國(guó)防、軍事領(lǐng)域渴求應(yīng)用數(shù)學(xué)人才

1、    國(guó)防、軍事領(lǐng)域渴求應(yīng)用數(shù)學(xué)人才    把核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中，必須瞄準(zhǔn)世界科技前沿，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果的重大突破。這就必須重視數(shù)學(xué)的作用。應(yīng)用數(shù)學(xué)作為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，具有強(qiáng)調(diào)“應(yīng)用”的特點(diǎn)。它的研究方向與很多科研、工程、管理問(wèn)題相關(guān)，而這些問(wèn)題又普遍存在于經(jīng)濟(jì)社會(huì)不同領(lǐng)域，利用應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題將會(huì)帶來(lái)顯著效益。當(dāng)我們走自主創(chuàng)新道路、追求原創(chuàng)成果時(shí)，會(huì)對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)研究產(chǎn)生極大的需求。但當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)在成果落地方面，與國(guó)家期望還有較大差距。應(yīng)用數(shù)學(xué)在服務(wù)企業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革方面，還有很大提升空間。什么在驅(qū)動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)的價(jià)

2、值觀(guān)多元，可分為理論、交叉和落地三個(gè)不同層面，我稱(chēng)之為簡(jiǎn)潔與美、科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。應(yīng)用數(shù)學(xué)也是數(shù)學(xué)，所以它非常關(guān)注簡(jiǎn)潔與美，這是我稱(chēng)之為“理論”的部分;應(yīng)用數(shù)學(xué)也很關(guān)心科學(xué)意義，就是我們要運(yùn)用數(shù)學(xué)去解決其他學(xué)科的問(wèn)題，比如材料學(xué)、生命科學(xué)的問(wèn)題，即“交叉”，這時(shí)，它的價(jià)值觀(guān)就跟這些學(xué)科的價(jià)值觀(guān)一致，我稱(chēng)之為科學(xué)意義;此外，應(yīng)用數(shù)學(xué)還有一個(gè)重要價(jià)值觀(guān)是“落地”，即經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值?？偟膩?lái)說(shuō)，應(yīng)用數(shù)學(xué)著重于利用數(shù)學(xué)知識(shí)及計(jì)算機(jī)等工具去解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，并對(duì)解決問(wèn)題中出現(xiàn)的關(guān)鍵數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)和分析研究。驅(qū)動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展的因素主要有三個(gè)：一是國(guó)防建設(shè)。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)爭(zhēng)需要促

3、使應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)入飛速發(fā)展階段。在研制原子彈、設(shè)計(jì)高性能飛機(jī)、破譯敵方密碼及調(diào)配軍用物資等過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)學(xué)成為極為關(guān)鍵的手段，計(jì)算、運(yùn)籌、優(yōu)化等諸多應(yīng)用數(shù)學(xué)分支由此蓬勃發(fā)展起來(lái)。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)朝著數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，利用算法來(lái)攻擊敵方的交通、電力、網(wǎng)絡(luò)等重要基礎(chǔ)設(shè)施，將變得越發(fā)有效和重要。未來(lái)算法的效率、精度、穩(wěn)定性和可靠性還將提升，并與兵棋推演、人工智能和指揮控制系統(tǒng)相融合，成為戰(zhàn)前預(yù)演、戰(zhàn)時(shí)感知與決策、戰(zhàn)后評(píng)估的關(guān)鍵。應(yīng)用數(shù)學(xué)作為算法的基礎(chǔ)，自然受到極大重視，并迎來(lái)發(fā)展新契機(jī)。二是科學(xué)研究。數(shù)學(xué)是科研的一種工具，很多數(shù)學(xué)思想諸如模型化、極限思想、對(duì)偶方法等，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了深刻影響。例如黎曼

4、幾何就在廣義相對(duì)論研究中起到了重要作用。因此，科研工作的需求將持續(xù)推動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。三是企業(yè)創(chuàng)新。數(shù)學(xué)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供解決關(guān)鍵核心問(wèn)題所需的思想理論。近年來(lái)，很多企業(yè)利用以數(shù)學(xué)算法為基礎(chǔ)構(gòu)建的工業(yè)軟件，開(kāi)展設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理等核心業(yè)務(wù)。我舉華為的兩個(gè)例子：第一個(gè)是singleran。華為此前部署的2g、3g和4g基站是各不相同的，在部署新基站時(shí)，怎么把4g、3g甚至2g的基站整合起來(lái)以節(jié)省開(kāi)支？華為構(gòu)建了一套叫作singleran的解決方案，其中的核心算法是一個(gè)俄羅斯數(shù)學(xué)家原創(chuàng)的。利用這套算法，華為部署基站時(shí)既能省錢(qián)，又能保證世界領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn);目前華為的5g基站也能夠利用相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)與原有基站

5、的融合。另一個(gè)是華為的5g技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)自土耳其數(shù)學(xué)家埃達(dá)爾·阿勒坎的研究：2008年，阿勒坎發(fā)表了主要用于5g通信編碼的極化碼技術(shù)方案，華為用10年時(shí)間將這一數(shù)學(xué)論文變成了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。這兩件事對(duì)華為極其重要，所以任正非對(duì)于數(shù)學(xué)非常重視。當(dāng)前，我國(guó)倡導(dǎo)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就是要利用數(shù)學(xué)理論及數(shù)字技術(shù)，促進(jìn)各行各業(yè)朝著智慧化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建全新生態(tài)和組織形式，這將為應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展帶來(lái)長(zhǎng)久活力。由上可見(jiàn)，國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究及企業(yè)創(chuàng)新都是應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展的重要推動(dòng)力。在應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域“揭榜掛帥”應(yīng)用數(shù)學(xué)在我國(guó)的發(fā)展，主要是從1956年制定的十二年科學(xué)規(guī)劃開(kāi)始的。這一規(guī)劃提出要解決自然科學(xué)中若

6、干重要的基本理論問(wèn)題，包括偏微分方程、計(jì)算數(shù)學(xué)和概率統(tǒng)計(jì)等。此后，應(yīng)用數(shù)學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展。例如在1965年前后，我國(guó)計(jì)算數(shù)學(xué)領(lǐng)域的著名專(zhuān)家馮康先生，就獨(dú)立于西方發(fā)明了有限元方法，這是一種解決復(fù)雜工程分析計(jì)算問(wèn)題的有效途徑，在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、國(guó)防軍工、石化能源等多個(gè)領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，我國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)迎來(lái)了發(fā)展的大好時(shí)代，取得了一系列高水平科研成果。特別是在高精度算法、多尺度建模等方面，得到國(guó)際應(yīng)用數(shù)學(xué)界的高度評(píng)價(jià)。就應(yīng)用數(shù)學(xué)的研究水平而言，目前美國(guó)和歐盟的總體實(shí)力比我們強(qiáng)不少，但對(duì)于法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等單個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，我們與其不相上下，并且我們?cè)趤喼奘穷I(lǐng)先的。但在應(yīng)用數(shù)學(xué)的成果落

7、地方面，我們還有很大的發(fā)展空間。當(dāng)前，加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)已成為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分?？萍疾恳言O(shè)立13個(gè)國(guó)家應(yīng)用數(shù)學(xué)中心。國(guó)家近兩年也相繼出臺(tái)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，特別是數(shù)學(xué)研究工作的相關(guān)文件。后續(xù)可進(jìn)一步通過(guò)創(chuàng)新體制機(jī)制、強(qiáng)化獎(jiǎng)勵(lì)扶持政策等途徑，推動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的落地。應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展的根本，首先取決于產(chǎn)業(yè)界，他們要有能力提出真正的好問(wèn)題;然后需要學(xué)界“給力”，解決好這些問(wèn)題。一是鼓勵(lì)大型企業(yè)成立數(shù)學(xué)研究所。大型企業(yè)往往實(shí)力雄厚，且其發(fā)展已進(jìn)入行業(yè)頭部，因此有能力也有必要成立數(shù)學(xué)研究所，將企業(yè)的需求凝練、總結(jié)、歸納成數(shù)學(xué)問(wèn)題。二是鼓勵(lì)高校和科研機(jī)構(gòu)拓展外延、開(kāi)放辦學(xué)。建議通過(guò)政策引導(dǎo)、資源傾斜、評(píng)價(jià)體系改

8、革等方式，鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)“向外走”，與外單位聯(lián)合成立實(shí)驗(yàn)室或研究中心，運(yùn)用自身技術(shù)基礎(chǔ)解決企業(yè)、國(guó)防領(lǐng)域重大問(wèn)題。三是推進(jìn)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)建設(shè)。成立具有獨(dú)立法人資格的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，也是進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)學(xué)界與企業(yè)界合作的有效方式。此類(lèi)機(jī)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是機(jī)制靈活、成果轉(zhuǎn)化快捷、激勵(lì)手段豐富。在這方面，近年來(lái)國(guó)內(nèi)有若干較為成功的嘗試。如面向大數(shù)據(jù)和人工智能等前沿創(chuàng)新領(lǐng)域成立的北京大數(shù)據(jù)研究院、瀟湘大數(shù)據(jù)研究院等。四是設(shè)置“旋轉(zhuǎn)門(mén)”，鼓勵(lì)企業(yè)、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、高校院所等各方的應(yīng)用數(shù)學(xué)家自由流動(dòng)。我國(guó)做應(yīng)用數(shù)學(xué)理論研究的學(xué)者偏多，最近十幾年做交叉研究的學(xué)者也多了起來(lái)，但做落地研究的人相對(duì)較少。需要號(hào)召應(yīng)用數(shù)學(xué)

9、工作者進(jìn)一步重視研究工作與企業(yè)需求的深度結(jié)合，讓?xiě)?yīng)用數(shù)學(xué)家更加接近企業(yè)實(shí)際問(wèn)題，幫助解決企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中的關(guān)鍵難題、產(chǎn)業(yè)變革中的“卡脖子”問(wèn)題。人員自由流動(dòng)的前提在于形成一套相對(duì)統(tǒng)一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確評(píng)估不同行業(yè)、不同崗位專(zhuān)家所做工作的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)等行業(yè)學(xué)術(shù)團(tuán)體可以在制訂類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮重要作用。五是堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，在應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)嵭小敖野駫鞄洝保尭嗳说哪抗饩劢沟疆?dāng)前國(guó)家、社會(huì)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展最緊迫的問(wèn)題上來(lái)，引導(dǎo)更多的應(yīng)用數(shù)學(xué)工作者，特別是年青一輩銳意創(chuàng)新、刻苦攻關(guān)，為解決“卡脖子”問(wèn)題貢獻(xiàn)力量。應(yīng)用數(shù)學(xué)人才總體仍將供不應(yīng)求作為研究基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)家，在推動(dòng)應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展方

10、面應(yīng)該發(fā)揮更多的作用。首先，從數(shù)學(xué)的發(fā)展史來(lái)看，很多基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的前瞻性成果往往在一段時(shí)間之后才能被用于應(yīng)用數(shù)學(xué)的某個(gè)場(chǎng)景，因此，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的研究必不可少且必須領(lǐng)先開(kāi)展。要倡導(dǎo)數(shù)學(xué)家堅(jiān)守?cái)?shù)學(xué)情懷，眼光放得更遠(yuǎn)，能夠以甘坐“冷板凳”的精神來(lái)開(kāi)展基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究。其次，鼓勵(lì)數(shù)學(xué)家積極投身數(shù)學(xué)人才的培養(yǎng)。未來(lái)，應(yīng)用數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍將變得越來(lái)越廣，缺乏足夠多合格的數(shù)學(xué)人才可能是隨之而來(lái)的一個(gè)大問(wèn)題?；A(chǔ)數(shù)學(xué)家在培養(yǎng)人才的數(shù)學(xué)思維、打牢其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、提高其數(shù)學(xué)能力等方面，可充分發(fā)揮作用。最后，引導(dǎo)數(shù)學(xué)家參與應(yīng)用數(shù)學(xué)的一些工作。數(shù)學(xué)家可以在合適的時(shí)機(jī)與應(yīng)用數(shù)學(xué)工作者合作，將基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的理論、思想、工具等與應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行碰撞

11、，或許就能產(chǎn)生極具價(jià)值的火花。目前北京大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)方向的學(xué)生數(shù)約占數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)總學(xué)生數(shù)的80%，其他學(xué)?？赡芨?。但隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要，應(yīng)用數(shù)學(xué)人才總體仍將供不應(yīng)求。應(yīng)用數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)一是要加大力度。各高等院校應(yīng)擴(kuò)大應(yīng)用數(shù)學(xué)本科、研究生的招生數(shù)量，校內(nèi)資源也可適當(dāng)向應(yīng)用數(shù)學(xué)方向傾斜;校內(nèi)應(yīng)用數(shù)學(xué)師資力量不足的，可通過(guò)制定各種人才政策，在國(guó)內(nèi)外廣泛招攬高水平專(zhuān)家和優(yōu)秀青年學(xué)者。二是優(yōu)化應(yīng)用數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)方式?；A(chǔ)數(shù)學(xué)的培養(yǎng)體系，經(jīng)過(guò)兩三百年的發(fā)展，已經(jīng)非常系統(tǒng)、完善，培養(yǎng)方案涵蓋本科生到研究生，乃至學(xué)術(shù)前沿的各個(gè)階段。相比之下，應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在只有七八十年時(shí)間，還缺乏系統(tǒng)培養(yǎng)模式，

12、在培養(yǎng)目標(biāo)和教材方面都有差距。應(yīng)用數(shù)學(xué)主要包括統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、優(yōu)化、組合、圖論、偏微分方程等分支，研究方向相對(duì)分散。教學(xué)過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際就業(yè)崗位的技能需要，或者大數(shù)據(jù)、人工智能等新興學(xué)科的基礎(chǔ)需要，將較為分散的應(yīng)用數(shù)學(xué)課程進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的重組、更新，為學(xué)生畢業(yè)后快速適應(yīng)工作需要打下基礎(chǔ)。培養(yǎng)期間，應(yīng)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平，并鼓勵(lì)學(xué)生適當(dāng)參加一些實(shí)踐課題，以提高學(xué)生動(dòng)手能力，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。三是引導(dǎo)應(yīng)用數(shù)學(xué)人才的畢業(yè)去向。很多應(yīng)用數(shù)學(xué)方向的畢業(yè)生扎堆進(jìn)入金融、互聯(lián)網(wǎng)等高薪行業(yè)，而國(guó)防、軍事等領(lǐng)域?qū)?yīng)用數(shù)學(xué)人才同樣非?？是?，這些領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)學(xué)人才相對(duì)缺乏。高等院校需進(jìn)一步涵養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷，引導(dǎo)學(xué)生投身國(guó)防、軍事等雖然短期收益較低，但國(guó)家戰(zhàn)略意義重大的事業(yè)。對(duì)于那些有志于進(jìn)入產(chǎn)業(yè)界的學(xué)生，也可鼓勵(lì)他們進(jìn)入先進(jìn)制造、智能交通等關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要行業(yè)，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)提高我國(guó)工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化水平，為產(chǎn)出更多“大國(guó)重器”貢獻(xiàn)力量。（文章自瞭望對(duì)張平文院士的訪(fǎng)談?wù)矶鴣?lái)）專(zhuān)家簡(jiǎn)介張平文，1966年7月出生，湖南省長(zhǎng)沙縣人，計(jì)算數(shù)學(xué)家。中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士。現(xiàn)任北京大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng)，兼任北京大學(xué)科技創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、北京大學(xué)科學(xué)與工程計(jì)算中心主任，