“我们不能永远等别人发现真理,再拿过来应用。”
文丨小晚
访谈丨小晚 申远
“我接受你的访谈,我什么都敢讲,我不怕。”
数学家丘成桐 77 岁了。衬衫口袋里插着一支圆珠笔,走路慢悠悠的,说起话来却几乎没有缓冲。
丘成桐是过去半个世纪全球最重要的数学家之一。他 27 岁证明卡拉比猜想,32 岁获得菲尔兹奖,并推动几何分析成为现代数学的重要领域。
对他来说,数学不只是职业,也是一个 “完全自由的国度”——一个命题只有对与错。它不会因为一个人的国籍、身份、头衔和地位而改变,也不会因为谁掌握更多资源,就变得更接近真理。
2021 年,他在清华创办求真书院,一年后从哈佛退休,全职回到中国。
在这里,学问之外还有院士、帽子、职位、经费和人情;急于成名的年轻人,争抢头衔的教授,在意排名的学校,追逐暴利的企业家。丘成桐把其中很多东西归结为两个字:功利。
2026 年 7 月,王虹、邓煜获得菲尔兹奖。丘成桐公开说,希望他们有一天能够回国。他也说,他们回来的前提,必须有适合他们进一步成长的土壤,而不是担心——能不能当院士。很多人因此质疑他:既然知道这个环境仍有问题,为什么还要劝他们回来?
丘成桐的回答是,“如果他们回来,我们可以提供他们所需的环境。”
他说的是清华求真书院。
他希望在求真书院建立一个更接近数学世界规则的小环境:好的学者因为学问被尊重,年轻人不必过早追逐帽子和职位,研究可以按照十年、二十年的尺度来衡量,而不是急着证明自己的价值。
但要建立这个小环境,他需要政策支持,还要向企业家和社会募集资金,钱募到以后,能不能用、怎么用,仍要层层审核。为了让海外学者在中国安心工作,他要处理许多与数学无关的问题:老师周末生病,能不能及时看上医生;孩子来到北京,能不能顺利入学。
丘成桐说,自己不在乎钱、不在乎权力。但他极力推动的,却是一件无法脱离现实资源和制度环境的事。
这正是丘成桐眼下的难题:他相信真正的学问应该远离权力、金钱和名利,却又必须争取资源,借助自己的声望,建立一个尽可能不被外力支配的学术空间。
以下是今年 8 月,《晚点 LatePost》与《财经》杂志共同对丘成桐的访问。为避免引发过多争议,部分内容未收入本文。
丘成桐数学科学中心目前共有 94 位在职教师,包括 2 位菲尔兹奖得主、2 位邵逸夫奖得主、5 位院士。博士后 89 位,其中外籍博士后 31 人。
他们回来,首先面对的是能不能当院士
晚点:今年 7 月,王虹和邓煜获得 2026 年菲尔兹奖后,您说希望他们回国。这番话引发了很大争议,网上的评论您看到了吗?
丘成桐:网上对我评论很多,有很多人批评我。他们讲我 1982 年不回国,为什么要王虹、邓煜回国?
1982 年,我获菲尔兹奖的时候,实际上没有国籍,我的香港旅行证件已被注销,也没有申请美国国籍。那时中国刚刚开放,国家认为海外人才回国的条件还不成熟,政策尚未明确,也有一些回来但并不成功的例子。国内也没有适合研究的环境,相关部门建议我留在海外发挥的作用更大些。如果回来,学问做不下去,对国家也没有好处。很多人不考虑这个情况。
今天王虹、邓煜回不回国,面临一样的选择,既要看对国家有没有好处,也要看对数学家学问的发展是否有益。假如回国,遇到很多困扰等种种原因,什么都做不下去,那就没有意义。
晚点:假如他们回国,首先面对的可能是什么?
丘成桐:第一个就是做不做得了院士。
在中国,无论什么场合,总是按照职称、头衔安排座位;坐在台上的是院士,不是院士就坐在下面。王虹、邓煜他们回来,马上会遇到一个问题:能不能当院士?院士评选有独立的排队秩序,与学问不直接相关,虽然获得了国际大奖,也未必能够获得院士头衔,否则就直接打乱了原有秩序。院士制度在某种程度上甚至成了争名、逐利的框架体系。我知道为了帮助教授评上院士,需要拉资源、走关系,付出许多学问之外的努力。
我每次邀请中国籍学者回国,对方首先问的往往就是这个:“如果我当不了院士,为什么要回来?” 中国应该对现有的院士制度进行改革,才能真正吸引最好的科学家回国。
晚点:为什么您会认为王虹、邓煜想当院士呢?一个真正想做研究的人,最在意的未必是这个头衔。
丘成桐:每个人回来以前都是这么讲的,但真正回来以后,才发现不是这么回事。
除非不参加国内重要的学术活动;只要参加,不是院士,就始终排在最后。每个人都有自尊,尤其是学问好的人。一个学问比你差许多的人,因为头衔漂亮,就坐在前面;不是院士,学问再好,也只能一直坐在后面。宣读报告人名单的时候,也是先念他,总是最后才轮到你。
谁愿意呢?它不只是一个学术头衔,也代表了外界会怎样对待你。这些在海外学者眼中,简直不可思议。
晚点:人是环境的产物。
丘成桐:现在要聘请人才,两个事情是最困难的——一个是帽子,一个是院士。
晚点:帽子是什么?
丘成桐:就是中国有很多人才称号和人才项目,比如杰青、长江学者等等。表面上是荣誉,实际上很多资源和待遇都跟这些帽子绑在一起。名衔拿到以后,很简单,待遇好一点,住得好一点。
晚点:您 2022 年正式回国,并受聘为清华大学讲席教授,是不是已经确认能够拿到帽子?
丘成桐:我没有拿过任何帽子,也不需要这些帽子。1979 年我第一次回国,回来的时候已经做出一些成果,人家总不好意思再拿 “是不是院士” 来压我。但是一个没有头衔的学者回来,就会碰到这个问题。
晚点:可您一方面认为国内环境未必适合他们,另一方面又想邀请他们回来——这矛盾吗?您这个表态,是出于什么原因?
丘成桐:我希望他们回来,是因为今天中国的条件和 1982 年我获得菲尔兹奖时已经不一样了。我们有一批很好的学生,也引进了一批一流学者。求真书院至少能给他们提供一个安心做学问的环境。我们不看帽子头衔,也不在乎是不是院士;我们会按照学问给他们应有的尊重,也有很好的学生跟随他们。
几十年来,我们一直盼望中国籍学者获得菲尔兹奖。这一梦想终于实现,出于爱惜人才,培养中国下一代数学家的愿望,我很自然的希望他们回来。这是最真实、自然的想法,不是什么所谓 “表态”。
晚点:您跟王虹聊过几次?
丘成桐:我跟她比较长的聊天只有一次,就是去年请她来清华作报告的时候。当时,她的成果已经发表出来了,数学界都很振奋,我向我们的老师、学生介绍,说她是最伟大的年轻学者之一。
晚点:现在再邀请她,她大概率不会回来。
丘成桐:她拿了奖以后,一定很多人找她。我暂时还没有和她再谈这个事。
晚点:为什么?
丘成桐:我想她暂时没有时间考虑吧。刚拿奖,应酬很多、访问很多,心里也有压力。
很多很有天分的学者,拿了大奖以后光芒太盛,慢慢反而不做学问了。王虹、邓煜都还很年轻,我最期望的,是他们能够继续做下去。和他们一起获奖的多伦多大学数学教授 Jacob Tsimerman 当时就宣布加入 OpenAI。
晚点:他可能觉得他去 OpenAI 给人类带来的贡献更大。
丘成桐:我不同意。我认为,一个数学家最重要的事情就是继续安心做数学研究。加入 AI 公司,我不认为是对数学发展最有贡献的选择。
王虹、邓煜现在在国外,暂时环境是不错的,但长远很难讲。中国和西方发达国家的关系越来越复杂,华人学者会不会一直得到公平对待,也不确定。我 1982 年获奖后,在美国也经历过歧视——那还是美国对中国还相对友善的时候。
晚点:那在您心中,理想中的学术环境,应该是什么样子的?
丘成桐:好的学术环境,真正传递的是 “什么值得追求”。同学之间都会讨论学问,老师们都是好的老师,能够提供给你做学问的养料——讲解重要的学术前沿是什么?怎么样去找思路、工具和问题?做学问的真谛在哪里?
许多国内学者在一起谈论的是,怎么去拿个帽子、拿个奖、赚点钱,怎么做院士,怎么去拿经费,这当然是现实环境决定的。但是学生置身其中、看着他们,也学会不同的人生目标,把这些功利的考虑置于学问之上。
一个数学家如何被发现、训练并成长
晚点:中国的教育制度,学生们可以通过高考进入最好的学校,这条路是畅通的。但最后让一个人从本科学习站到菲尔兹奖领奖台上——这个取决于什么?
丘成桐:过去国内培养数学人才,主要是反复刷题,通过奥赛从全中国挑选最好的学生,通常是 IMO 奖牌获得者进入数学系,在本科阶段做一些基础训练,这些学生再赴海外接受科研训练。邓煜是 IMO 金牌获得者,而王虹是第三年才进入数学系,一年多之后便去了 MIT。
晚点:这也是很多人的批评:我们更擅长筛选,而不是培养。
丘成桐:这样的筛选都未必做得对,因为筛选标准太依赖奥赛。真正有数学研究天赋的人,未必符合这个体系的要求。
王虹就是一个例子。她 16 岁中学毕业,在当时的环境里已经表现得很不错,因为高考在广西招生有名额限制,无法进入数学系。
晚点:这是一个残酷的现实,有限的名额往往会更多分配给考生人数较多的省份。
丘成桐:不是残酷,是不公平。这个名额,我觉得没什么道理。
晚点:那清华求真书院在广西又有多少名额呢?
丘成桐:至少对我来说,只要学生足够好,我就会收,没有规定哪个地方只能收多少。
王虹是很特殊,不是因为她有天分,而是她对数学有很大的兴趣,她在这么艰苦的情形下还是要念数学,很多人面临同样的境遇就放弃了,她没有。这是最主要的。后来转系,也是她本人启动的。如果她不争取,后面的事情就不会发生。
晚点:但王虹、邓煜是北大 2007 级本科校友,为什么同一届会出现两个菲尔兹奖得主,这是巧合吗?
丘成桐:这不算是巧合。2010 年以前,中国最好的数学学生都去了北大。曾经,中科院数学所既是中国数学研究的重镇,也培养年轻人,陈景润等一批数学家都是在那里成长起来的。但是科学院在某一阶段决定研究要跟教育脱开。很多研究人员觉得自己的职责只是做研究。清华数学在 50 年代并入北大,失去了传承,直到 1979 年才从应用学科慢慢重建起来。这十来年,清华数学才渐渐聚集起一批世界一流的中外学者,重新成为数学研究重镇。
晚点:王虹聊起自己的大学经历说,“feel a little discouraged”,转入数学系,她发现 “能生存下来就不错了”。一个后来达到世界顶尖水平的数学家,为什么在本科阶段难以被识别,甚至会怀疑自己是否适合做数学?现有的人才评价体系怎样才能识别这样的学生?
丘成桐:首先要有好的老师愿意跟学生交流。老师不和学生交流,本身就是一个很大的问题。
我举个例子,大概 1998 年、 1999 年,一位北京大学的学生写信给我,说他想到哈佛读书,我便告诉他,我刚好要回国,可以见面聊一聊。我与北大数学系 20 多 位资深教授座谈。我问他们是否认识这位学生,在场的人一开始都没有听说过他。后来一位坐在旁边的年轻助教告诉我,他确实是数学成绩最好的学生之一。我很惊讶。一个系里最优秀的学生,资深教授却不知道他是谁——说明教授和学生之间缺少真正的交流。
晚点:那一个天资很好的学生,如何被识别,又如何能有一个好的研究环境,让他们可以达到最好的成就。以及达到成就之后,如何能在一个好的学术环境中继续研究?
丘成桐:一般大众尤其媒体,看一个人的成长看得很简单,认为天才是一下就成长了,没有这回事。一个人有天分,天分只占百分之三十的样子,整个成长的过程是最重要的。
就像数学家张益唐,他在美国取得博士学位,没有得到导师的推荐,找不到教职,七年多时间在赛百味打工。他最后的成就凭的是个人的努力、个人的意志。假如是我,不一定愿意这样坚持下去。王虹也是一样,假如她自己对数学没有很大兴趣,不坚持要念数学,她走不到今天。
但光有兴趣、光靠坚持,也做不了一流的工作。没有经过真的数学专业训练,没有见过一流的数学家,不晓得重要的问题在哪里,做不了重要的研究。张益唐假如没有接触海外丰富的学术资源,我想他做不了后来的工作。王虹进入 MIT 之后,跟随 Larry Guth 学习,才达到今天的水平。
兴趣、环境,这两个方面都要有。我们讲一个好的机制,就是要让有兴趣、有天分的学生碰到好的老师,得到好的训练,而不是靠运气,让极少数人凭个人意志 “幸存” 下来。
丘成桐在授课
“中国很多方面还有差距,我讲了一句,就被批评得一塌糊涂”
晚点:2024 年 4 月,您在华中科技大学做《中国数学的现状和将来》讲座时说,中国数学还没有达到美国 20 世纪 40 年代的水平。这句话引发了很大争议。您是如何作出的这个判断?这里所说的 “水平”,具体指什么?
丘成桐:这应该是我被批评得最厉害的一次。我记得那一天,我的朋友跟我讲:今天有几千万人上网批评你。但我还是要讲真话。
其实一个人也好,一个国家也好,只有承认自己有些地方比不上别人,才能取得进步。美国科技在许多方面仍然领先,但是有什么地方比人家差一点点,他们自己就紧张得不得了;我讲中国数学和美国相比很多方面有差距,我讲了一句,就被批评得一塌糊涂。
我们要超过别人,首先要晓得自己的弱点在哪里。好像跳高,世界纪录是两米,你跳来跳去只有一米。但你说,我跳一米半就已经很好了。现在很多人有时候就是这个态度:闭上眼睛,认为一米半就够了,不考虑现实的情况。
晚点:现在中美差距是缩小了还是扩大了?
丘成桐:差距还是在,但是美国的实力在下降,同时中国正在上升。中国能不能够成功,就靠这些年轻人。年轻人上去的话,差距就能缩小。
晚点:其实美国今天也不如自己的 20 世纪 40 年代。
丘成桐:我为了验证自己说的是否属实,又去仔细调查了一番,为了这个事情我编写了一本书,叫《中国数学的过去与未来》。
20 世纪 40 年代的美国,有冯·诺依曼、诺伯特·维纳、香农和图灵这些大师。这几个人共同奠定了现代计算机科学、控制论和信息论的基础。
他们的背景不完全一样。冯·诺依曼从欧洲来到美国;维纳出生、成长在美国,18 岁获得哈佛大学博士学位,后来长期在 MIT 任教,是控制论的创始人;香农在密歇根大学和 MIT 接受训练,后来创立了现代信息论;图灵是英国人,但在普林斯顿获得博士学位。
这四个人是计算机科学的鼻祖,这就是 1940 年代的美国,聚集了全世界最顶尖的人,也能在自己的大学里培养出维纳、香农这样开宗立派的学者。
直到二十一世纪初,美国数学水平仍然领先世界,保持了 40 年代以来的发展势头。
晚点:美国为什么能在 1940 年代形成这样一个群星闪耀的时代?是因为普林斯顿和 MIT 当时聚集了这些人,形成了思想碰撞的环境?
丘成桐:早期,美国高校以教学为主,研究并不是核心。1876 年,英国数学家西尔维斯特去了约翰斯·霍普金斯大学,推动了数学研究在美国高校的发展,1878 年,他创办了《美国数学杂志》。这可以看作美国数学开始重视原创研究的一个标志。
接下来,美国依旧把大批年轻人送到欧洲去学习。这是因为当时世界数学的中心在欧洲。这和中国改革开放以后派留学生远赴欧美,有相似之处。美国数学发展真正的转折点,是 1912 年伯克霍夫证明了 “庞加莱最后几何定理”——受限三体问题。这个问题是庞加莱在去世前提出、但没有完成证明的。伯克霍夫在这一年完成证明,次年正式发表。当时引起了很大轰动。
为什么这件事很重要?因为他改变了美国人对学问的信心——就是在美国这个国家可以做出世界一流的学问。伯克霍夫之前从来没离开过美国。
后面的发展就快了。伯克霍夫培养出来的学生,包括马斯顿·莫尔斯、哈斯勒·惠特尼、马歇尔·斯通、伯纳德·库普曼等人,后来在莫尔斯理论、微分拓扑、泛函分析、动力系统等方向做出了奠基性的工作。一次突破慢慢形成一个学派,再由一个学派生长出几个重要领域。
晚点:所以美国数学成为世界中心,不只是吸引了冯·诺依曼这样的欧洲人才,而是先完成了从教学型大学到研究型大学的转变,然后恰恰有一个人在美国本土做出了世界一流的工作。
丘成桐:这是最重要的转折。这件事一旦发生,大家有了信心,后面就会出现大量本土研究。
晚点:那么,中国自己的 “伯克霍夫时刻” 出现了吗?
丘成桐:还没有。
晚点:假设这么一个人出现——中国本土培养、本土做出成果,这件事真的可以激励一代人吗?
丘成桐:当然可以。杨振宁、李政道拿诺贝尔奖的时候,振奋了整整一代华人。
我十几岁的时候,在《明报月刊》读到一篇陈省身先生的文章《学算四十年》。那是我第一次觉得,中国人也可以做世界一流的数学。在这以前,我根本不相信有这个可能。
你讲一百遍 “中国可以”,年轻人不一定相信;一定要有一项真正世界一流的工作在中国做出来,他才会相信。
这就是为什么我这么大兴趣和动力来发展求真书院 —— 我希望有一个榜样出来,告诉年轻人:在中国的土地上,我们可以做世界一流的工作。
晚点:那您觉得一个国家真正成为数学强国,最重要的标志是什么?
丘成桐:做出世界一流的工作、并且在本土里面做出来。不是在美国做的、从海外带回来的题目,不是跟随、模仿别人已经开辟的方向,而是走出自己的道路。
晚点:难道不是培养出一流的数学家吗?
丘成桐:首先是培养一流数学家。但更重要的是——知识究竟在哪里被创造出来。
晚点:那下一步是什么?
丘成桐:这是最难的一步,能够完成它就成功了。
1980 年代刚开始的时候,我们可以讲是一穷二白。不是中国没有好的数学家,当时有华罗庚、陈景润、杨乐、张广厚,都做过不错的工作。但是中国数学整体上跟世界前沿是脱节的。
这四十多年,中国数学大致经历了几个阶段:最初不了解现代数学;后来开始学习和引进,把好的学生送到国外训练;再到今天,王虹、邓煜这一代中国学者已经能够在海外做出世界一流的工作。
现在还缺少最后、也是最难的一步:让世界一流的原创工作在中国本土产生。
一个真正的大国不能只重视应用现有理论,还应当为全人类发现新的真理
晚点:从数学本身看,您怎么评价王虹跟邓煜最重要的工作?他们工作最突出的原创性体现在哪里?
丘成桐:在解决已有问题的框架里,他们向前走了一大步。1917 年日本数学家挂谷宗一提出了针问题即挂谷猜想,后来成为几何测度论的重要问题,王虹与合作者解决了三维的情形。邓煜攻克的问题也是源远流长。希尔伯特提出:如何从基本的物理定律出发,严格推导出流体力学方程,并解释与流体相关的各类现象。邓煜为解决这一问题,取得了根本性的进展。
可以看出问问题的重要性,真正伟大的学者,问题都是自己创造出来、自己走出来,最后找到一个完全新的方向,开创一个学派,启发众多学者不断探索。
晚点:就像 1900 年德国数学家希尔伯特提出的 23 个问题。
丘成桐:希尔伯特是非常伟大的数学家,他提出的 23 个问题,每一个问题都影响了数学家几十年。邓煜尝试解决的就是其中一个。
晚点:您曾提出,“一流的学问,始于一流的问题”。一个数学家提出重要问题的能力是如何形成的?它来自教育、知识积累、数学品味、对历史的了解,还是长期与优秀同行交流?
丘成桐:一般十三四岁就要开始显现,让他对学问产生兴趣,慢慢培养;到了一定时候,要让他见过一些真正伟大的学者;到了二十多岁,要把过去学到的东西消化,开始做自己的研究,思考自己一生要做什么、往哪个方向走。
为什么要看那些伟大的学者?因为要了解什么是伟大的问题。跟伟大的学者交流以后,才晓得他们在想什么,为什么这些问题值得用一生去研究。
晚点:年轻数学家怎么避免把最好的 10 年花在一个复杂但意义有限的问题上?
丘成桐:我 21 岁的时候,陈省身先生说数学上最重要的问题是黎曼猜想,建议我去做黎曼猜想。但我对黎曼猜想没有兴趣。我喜欢几何,我在伯克利第一年,其中一门课是广义相对论。我就想,假如时空是真空的,整个时空的几何结构是什么样的。我就琢磨怎么找到没有物质、同时又没有奇异点的时空?一次在图书馆正巧看到卡拉比猜想,给我提供了解决这个问题的路径。所以我想无论如何要解决它。
所以做研究并不是看哪个问题最有名、最难,就去做哪个。你要知道这个问题与自己兴趣相融合之处:为什么对你重要,它和你真正想理解的东西有什么关系。
晚点:中国学生常被认为基础扎实、解题能力强。他们怎么能够从解决别人给的问题,到提出重要问题?中间最核心的跨越是什么?
丘成桐:文化的问题。中国小孩子从小就没有被鼓励过问问题的习惯,所以他们的创造能力不够。表现出来就是不够勇猛、不敢问问题。
我们还有一个很大的问题是,中国人对科普没兴趣。美国科普做得很成功,许多知名科学家参与科普,关于科普的杂志多得不得了,小孩子很早就晓得,科学里面有些什么重要的、前沿的问题,最好的学者在想什么。Scientific American(的中文版)据我了解只卖了几万本,在美国是一两百万本。
晚点:中国孩子对奥数很有兴趣。
丘成桐:奥数在某种意义上是有害的。中国念书是功利的,小孩子为什么要念奥数?不是因为对奥数有兴趣,而是可以保送。
你看那些学奥数的学生,大部分人都去念其他东西了,奥数就是做个升学的桥梁,他不是真的喜欢。
中国社会长期形成了一套很强的 “回报导向”,读书要改变命运,竞赛要升学,研究要换取职位和经费。所以中国学生会解题但不会提出问题,不仅仅是教育方法,更深层还是评价体系和人生目标。当然,也关乎一个社会是否允许、鼓励一个年轻人长期投入到短期没有名利回报的事情上。
晚点:网上开玩笑说数学系的毕业生,三分之一搞中小学奥数培训;三分之一搞量化;三分之一当码农。
丘成桐:真正能够成为数学大师的,本来就是极少数。 但是训练有素的数学家,能提高各行业的数学水平,也是很重要的。比如我们的工业界、企业界,甚至社会科学,我们使用数学工具的水平有待提高。
晚点:这种对现实回报的看重,会不会也和中国过去长期的物质匮乏有关,新一代可能慢慢把学问本身当作目的。
丘成桐:我们已经达到小康社会了。但是我们追求什么?大多数父母想的是——小孩子无灾无难到公卿。
晚点:苏轼的诗。
丘成桐:一路做到公卿,官做得越高越好,这是一个普遍的想法。
不久前,我的中学同学来找我。他很有钱。我说,你年纪也大了,这些钱对你没有什么用,拿一点出来帮助做学问的人也好。他不肯。他是个很好的人。但他说,钱全部要留给儿子,让儿子一辈子快快乐乐,什么都不用担心。但小孩子总要走自己的路,你不让他自己走,他怎么晓得什么叫失败、怎么学会做学问?
晚点:看到、听到这些,您是什么感受?
丘成桐:我们尽量在改变了。我们引进了很多国外来的学者,包括菲尔兹奖得主、邵逸夫奖得主、各国院士,现在都在求真书院,还在持续引进。我希望学生们能够看到并学习大师的风范。
(注:清华大学现有两位菲尔兹奖得主,除丘成桐本人外,他还引进了 2018 年菲尔兹奖得主考切尔·比尔卡尔(Caucher Birkar),原任教于剑桥大学,2021 年全职加盟清华。)
年轻人的志愿必须改变。我坦白讲,也要改变中国的家长、年轻人和院士们的功利之心。现在很多人只看利益,不重学问。
我们过去从上到下都讲,做学问是 “为国家服务、为人民服务”。这是非常重要。但很少讲我们要了解大自然的奥秘,要为全人类追求真理——这是一种志愿——我们讲得不够。
为什么要研究月球、研究遥远的天体?对当时的人类有什么用?解开这些大自然的奥秘,科学才发展起来,又引发一次次的科技革命。这都是源于好奇心,与短期的回报往往没什么关系。
一个人做学问,总要相信有些东西值得追求,不是为了拿到什么,不是为了换来什么,只是因为它是真的,因为人类应当知道。这些话我讲了很多年,很多人以为这是唱高调,不以为然。但我还是要讲。
晚点:如果一个学生很有天分,也很努力,但是他把钱和权看得很重,您还会继续培养他吗?
丘成桐:我会培养他,但他可能永远做不成最好的学问。有些学生,我抱有很大的期望。但他最看重的东西不是学问,这没办法的事。
晚点:所以一代人看重什么,决定一个国家能够创造什么。
丘成桐:你看相对论、量子力学、现代遗传学,还有癌症研究的许多突破,真正带着全人类往前走的工作,很多都是西方做出来的。这几十年来,许多中国科学家也完成了造福人类的研究。我们今天享受这些知识带来的好处,中国不能够永远跟随西方的科技潮流。
一个大国,不能只问科学对自己眼前有什么好处,也要问:我们能为人类留下什么?能不能发现一些几百年以后仍然重要的真理?一个真正的大国不能只重视应用现有理论,还应当为全人类发现新的真理——这才是大国的担当。
晚点:实现这一步的最主要障碍,是什么?
丘成桐:我觉得,我们要多讲讲科学精神。整个社会达成共识,什么是人生最值得追求的,树立宏大的志向。
晚点:承认探索真理本身就有意义,不必先证明它对国家和社会眼下有什么用。
丘成桐:从善于学习和应用,变成一个为全人类创造知识的国家,这是最重要的。
留住一个数学家,先解决看病和孩子上学
晚点:您知道网上有很多关于您的梗图吗?
丘成桐:知道,我喜欢跟人开玩笑。
晚点:比如这个,你在群里发的,“告诉学生们,去修 birkar 的课,交论文,得分最高的,奖一个华为手表。”
丘成桐:这当然是假的。
晚点:您还要求研究生假期也要学习。
丘成桐:是,我讲过。
晚点:您觉得年轻学生能接受吗?
丘成桐:如果不接受,恐怕做不好研究。
晚点:您能理解您的老师们需要考虑孩子上学、看病,那您为什么不能理解您的研究生应该有假期和自己的生活。
丘成桐:我一直主张研究生的钱应该多一点,住得好一点,应该有条件谈恋爱、结婚、生小孩。我也一直在为他们提供更好的条件。
但是你既然选择做研究,研究就应该是你终身的目标,他不能够轻易放弃。世界上没有轻松的事情,伟大的学者没有一个不是这样的,没有经过艰苦做不了伟大的学问。特别是年轻的时候。
我读书时,早上起来就在想问题,一直想到晚上。别人问我一天工作多少小时,我自己都不知道,因为没有真正停下来过。一天十八个小时,无休无止的。直到现在,每周 7 天,我都在办公室,听报告等等。
晚点: 2021 年,您在清华创办求真书院,你觉得这 5 年您改变了什么?
丘成桐:我们现在这批学生,是第一批能够在中国本土接受完整培养、做出有意义研究工作的学生。
从第一届招生开始,就有一些很年轻的孩子。比如一个云南腾冲来的学生,进来的时候才 14 岁,现在已经 18、19 岁了。刚来的时候小小的,现在长得很高。他已经做了一些很重要的工作,写了几篇文章,我希望他再过两年毕业的时候,能够做出世界一流的工作。
晚点:但是对这么年轻的学生抱这么高的期待,会不会反而给他们很大压力?如果一个社会把 “成为下一个顶尖数学家” 的期待集中在少数几个孩子身上,他们可能也很难正常成长。
丘成桐:你讲得很好。所以我们不是培养一两个,而是培养一批。
求真书院现在有差不多 800 个学生,每年招 100 多个。假如只有一两个所谓的天才,他们可能成长不了;但现在他们是几百人同行,可以一起成长。
除了求真书院这批学生以外,我们在全国有 50 多个中学有我们的少年班,我想这些小孩代表中国科学发展的未来。
但少年班一直有争议。教育主管部门觉得,这样单独选拔、重点培养一批好的学生不公平,教育应该管所有学生。这个道理我当然同意。但一刀切的搞平均,也违背了因材施教的道理,不是真正的公平。我作为一名数学家,管好我能力所及的,带领一批好的学生起来,这是我有把握做到的。
晚点:做求真书院这五年,有哪些做法您觉得是在中国行不通的?哪些做法是行之有效的?
丘成桐:到目前为止,我们做的基本上都是有效的,当然还有很多地方需要改进,比如招生。现在很重要的一个问题是师资,要把不同的老师引进到书院。再比如一个好的老师进来,出名了,其他学校就来聘请他。
晚点:也是个抢人大战。
丘成桐:甚至有些学校只需要学者每年来几个月。这样聘任对学生没有什么好处,最后只是名单上多了一个大教授。
晚点:真正把一个好学者留下来,需要解决什么问题?
丘成桐:生活上的问题很多。我刚回来的时候,有些外国老师连怎么看病都不知道。礼拜六突然发烧,只能等到礼拜一有人帮忙。这是很糟糕的事情。
还有孩子念书的问题。我们有一位从法国来的老师,太太和两个孩子还在法国,孩子只讲法文,没有办法过来。最后他就要离开中国,回去陪家里。我们遇到很多这种事。
晚点:我本来以为您要说的是体制、文化,没想到每天解决的,是怎么帮人看病、怎么让孩子上学。
丘成桐:大学教授也要照顾家庭。换成是我,小孩子念书的问题解决不了,我也只能离开。我很多时间都花在这些事情上。尽量提供好的医疗条件,帮助他们的家人适应国内的环境等等。
晚点:听说您也要募资,为了找钱,您都做过什么事情?
丘成桐:很多朋友愿意资助,可基金的使用又有很多流程,都需要一点点解决。
晚点:还是解决数学问题快一点。
丘成桐:容易得多了。
晚点:有想过放弃吗?
丘成桐:我做事从来不会放弃,我一辈子没放弃过任何事。
晚点:那您会放弃说服王虹、邓煜回国吗?
丘成桐:不会。我还是希望他们有一天能够回来,多回来和学生们交流也好。
数学的真与美,以及 AI 无法抵达的地方
晚点:您之前说数学本来是大自然的一部分,所以数学到底是人类创造出来的,还是早已存在在宇宙之中,等待人类发现呢?
丘成桐:你可以说它本来就在那里,但观念是人创造出来的。就像坐标系,空间本来存在,但 “坐标” 这个观念是人创造的。
跟小说一样。《红楼梦》里那些感情、人性,是曹雪芹创造的,还是本来就在世界里?那些东西本来就有,但他怎么把它写出来,是他的创造;数学也是由心而发的一种创作。自然界的东西在那里,但我们用什么观念、什么方法把它表达出来,是人的创造。
晚点:那对人类来说,数学的边界是哪里?
丘成桐:数学研究的是一种秩序、一个规律。这些规律可以用到万事万物上面去。很多人觉得有些东西比数学更大,是因为对数学还不够了解。我认为数学是最重要的。
晚点:数学的世界比哲学的世界、意义的世界还要大?
丘成桐:对我来讲,数学就是哲学。
晚点:那数学家眼中的世界,和物理学家有什么不同?
丘成桐:数学家看到的世界跟物理学家不太一样。
对我们来讲,世界是一个有规则、有秩序的世界,而且规则本身也是世界的一部分,不是只有原子、物质这些看得见的东西才叫世界。至于这些规则是本来就存在,还是被创造出来的,是一个很复杂的问题。
物理最后还要靠观测、靠实验来验证;数学不一样,一个结果只要经过严格的推理证明成立,它就成立,不会因为环境、尺度或者条件变化而改变。
从这个意义上讲,数学有一种绝对性,它就是真理。
晚点:但我们这个世界一定有不能证真、也不能证伪的东西,但有可能是真理,您对于这种东西怎么看?
丘成桐:物理里有很多这样的理论,弦论到现在也没有被实验验证。
对我来说,在还不能证明的时候,就要看它美不美。如果一个理论从不同方向推出来的结果都很漂亮、很一致,我们就会相信,它指引的方向可能是对的。
而一个人能不能感受到这种美,也跟他的感情、修养有关。对学问有更深的感情、有更大的志向,才能看到更深的东西。数学追求的是绝对的真、简洁的美,但数学最伟大的原创,却来自极其个人的东西——志向、直觉、经验和想象力。
晚点:OpenAI 最近宣布,AI 证明了三维不可压缩流体在特定外力作用下,可以在有限时间内形成奇点。这被视为纳维–斯托克斯方程研究的一项重要进展。您怎么看这项成果?它对数学界意味着什么?
丘成桐:如果 OpenAI 宣称的证明,经由专家审核是正确的,那将是 AI 辅助数学研究的一项重要里程碑。
仔细看这份声明,我理解其证明的是:在光滑外力作用下,三维纳维–斯托克斯方程的光滑解在有限时间内失去正则性。这是解决纳维–斯托克斯方程正则性问题的路径之一,其前提是所有指定条件都得到满足,但它不能直接回答无外力情形下的经典问题。而且,这一数学构造中的外力,是作为无穷序列近似解的残差而产生的,这些近似解在越来越小的空间和时间尺度上出现。这是一个高度理想化的数学构造,而在这种外力作用下奇点形成的物理含义在现阶段仍不清楚。
如果证明最终通过验证,它将显示出一个集合 AI、数学基础设施和大量资源的研究系统的巨大力量。但这对于数学,特别是流体力学中的偏微分方程意味着什么,我的感受很复杂。我担心这将影响年轻数学家投入艰深问题研究的意愿。
晚点:如果 AI 已经能够解决重要的数学问题,它是否也具备了数学创造力?
丘成桐:给出一个证明和形成数学理解,是两件不同的事。一个经过验证的证明可以回答重要的问题,但我们还要理解它为什么成立,哪些思想是根本的,它还能用于哪些情况。到了今天,人工智能容纳了古往今来各种各样的知识,有了一定逻辑之后,可以分类、研究、甚至实现学科交叉,从而产出重要的结论。但是,这些都是基于人类已经推导、发展出来的东西,它们无法产出新的东西。
人类第一次最重要观念转变,是 3000 年前出现的定理证明。第二个重要的是几何学的公理化。于是人们可以通过简单的定理,统筹复杂的系统,从几万个不同的现象中找出规律。比如牛顿力学三大定律,归纳了所有重要的力学现象,并进行推导。牛顿以前,人们想不到,地球上如此繁复的现象都基于同样的规律。
目前为止,看不到机器有这个能力,它无法产生观念的跃迁。
晚点:那 AI 能给数学带来多大的变化?如果未来 AI 能够完成绝大多数技术性证明,您觉得数学家的核心价值是不是会从证明定理转到提出问题、创造概念?
丘成桐:我不相信 AI 能够提出真正有意义的问题。 比如坐标系。笛卡尔发明坐标系,本身很简单,就是用两个、三个数字来确定一个点。但这是一个观念上非常重要的突破。在这以前,人类理解几何,主要是直线、圆、椭圆、圆锥曲线。有了坐标系以后,几何可以写成方程,我们对空间、高维空间的理解都完全改变了。
比解题更重要的是原创的观念,是创造新的坐标,而真正的原创仍然来自人的志向、直觉、经验和想象力。它有时候技术上并不复杂,而是换了一种理解世界的方法。我不相信在前人从来没有讨论过这个观念的情况下,AI 能自己发明出 “坐标系”。
晚点:那您也不相信 AI 最终会涌现出超过人的智能?
丘成桐:我不相信。
随着 AI 的发展,数学学科会提升至一个新的高度。但我们现在还看不清楚,AI 将如何冲击整个学问。面对这种冲击,我们要把持得住。目前来看,AI 为我们基础科学发展带来很多变数。我们掌握的人工智能工具,很不够,国外大公司的工具比我们国内好很多。国内的工具解决最前沿的问题,比不上人家。我们同时又面对很多政策壁垒。我们现在期望,本身的大模型能改进,达到和海外一样的水平。就比如望远镜,只有人家能用,我们不能用,就吃亏了。
“我就是想做自己认为应该做的事情”
晚点:跟您聊下来,我感觉您身上有两个世界。一个是纯粹的数学世界,也是您的意义世界;另一个是现实世界,里面有利益、冲突,也有很多不得不做的选择。您怎么在这两个世界之间生活?
丘成桐:我 14 岁那年,父亲因病去世。表面上是生病,事实上是因为人事复杂,处境艰难,就病倒了。但我很仰慕父亲,我觉得他没有做错任何事,他只是坚持做自己认为应该做的事情。
父亲去世以后,家里没有钱,我一路拼搏着走到今天。中间也遇到过很多沟沟坎坎。所以在现实世界里,我不能不小心,要步步思虑。有些地方走错一步,不只会毁掉我自己,也可能影响我身边许许多多的人。
年少的时候,母亲带着我们兄妹艰难度日,从未仰人鼻息。到了今天,我可以帮助很多人。我不在乎钱,也不在乎权,从来没想过做官。我就是想做自己认为应该做的事情。做学问是这样,培养学生也是这样。
我觉得我有能力就做我自己要做的事。虽然很辛苦,我应该有办法改变它。
丘成桐办公室一角
晚点:您在自传里说,自己在中国和美国都像 “半个局内人、半个局外人”,只有数学像一个真正属于您的世界。
丘成桐:数学对我来说,是一个完全自由的国度。无论走到哪里,大家都可以用数学来交流。数学能够引起我的感情,带给我许多丰富的感受。
晚点:1976 年,您证明了 Eugenio Calabi 在 1950 年代提出的卡拉比猜想。 您形容那一刻的心境是,“落花人独立,微雨燕双飞”——后来您还有过这种感受时刻吗?
丘成桐:卡拉比猜想是我一生做的最重要的工作,是我 20 多岁的时候一个人完成的,当时一般人都不相信,只有我一个人在做,失败过很多次,所以心境是 “落花人独立”。
后来我也做了很多重要的工作,但很多是和朋友合作完成,就不能够讲 “独立” 了。
晚点:英国数学家哈代说,“数学是年轻人的游戏”。数学和理论物理史上,很多重要的原创突破,也确实发生在科学家二三十岁的时候。
丘成桐:数学家、物理学家到了四五十岁以后,创造力会慢慢下降。也有些伟大的学者五六十岁、七十岁仍然能做重要工作,但更多依靠过去积累的经验。
年轻的思想没有受到任何沾染,是靠自己最纯正的想法;年纪大了以后,一方面是照着本来自己的想法继续下去,一方面接受人家的想法,得出来的结果大部分其他人可能想过了,创造力就没这么强了。
晚点:您证明卡拉比猜想的过程也很神奇,你先是想证明它不成立,花了三年时间发现走不通,开始转而证明它成立。这个大转弯是怎么发生的?
丘成桐:(笑)当时是觉得它不对,因为这个猜想太美妙了,美妙得难以置信,所以拼了命琢磨找反例。
最后发现怎么也证明不成功的时候,就觉得可能是自己错了。于是往反方向走,去想怎么证明它是对的。这点很重要,许多朋友还在努力找反例,但是我已经在相反的方向开始了。
晚点:一个方向走不通,也可能只是还差最后一步。您怎么判断是应该继续坚持,还是放弃呢?
丘成桐:这就是一个数学家的经验,跟文化的修养——知道什么时候放弃,是很重要的能力。
晚点:这是一种直觉吗?
丘成桐:不只是直觉。我是读史书时学到的,该退时要退。
刘邦走出巴蜀,成功打下天下,而刘备在四川就始终出不来,这和他们的历史背景、人格、想法有关系。很早之前我在纽约州立大学石溪分校做教授,那里是世界顶尖的微分几何中心。但是他们做的方向不是我想要的,于是我决定离开,去了几乎没有几何学家的斯坦福,但那里有我想学习的偏微分方程学者。选一个对发展自己的学问最有利的环境,而不是执着于待在所谓最好的地方——这是历史教给我的。
我看到许多中国的数学家,想着小问题做好了就能平平稳稳过一生,他没有想到做小问题也花许多功夫,做大问题就算做不完,只要有一点点贡献,也算是很重要的一步,影响力比小问题大得多。
晚点:如果十年以后回头看这十年,做到什么,您会觉得真正满意了?
丘成桐:在今天这个数学世界里,我的研究足以使我骄傲;但是跟历史上真正伟大的人物比,我是比不上的。我很清楚自己的位置。
我有些事情很满意,也有很多不满意。有些东西,我本来应该可以做得更好。
我一辈子的理想,还是希望对自然界了解得更多一点。
另外一个很重要的标准,就是能不能在我们这块土壤上,真正做出世界第一流的学问。这个要看我们这些学生以后能不能做到。
晚点:什么样的时刻,您会觉得自己做不了?
丘成桐:假如我问的问题都是无聊的问题,或者是没有能力解决有些题目的话,就是我没有能力了。
对一个数学家来说,最重要的还是学问。
培养学生当然很重要,但做学问还是最重要的。假如我自己已经没有能力做学问,我凭什么带学生?很多人说带学生很伟大,但自己都没有能力的时候,就不要谈带学生。自己都不会做,怎么教学生?
晚点:您在中大念书时,数学系主任曾经跟你们说:你们来到这里是为了研究数学,但现实很残酷,你们未必能够成为数学殿堂里的柱石,可能只是给它刷一刷油漆。
丘成桐:那时候我什么都不懂,我觉得能够替数学做一点事情,也很好。
晚点:那今天看,您觉得自己成为 “柱石” 了吗,还是依然只是为它上油漆的人?
丘成桐:不只是上油漆这么简单!(笑)我在几何方面还是做了相当重要的工作。
题图来源:丘成桐
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