数学是很多人学生时代最大的敌人。就像他们常说的“买菜不能用”。
对于很多人来说,在日常生活中,除了简单的算术,确实再也看不到数学了。什么因式分解、泛函方程、几何证明,甚至微积分等等,很多人毕业后完全忘记了,无论生活还是工作,他们都完全脱节。
事实上,类似的言论并不仅仅出现在数学中,英语也很少被很多人使用。除了“好”和“对不起”,英语在日常生活中几乎不用。
文言文只出现在试卷里。现实中谁会用文言文交流?
当然,其他学科也好不到哪里去。如果不从事相关行业,能运用多少物理化学知识?政治历史和我们的生活有什么关系?
爱因斯坦曾经说过:“只有在课堂上忘记一切之后,剩下的才是真正的教育”。
也就是说,教育最重要的不是传递知识,而是通过学习知识使人学会学习和思考。
这种思想在教育学上被称为“形式教育”,与“实质教育”相对应;这两种理念对应着现代大学教育中的“通识教育”和“专业教育”;有的大学更注重通识教育,有的则更注重“专业教育”,主要研究专业知识和技能。
你不能简单地否定“通识教育”或“正规教育”的作用,至少现在各国的主流教育都包含这些内容。
从“形式教育”的角度来看,数学主要是培养我们的逻辑思维能力,但它的作用很难界定。我们可能会发现很多擅长数学的人逻辑思维能力都很强,但这能说明接受数学训练的结果吗?如果他们不接受数学训练,就不能有同样的逻辑思维能力吗?每个领域都有自己的思维方式。数学思维能转移到其他领域吗?还是数学中的思维方式是万能的?
我对这一点仍然持怀疑态度;但可以肯定的是,如果你想在学术或工程方面走得更远,数学是不可或缺的工具。
我小时候见过
te-entity-word" data-gid="17445621" qid="6595506761061373198" mention-index="0">祖冲之和华罗庚的故事,于是想过以后要做一名数学家,但具体数学家的要做什么工作,那时候是完全没有概念的。只知道数学是一门可以靠自学和纸笔就可能成功的一个领域,可以自学意味着你不用担心找不到老师指导,只需要纸笔意味着你不用担心没有“装备”。虽然成为数学家的想法没有长期的占据我的梦想领地,但数学作为一种推理游戏和它严谨的逻辑思维却深深地吸引着我;尤其初中数学开始的几何证明仿佛为我打开了一个新的世界,通过最基本的几个公理推导出一大堆定理的过程让我体会到了数学之美。
中学开始,喜欢数学的同时,我还喜欢上了体育;在同学和老师不理解的目光中,我选择了体育的道路,最终读了四年的体育专业后却选择了与专业不相关的工作。
数学和体育,看似完全不相关的两个东西,我发现它们之前其实有个共同的特点,那就是:都有明确的评价标准。体育运动中,你跑得快或慢,一个计时器就可以给出准确的答案;数学中你的解答是否正确也很明确,不会像文科的答案一样充满主观性。“确定性”是人类的一个基本需求,而我可能对它的需求要更高一些。
虽然没有走数学的道路,但我对数学却一直比较感兴趣,也很想了解一下数学家的日常工作方式,而丘成桐的这本书正好满足了我的这个愿望。

会关注到这本书,除了对数学感兴趣之外,还有一个很重要的原因是丘成桐的祖籍离我家只有十几公里,这种距离让我感觉自己离数学家的距离是那么的近,尽管打开书会发现他讲的有关数学的东西完全看不懂,但这不妨碍我们了解数学家的工作方式。
关于丘成桐的成就,我不想具体介绍,你只要百度一下就能找到详细的资料。
“师从于陈省身,是第一位获得国际数学界最高奖项菲尔兹奖的华人,也是继陈省身后第二位获得沃尔夫数学奖的华人。”
如果你对这些成就不了解,那么你只需要知道菲尔兹奖相当于数学界的诺贝尔奖就足够了。
书中除了讲自己的学习和研究经历外,还讲了很多数学圈的“瓜”,比如陈省身和华罗庚之间的恩怨之类的,在此之前我完全不知道这两位著名的数学家之间竟然还有这么大的敌视情绪,甚至把国内数学界分成了两个派别;作为陈省身学生的丘成桐却选择了不站边,这使他多次得罪了自己的老师。
除了与自己的老师有些关系紧张之外,他还与自己的一个学生田某发生了不少“论战”,对于诺贝尔物理学奖得主杨振宁的有些做法也有些不认同,尤其在关于中国是否应该建立超大对撞机的意见方面有一些分歧。
就书中的讲述看来,他更像是因为不想加入派系之争而与老师发生了矛盾;因为追求学术的公正与纯洁而得罪了自己的学生田某以及不少国内数学界的人;因为观念分歧而对杨振宁的意见怀有不满。但毕竟这只是一家之言,尽管我偏向于相信他书中所言,但在没有对比各方言辞的情况下,我也不想轻易给这些争议中的对错下结论。
我比较感兴趣的还是作为一个数学家或者说数学研究者的工作模式是怎样的?是每天把自己关在一个房间里做题吗?
通过阅读本书,我了解到一些做数学研究的方法:
0. 数学的最大魅力可能来自“几何证明”:
俗话说:”兴趣是最好的老师“,要想成为一名数学家,前提是必然要喜欢数学;一个对数学没有兴趣的人是不太可能做好数学研究工作的。这句话的意思不是说做好其它工作可以不需要兴趣,而是说数学作为一门相对枯燥且抽象的学科,如果没有兴趣这个驱动力的话会比其它工作更难进行下去。
而数学的最大魅力,我认为应该是”几何证明”,我自己对数学最大的兴趣是从初中的几何证明开始的,而书中也写到丘成桐到初二的时候开始尝到了数学的真正滋味,而这个阶段正好是在学习欧氏几何。
1.研究的基本方法:做题与提问
如我所料,做数学研究主要的工作还真的就是“做题”,不过,做的都是“未解之迷”。当然,对于初学者,肯定先要能理解和尝试解决别人已经解决的问题。
但对专业的研究者来说,攻克难题和提出新的问题就是主要的工作内容。
而解题的方法并不像我们学生时代拿个草稿纸坐在那里单独思考,而是通过各种学术交流去了解别人的解题方法,了解别人的疑问,然后交叉运用各种方法去尝试解决问题。真正做研究的人不会把自己关起来,而是会不断地吸取同行的精华,为已所用。
另外,提出问题的能力也尤为重要;只会解题而不会提问的人很难获得大的创新。
2. 数学理论成果的判定方法:权威认同,而不是实验证明
数学不像化学或生物,理论提出后可以通过实验去验证理论是否正确;数学是抽象的,而且大部分数学理论是无法通过实验来证明的;那么,怎样保证数学理论和解答方法的正确性呢?
以前我总觉得数学是确定性的一门学问,因为每个问题都会有唯一的标准答案;但当问题变得复杂的时候,谁的手里都没有答案,一个论证过程是否合理只靠自己的判断已经不够了。
当你论证了一个复杂的问题后,需要权威的同行认定证明是否有效;但这个“有效”很多时候只是同行也没有发现你的论证有问题,这也就意味着尽管权威人士认可了你的论证,但还不确定一定是正确的。
就像理论物理一样,你提出一个理论可能被同行认同了,但大家都无法保证你的论证是完美无缺的;某一天说不定有个人出来说找到了你的理论中的漏洞。
人们常说“数学知识是永恒为真的”,现在看来,并非如此。
3. 不在一个问题上卡死,多个问题同时进行研究
我记得我在中学的时候,很喜欢花整夜的时间去解决一道难题。如果遇到一道很难的题,我可能会把其它作业放一边,在我看来,解答这道题要比做其它作业有意义得多。但也经常会遇到花了一个晚上也没有解决的情况。
其实这并不是好的学习方法,思考一定时间后没有解决思路,其实你再用同样的方式去花再多时间也很难找到答案;这时你缺的不是”思考“,而是”思路“,或者说解题策略,这种东西是”知识“,是不能通过思考获得的。
这时,你需要通过别的方式去获得相应的”知识“;可能是”参考答案“,可能是类似题的解题方法;当你在一个问题上花费了较多的时间的时候,不防换其它问题研究一下,多个问题同时进行研究更容易实现方法的迁移,为解题提供更多的思路。
4. 了解最前沿的研究课题
对于从事学术研究工作的人来说,阅读学术期刊和参加学术交流应该是经常的事;对于以后想从事学术研究工作的人来说,也应该尽早开始阅读学术期刊,了解该领域最前沿的研究课题和研究方法。
5. 找对方向很重要
丘成桐的老师陈省身曾经催促他去研究“黎曼猜想”,但丘认为这是个可能要花上几年时间才能取得进展的大问题,并且自己的兴趣在几何问题而不是解析数论,于是没有听从老师提供的研究方向。后来的事实证明丘当时的判断是正确的,他在几何方面取得了不小的成绩,而黎曼猜想至今尚未破解。
当然,确定研究方向一般没有这么简单,谁也没办法保证自己的研究方向是正确的;有些人可能花费了大半辈子在某些未能做出成绩的方向上,论能力和工作态度,他们不一定会不如那些著名的科学家或数学家,差的只是当初选错了研究方向。
选择研究方向和投资股票差不多,只不过股票输赢关乎你的财富,而研究方向会关乎你的学术生涯及人生。

6. 出国留学是几乎唯一的学术之路
丘成桐早在中学时代就意识到了要想成为一流的科学家,始终还是要到欧洲或北美去;后来当然也就走上了出国留学之路。就当时香港的研究环境而言,丘都认为是有所欠缺的;另外,从书中也可以看出,丘一直以来都不太看好国内的学术环境。要想走学术之路,出国留学无疑是几乎唯一的道路。
尽管如此,丘成桐仍然为国内数学的发展作出了很大的贡献;就像他一直想回到他的祖籍看一看他父亲的成长环境一样,无论身在何处,总是会有一些故土情节。
我们希望国内能有好的学术生态,但短期内要想接触到最前沿的学术动态、要想与最优秀的人才一起做学术研究,去欧美留学无疑还是最好的选择。
我们经常在网上看到很多人对清华大学培养的精英大批出国留学的现象感到不满,好像我们把最优的教育资源用到了培养“外国人”;但其实这些出国留学的人才中只要有小比例的人最后能回国发展,就可能使国内的学术或科研环境发生质的变化,这种投资回报率是值得的。
另外,“学术无国界”,大部分研究成果最后都是全人类共享的;面对学术,我们不应该有那么强的国别意识。
关于这本书,我要讲的就这些。
如果你对数学研究有兴趣,这本书无疑很有必要阅读;如果你像我一样只是对数学有一些兴趣,那么,不必去纠结具体的数学问题,了解一下数学研究者的一些日常也是个不错的阅读体验;如果你对数学一点兴趣都没有,那我不太建议阅读此书。
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