中國的數(shù)學(xué)到底強不強

“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，生物之謎，日用之繁，無處不用數(shù)學(xué)。”——華羅庚從小學(xué)到大學(xué)，對大多數(shù)人來說，數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)最多的一門課程。在整個學(xué)生生涯中，數(shù)學(xué)不知成了多少學(xué)子不能承受的生命之重。

學(xué)了這么多年的數(shù)學(xué)，有沒有人真正思考過，我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)數(shù)學(xué)？

01數(shù)學(xué)這門學(xué)科到底有多牛？

近日，四部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強數(shù)學(xué)科學(xué)研究工作方案》，再次確立數(shù)學(xué)地位。

《方案》指出，數(shù)學(xué)實力往往影響著國家實力，幾乎所有的重大發(fā)現(xiàn)都與數(shù)學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步相關(guān)，數(shù)學(xué)已成為航空航天、國防安全、生物醫(yī)藥、信息、能源、海洋、人工智能、先進(jìn)制造等領(lǐng)域不可或缺的重要支撐。

從《方案》透露的信息來看，數(shù)學(xué)的力量可以從外太空到地球村，不僅讓個人受益，在國家的各個領(lǐng)域也起到推動作用！

前幾日，華為總裁任正非接受采訪，最受熱議的是他對基礎(chǔ)教育的關(guān)注，而基礎(chǔ)教育中，他尤其強調(diào)數(shù)學(xué)的重要性

他表示，華為在全世界有20多個研究中心，在職的數(shù)學(xué)家有700多位，物理學(xué)家800多位，化學(xué)家120多位。

就連目前的5G標(biāo)準(zhǔn)，也是20多年前土耳其一名教授在寫了一篇數(shù)學(xué)論文時發(fā)現(xiàn)的。

同時他提到，華為在俄羅斯和法國這兩個傳統(tǒng)數(shù)學(xué)強國建立了數(shù)學(xué)研究所。“這30年，真正的突破是數(shù)學(xué)，手機、系統(tǒng)設(shè)備是以數(shù)學(xué)為中心。”

不光如此，雖然諾貝爾獎未設(shè)置數(shù)學(xué)獎項，但物理獎、化學(xué)獎、醫(yī)學(xué)獎、文學(xué)獎、和平獎、經(jīng)濟(jì)學(xué)獎獲得者，都出現(xiàn)過數(shù)學(xué)家的姓名。

數(shù)學(xué)幾乎滲透到了每一個領(lǐng)域，推動著時代的發(fā)展。

02我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)數(shù)學(xué)？

雖然數(shù)學(xué)很牛，但現(xiàn)實是，數(shù)學(xué)在社會中其實處于尷尬地位，在直觀感受下，多數(shù)人認(rèn)為數(shù)學(xué)并不能在日常用途中發(fā)揮作用，比如買菜、找零等都用不到所學(xué)的幾何、函數(shù)等知識。既然用不到，為什么要學(xué)？

甚至在2013年，網(wǎng)上出現(xiàn)了“數(shù)學(xué)無用論”、“數(shù)學(xué)滾出高考”等言論，轟動行業(yè)各界，更可怕的是支持此言論的網(wǎng)友達(dá)7成之多…

對于國內(nèi)盛行的“數(shù)學(xué)無用論”，曾獲得數(shù)學(xué)界“諾貝爾獎”——菲爾茲獎的丘成桐老教授嚴(yán)詞反對：“完全不懂?dāng)?shù)學(xué)，才會有‘?dāng)?shù)學(xué)無用’的說法。所有的應(yīng)用科學(xué)都從純科學(xué)而來，沒有哪一項數(shù)學(xué)成就是在10年之后無用處的。”要說學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)真正的意圖，并不是掌握如何套用公式、找出規(guī)律，然后取得高分，一路走向人生巔峰。而是在學(xué)習(xí)它的過程中，對思維方式的啟發(fā)。丘成桐教授提過：“平面幾何的學(xué)習(xí)是我個人數(shù)學(xué)生涯的開始。它提供了在中學(xué)期間唯一的邏輯訓(xùn)練，是每一個年輕人所必需的知識。……將來無論你是做科學(xué)家，是做政治家，還是做一個成功的商人，都需要有系統(tǒng)的邏輯訓(xùn)練，我希望我們中學(xué)把這種邏輯訓(xùn)練繼續(xù)下去。中國科學(xué)的發(fā)展都與這個有關(guān)。”除了對思維方式的訓(xùn)練，在藝術(shù)領(lǐng)域，數(shù)學(xué)也發(fā)揮著重要作用。

前幾日，一位美術(shù)老師用圓規(guī)畫鋼鐵俠的視頻走紅，驚呆網(wǎng)友

在采訪中，這位老師說畫這幅畫，主要難度是圓規(guī)半徑的控制。細(xì)想一下，數(shù)學(xué)在美術(shù)的很多范疇也都有所應(yīng)用，形數(shù)的和諧會給美術(shù)作品帶來生命和美感，而形和數(shù)正是數(shù)學(xué)研究的對象。

03中國的數(shù)學(xué)到底強不強？

一直以來，在各種輿論中，數(shù)學(xué)是很多中國學(xué)生引以為傲的一門科目，#中國九九乘法表震驚英國#、#中國學(xué)生口算出72÷3答案，英國老師懵了！#、#英國引進(jìn)中國數(shù)學(xué)教材#、“中國式找零”等熱門話題曾不斷刷屏網(wǎng)絡(luò)。除了這些，在數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)活動中，中國學(xué)生的表現(xiàn)也十分亮眼，比如備受關(guān)注的國際數(shù)學(xué)奧林匹克學(xué)術(shù)活動（以下簡稱“IMO”），中國自1985年參賽至2015年，19次奪冠。雖然冠軍寶座在2015年丟了，直至今年第六十屆IMO大賽，中國才再登冠軍寶座，但在未奪冠的四年里，中國的位置從未跌出過前3。數(shù)據(jù)可以看出，中國從1985年參賽至今，已獨占18次冠軍寶座，還有兩次是同俄羅斯、美國并列第一。數(shù)量之多一眼便知。

在IMO冠軍行列頻頻出現(xiàn)的中國，數(shù)學(xué)研究能力怎么樣？

1、軟科世界一流學(xué)科數(shù)學(xué)學(xué)科排名

在軟科發(fā)布的2019世界一流學(xué)科數(shù)學(xué)學(xué)科排名中，上榜的500所世界高校，排名前10的被英法美三個國家占據(jù)，其中將中國數(shù)學(xué)引進(jìn)基礎(chǔ)教育教學(xué)體系的英國，在前10名高校中占據(jù)了3所，比法國還多1所。

而中國數(shù)學(xué)學(xué)科頂尖的北京大學(xué)，在本次世界排名中僅位列44。進(jìn)入全球百強的中國內(nèi)地高校除北大外，僅有5所：復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南開大學(xué)和上海交通大學(xué)；中國香港有2所：香港城市大學(xué)、香港中文大學(xué)。

2、中國本土未產(chǎn)生“菲爾茲獎”得主

“菲爾茲獎”被譽為數(shù)學(xué)界的“諾貝爾獎”，代表了一個國家的數(shù)學(xué)科研水平。

1936年首次頒發(fā)，每四年頒獎一次。截止2018年，世界上共有60位數(shù)學(xué)家得過“菲爾茲獎”。

中國僅有丘成桐和陶哲軒兩位華裔數(shù)學(xué)家摘得過此獎，本土未產(chǎn)生得主。

該獎授予40歲以下在數(shù)學(xué)上做出杰出貢獻(xiàn)的學(xué)者，四年頒發(fā)一次，每次2至4人；而奧數(shù)金牌得主通常在18歲以下，兩者的年齡差別大概在20歲左右。

從相關(guān)數(shù)據(jù)分析來看，菲爾茲獎與20年前左右的IMO成績具有非常高的相關(guān)性：從1990年開始算起，每屆菲爾茲獎獲獎?wù)咧兄辽儆幸晃皇?0年前左右的IMO獲獎?wù)摺?/p>

有分析稱，雖然中國隊在IMO總分表現(xiàn)優(yōu)異，但是在個人賽中，2000年才有選手獲得頭名，照“20年”規(guī)律推算，中國拿菲爾茲或許還需要一段時間的等待。

3、中國知名數(shù)學(xué)家

雖未獲得過“菲爾茲獎”，但中國數(shù)學(xué)家在國際上也做出過不少貢獻(xiàn)：