如果把技術創新比作一座大廈，那麼基礎研究就是地基。地基不夠堅實深厚，就談不上技術創新和進步。我國在全球科研格局中還未取得引領地位，究其根本，在於基礎研究水平整體上還未達到領先水平。

作爲基礎研究的代表性學科，我國數學學科發展現狀如何？我國數學人才培養面臨哪些瓶頸，又該如何突破這些瓶頸？2022未來科學大獎週期間，中國科學院院士、北京國際數學研究中心主任、未來論壇理事田剛接受了科技日報記者專訪。

數學是一切科學技術的基礎

記者：在您看來，基礎科學的創新引領作用體現在哪些方面？爲什麼說數學在科研中處於獨一無二的核心地位？

田剛：基礎科學是基礎性的，重在探索人類認知邊界。很多時候公衆不一定能看清基礎學科發揮的作用。但實際上，日常生活中處處都有基礎學科的影子。以數學學科爲例，數學中的拉當變換原理在醫學、物理學、天文學等許多領域有非常廣泛的應用，人工智能也以數學爲基礎。做基礎學科研究需要甘坐冷板凳，需要持之以恆，需要專注思考，一定不能急躁。

數學的一大特點是抽象，數學研究的是具體事物背後的客觀規律。數學還有一個特點是嚴謹，數學理論一旦建立就很堅實。此外，數學學科還有一個特點是超前。比如CT掃描的數學原理在100多年前就被發現了，但CT掃描機真正投入應用則是在其數學原理被發現的幾十年後。

數學是人類探索認識邊界過程中最基礎的學科，可以說，數學是一切科學技術的基礎，有着獨一無二的作用。數學學科訓練的是科學的思維方式、推理方式，這對人們科學認識問題至關重要。

記者：數學非常重要，但在普通人看來，純數學理論研究離生活和認知太遠。您認爲，“數學無用論”這類觀點反映了什麼問題？

田剛：雖然“學好數理化，走遍天下都不怕”廣爲人知，但“數學無用論”的確也有市場。

我覺得，認爲數學無用有幾個原因：一是數學很抽象，有時候需要很努力才能理解一些抽象的概念；二是數學屬於基礎學科，它的作用往往在“幕後”，公衆很多時候不能直觀感受到數學對於生活的重要意義；三是數學科普教育做得還不夠，致使公衆缺乏對數學的深入瞭解。

爲了加深公衆對數學的理解，我認爲科技類的博物館在科普中應該多增加一些數學成分，比如流體、光學等相關知識的背後實際上有很多數學原理。在美國，波士頓科技館就有專門的數學展廳，這對公衆尤其是青少年進一步認識和了解數學有很大幫助。

我國在國際數學界的地位越來越高

記者：2022年第63屆國際數學奧林匹克競賽（IMO）成績公佈，中國隊再次登上頂峯，這是中國隊在IMO中第23次獲得世界第一。但爲什麼我們是“奧數強國”而不是“數學強國”？

田剛：我們需要釐清一個認知問題，數學研究不是奧數，奧數也不是數學研究。是否是“數學強國”不是一兩個獎就能確定的。當然，奧數比賽作爲一種競技也有特殊作用，比如發掘優秀的數學苗子，尤其是一些青少年通過參加奧數競賽可以展現出數學天賦。不過，這些數學苗子真正成爲數學研究者或數學家還需要一個過程。

從“奧數強國”到“數學強國”同樣需要一個過程。西方的現代數學研究歷史很長，相比之下，我國現代數學研究的歷史要短得多。

但近20年來我國數學學科發展還是很快的。原因一方面是人才匯聚，比如北大數學“黃金一代”中有很多都參加過奧數競賽，他們中的很多人現在也成爲了世界一流的數學家。另一方面，我國在國際數學界的地位也越來越高，在幾乎所有數學方向上都有實力很強的年輕數學家。

值得一提的是，在2022年國際數學家大會特邀嘉賓中，來自我國內地的有十幾位，而在二三十年前可能只有2—3位華人數學家受邀作報告。我覺得要有信心，再給些時間，我們一定能從“奧數強國”變成“數學強國”。

記者：推動中國數學學科向前發展存在哪些障礙？應如何破除現有藩籬？

田剛：最重要的是建設一支強大的數學研究隊伍。這幾年我國數學人才隊伍建設發展很快，湧現出一大批30—45歲的頂尖數學人才。當然還有欠缺的地方。

爲此，還需要在以下幾個方面努力：要做好人才培養工作，我國躋身“數學強國”肯定要靠年輕一代，老一輩的數學家要爲年輕人提供更多發展機會；要進一步改善軟環境，比如營造良好的學術氛圍，完善獎勵評價機制，讓那些能踏實做學問又真正有所建樹的人能夠心無旁騖，我們要鼓勵他們追求更高的研究目標，解決更重要的學術問題，勇闖無人區；此外，要繼續加強數學學科的國際交流與合作。

培養精英和做好科普“兩手抓”

記者：近年來我國數學本土人才成長迅速。您認爲世界一流數學人才應具備怎樣的素質？如何做到引進優質人才、用好頂尖人才、培育未來人才？

田剛：我認爲一流的數學人才應該具備三種基本素質——興趣、天賦、堅持。成爲數學家，不一定要非常聰明。我的數學家朋友中，有些人反應非常快，有的人反應稍微慢一點，但反應慢並不影響他們做好研究。只要對數學有興趣，有一定的天賦，能夠鍥而不捨，就能做出大的成就。

引進優質人才，首先需要好的學術環境和發展平臺。其次，要提高年輕學者的待遇，解決他們的後顧之憂。

用好頂尖人才，最重要的是給他們獨當一面的機會，讓他們能獨立展開研究工作。

培養未來人才，最基本的是要培養學生對數學的興趣。所以數學老師要言傳身教，保持對學術的熱情，這樣才能感染學生。同時要教育學生踏實努力，不要想着抄近路，要遠離對學術生涯有害的行爲。我在北京大學培養學生時就始終跟他們強調，一定要安心做學問。

記者：隨着高等教育的大衆化，數學教育也走向大衆化。有人認爲，這一方面有利於提升公衆數學素養，另一方面可能不利於發掘和培養數學精英人才。您怎麼看這一觀點？對數學教育，您有什麼建議？

田剛：這兩個不矛盾。一方面要發掘和培養數學精英人才，比如通過全國數學聯賽等一些活動爲特別有數學天賦的學生提供更多機會，充實數學研究精英人才隊伍。另一方面要做好普及教育，提高公衆整體的數學素養。雖然不是每個人都能成爲數學家，但數學素養一定會對人一生的發展有所幫助。因此，在數學教育方面，要提高師資水平和教學質量，既做好大衆教育，又抓好數學頂尖人才培養。

還有一點要補充，我覺得數學天才在人羣中的比例不會因地區差異而有太大差異。有些在偏遠地區的學生可能數學天賦很好，但卻由於缺乏更好的老師和資源得不到進一步深造的機會，這是令人遺憾的。所以，做好鄉村偏遠地區的數學教育工作也非常重要。