這家研究院要為中國培養頂尖數學家

走進位于上海市楊浦區的數學與交叉學科研究院（以下簡稱研究院），數學的元素撲面而來。正對大門是一個典型的卡拉比-丘流行模型，大堂上方掛著各個年代杰出的數學家。 

該研究院由著名數學家、中國科學院外籍院士丘成桐牽頭，中國科學院院士、復旦大學教授李駿擔任首任院長。

在今年1月2日舉行的世界華人數學家聯盟年會上，研究院正式揭牌。目前，研究院已招收48名學者，計劃在兩年內吸引超過100名學者。

“張網捕大魚”

按照建設方案，研究院基礎數學研究占比約25%、應用數學研究占比約25%、交叉學科研究占比約50%。現階段研究院建設重點首先著眼于基礎數學本身，計劃在此基礎上逐步向應用數學與交叉學科方向擴展。

正如19世紀末困擾經典物理學的“兩朵烏云”，每一個時代的科學界都面臨著不同的難題。20世紀七十年代發展起來的量子規范場論、弦理論等基本問題仍亟待解決；近年間興起的人工智能（AI）技術，底層數學基礎無法匹配其應用的快速發展。

“數學對AI的發展起著決定性的作用。”李駿強調，“如果說現在大家都在做AI for Science，我們做的就是Math（數學）for AI，即建立AI的數學基礎。”

研究院副院長胡森介紹，研究院引進的數學家中，不乏有在這兩個科學問題有一定積累的學者。“要想建成世界一流的數學中心，必須具備解決長期困擾學界的基礎問題的能力，我們非常有信心在其中占有一席之地。”

這樣的信心來源于研究院中學者的交叉背景，以及不同團隊之間積極溝通交流的良好氛圍。

上海數學與交叉科學研究院教授Andrey Losev看來，基礎研究就像釣魚。“人們往往只能‘釣到’一些小魚，要想更快地‘釣’到大魚，最好的方法是有一張結實的網。”研究院就是這樣一張網，來自不同領域的學者，可以充分發揮各自專業的優勢，在不同領域思維的碰撞下，“捕”到稀有的“大魚”。

做“無用”的研究

當群論出現時，沒有人想到它會成為粒子物理標準模型的基礎；當人們研究微積分時，沒有人會預想到在此基礎上發展出了廣義相對論；量子力學出現時，也沒有人想過這將是智能手機的基礎......

“數學研究到底有什么用，需要交給歷史去解答。”研究院副院長連文豪強調，“我們希望利用10年時間，把數學的基礎研究發展為同美國比肩的水平。”

鼓勵為100年后的未來做“無用”研究的同時，研究院也在探索數學研究成果落地的新路徑，擬支持若干項目，促進與高校、研究機構和企業的交叉應用與成果轉化。

胡森介紹，項目的評估基于學術水準、成果轉化和社會與經濟效益。學術上注重原創性，包括新方法、新發現、新發明和提出有共性的原理等；成果轉化致力于開發顛覆性的技術以解決行業的關鍵問題，在可預期的未來帶來較大的經濟與社會效益。

在前期，研究院共收到了30個左右項目，經過多輪的評估和探討，最終確定了11個交叉學科項目，包括乳腺癌miRNA標志物的數據圖譜構建及其在診斷和中藥開發中的應用、數值風洞與機場區域仿真系統、人類語言演化復雜系統建模研究、復雜疾病發生的網絡拓撲解析等。

一流的學者，培養一流的學生

“丘先生的初衷是創建世界一流的數學中心，其核心是一流的數學家和一流的學生。”胡森告訴《中國科學報》，“我們期待優秀的學生在國際頂尖科學家的指導下，共同探索基本的科學問題。”

研究院對標世界一流，采用了與國際接軌的人才選拔機制，多維度考慮候選者的學術背景，引進全球范圍內頂尖的科學家。

“我們非常關注候選者同領域內國際權威學者的意見。”胡森強調，“數學領域很多原創性的工作，并不一定會發表在最頂尖的期刊上，我們更關注解決的科學問題本身。”

因此，研究院采用相對寬松的人才評價機制，給科研人員提供充足的經費和生活保障，確保他們可以潛心投入研究中。 

江慶齡攝

研究院也在穩步推進對學生的培養。

目前，研究院已初步完成2024級研究生的招生工作，首批20名學生中，大部分已經到研究院報道，開始上課、參與討論班等學術研究活動。國內外訪問學生也共同參與研究院課程及學術活動，開展充分的學術交流。

同時，研究院與復旦大學上海數學中心（以下簡稱數學中心）聯合培養的本科生項目“英才班”已完成初選工作。“英才班”計劃初選30名具有優秀數學能力的上海高中生，高考成績達到上海市“一本線”即錄取為復旦大學相輝學院學生，一年之后轉入數學中心學習，屆時將組成本博學制的“數學英才班”及本碩學制的“人工智能英才班”。

“今年7月，我們將首次在上海舉辦‘丘成桐國際中學生數學夏令營’，計劃招收150名中外中學生，這也是夏令營首次面向國際招營員。”連文豪介紹，“丘成桐中學生數學夏令營”自2014年暑期開始，已成功舉辦10屆，面向喜歡數學、對數學有熱忱且具備一定基礎能力的學生，旨在培養新一代年輕數學科學研究人才。