门交叉学科已有30年，主要研究量子场论和弦理论数学构造，在拓扑场论、引力场与规范场对应、时空的代数刻画、矩阵模型的大N极限等方面做了大量工作。
虽然这些研究领域对大众而言显得高深莫测，但它们的理论价值和应用价值都很高。“今后几年，我们有望在超导材料的微观机制研究上取得突破。弄清机制后，科学家寻找新的超导材料将成为一种定向研究，成功率更高。”胡森向记者透露。
所谓超导，是指导体在某一温度下电阻为零的状态。1911年，荷兰科学家昂内斯意外发现，将汞冷却到零下268.95℃时，其电阻突然消失。从那以后，一代代科学家在寻找新的超导材料，通过实验不断“试错”。在实验探索的同时，科学家也在研究超导材料的微观机制，包括与量子最低能量状态和激发态有关的各项参数。只有弄清了超导电子学的底层科学原理，寻找临界温度更高的常温超导材料才能更为精准。
全球首条35千伏公里级超导电缆在上海运行。
在这条有重大应用价值的科研道路上，数学家大有可为。“我们研究超导材料的微观机制，不需要实验室，也不需要计算机，笔和纸就够了。”胡森说。
与超导材料一样，通用量子计算机也是前沿科学研究的一个热点。数学家也在这个领域进行不可或缺的基础研究。据介绍，目前很多科研团队在研发的量子计算机只是量子模拟系统，而非具有稳定计算和纠错能力的通用量子计算机。为了让通用量子计算机早日问世，数学家们在研究拓扑场论模型，这正是拓扑量子计算机的基础。科学家已经证明，研制拓扑量子计算机是实现通用量子计算的可行方案。
“数学是很多前沿科学研究的基础。”胡森说，“我们要加快培养青年数学家，并且给数学研究团队稳定的支持。数学研究不需要花很多钱，把经费给一批只需要笔和纸的小团队，就有望产出有重要价值的成果。”
栏目主编：黄海华
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