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他是中國科學院年度創新人物,對著名的數學難題給出了接近最終答案的線索。

在他看來,興趣和熱愛才是最好的老師,他從小就對數學有濃厚的興趣,學成歸國后甘坐冷板凳,最終確定了自己的研究領域和方向。

他相信,當積累和思考達到一定程度,靈感迸發便能水到渠成。

不久前,2018中國科學院年度人物和年度團隊在京發布。

中科院數學與系統科學研究院研究員田野被授予了年度創新人物,鮮少出現在媒體和公眾視野的他,在數學方面的成就卻在中國乃至國際數學界堪稱斐然。其中,最為人稱道的是他對著名七大數學“千禧問題”之一的BSD猜想給出了接近最終答案的線索。

想為祖國數學的發展貢獻心力

2000年,美國克雷數學研究所公布了千禧年七大數學難題,著名的BSD猜想就位列其中。這個猜想與同余數問題(即是判斷哪些整數是同余數)有緊密聯系,最早源于公元972年的一份阿拉伯手稿。

這恰好是田野一直以來關注和研究的數論領域。2012年,田野證明出了存在無窮多個素因子個數為任何指定正整數的同余數,這是在同余數問題上的一個里程碑式的突破,數學界有觀點認為這個工作為解決BSD猜想提供了嶄新的思路。成果發表在世界四大著名學術期刊之一的《美國科學院院報》,并被國際同行評價為“中國繼陳景潤之后最好的工作”。

獲得如此高的贊譽,田野非常開心。從小就對數學有濃厚興趣的他,一直視陳景潤為偶像。因此,2012年當田野從美國哥倫比亞大學博士畢業時,拒絕了國外優越的工作邀請,選擇回到偶像曾工作過的中科院數學與系統科學研究院。更重要的原因,還有揮之不去的家國情懷,他想“為祖國數學的發展貢獻一份心力”。

回國后的前6年里,田野一直在坐“冷板凳”。“這是每個數學家都會經歷的階段,這個摸索階段如何度過?”田野說,“保持興趣。”

功夫不負有心人,6年后田野終于在BSD猜想上取得了重大突破。回頭看,田野“很感謝坐冷板凳的那6年”,也坦言這6年是他研究狀態上最愉快的6年。“這無關榮譽,我找到了更感興趣、更加深入的研究領域和方向。”

自由思考、厚積薄發,一直是田野喜歡的學術氛圍,他所追求的不是多發表文章,而是能攀登科學高峰,對人類文明作出貢獻。

興趣和熱愛,是他最大的動力

“興趣,興趣,還是興趣!”田野覺得,發自內心的興趣是他研究數學的最大動力,也是他一直保持旺盛精力的秘密源泉。“我認為天賦當中很重要的部分,是對數學的癡迷和喜好,這樣才能真正成就一個數學家。”田野說,“而且,很多偉大的數學家也并不像大家想象的那樣能解決任何數學問題,無所不能。”

對此田野深有體會。在美國的那幾年,他接觸到了不少著名數學家。“他們也會有找不到思路、演算不出結果的時候。但這并不影響他們的偉大,反而讓人覺得更真實和親切。我們去認識一個數學家時,更重要的應該是去發現其思想中的閃光點。而不是關注他是否每道題都解答得很完美。”

在跟數學大師們的交流互動中,田野對數學的認識和理解也更為深刻。“創新是數學的靈魂。數學家要敢于懷疑‘公認的’真理,敢于向傳統觀點發起挑戰,這是推動數學發展的關鍵力量。”

在很多人的印象當中,數學家的工作場景就是每天埋頭在草紙堆里演算,枯燥且乏味。

田野說,演算的確要做,但思考也是非常重要的工作方式。他喜歡在爬山或散步時思考數學問題。在思考比較緊張的時候,他一天只睡三四個小時。“那時腦袋是停不下來的,經常是凌晨4點多鐘就醒了,然后打車到香山,邊爬山邊想問題。”田野說。

靈感有時也會突然降臨,獲得BSD猜想的線索就是這樣。當時田野在加拿大英屬哥倫比亞大學的圖書館看書,就在拉開椅子坐下的那一瞬間,靈光乍現,BSD猜想就這樣找到了線索。

聽起來似乎很神奇,但當積累和思考到一定程度時,這樣的靈感迸發其實是水到渠成。

除了對數學家的生活好奇,人們對數學本身也充滿著各種疑問。田野最常被人問到的就是“數學究竟有啥用?”跟許多基礎學科一樣,數學的作用并不會立馬顯現。但事實上,生活中數學的應用無處不在。田野舉了個例子:“我們日常生活中經常用到的信用卡、銀行卡等,它們的加密功能算法就是橢圓曲線理論的應用。”

給年輕人良好的科研環境

近些年來,中國數學不斷發展進步,取得了很多重量級的成果。田野說:“目前,中國的數學呈現出越來越好的趨勢。在很多前沿領域、重要課題上,我們已經走在前列了。”

如何再進一步向數學強國邁進?田野認為,光有點上的突破還遠遠不夠。“評價數學強國的一個基本標準,就是這個國家的數學發展是否能夠推動一門分支的發展,或者有沒有幾個真正的數學大師出現。”

要成為數學強國,對年輕人才的培養尤為重要,數學家的思維活動往往都是在很年輕的時候非常活躍。“一個國家的年輕人應該是數學發展的核心,能夠給他們一個好的科研環境以及長久穩定的支持,這是關鍵。”田野說。

這些年來,田野也在中國科學院大學任教,為培養青年人才付出了大量時間和精力。在他的精心培養下,短短幾年已有8位博士、46位碩士畢業。讓田野欣慰的是,如今越來越多的年輕人加入到數學研究的隊伍中來。在他的帶領下,一個充滿活力的優秀青年數學家團隊正在蓬勃發展。

對于“奧數熱”,田野也有自己的思考。“奧數對數學思維的培養訓練是有幫助的。我小時候也很喜歡做奧數題,每次想出答案后都會覺得很有成就感。但我發現現在有些培訓機構就是讓學生們背解題秘訣,遇到題直接套用,這種模式并不好。”田野說,把奧數作為衡量孩子數學才能的唯一方式是不對的,“要尊重孩子們的興趣,讓他們真正享受學習數學的快樂。”