田野：“感谢坐冷板凳的那六年”

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他是中国科学院年度创新人物,对著名的数学难题给出了接近最终答案的线索。

在他看来,兴趣和热爱才是最好的老师,他从小就对数学有浓厚的兴趣,学成归国后甘坐冷板凳,最终确定了自己的研究领域和方向。

他相信,当积累和思考达到一定程度,灵感迸发便能水到渠成。

不久前,2018中国科学院年度人物和年度团队在京发布。

中科院数学与系统科学研究院研究员田野被授予了年度创新人物,鲜少出现在媒体和公众视野的他,在数学方面的成就却在中国乃至国际数学界堪称斐然。其中,最为人称道的是他对著名七大数学“千禧问题”之一的BSD猜想给出了接近最终答案的线索。

想为祖国数学的发展贡献心力

2000年,美国克雷数学研究所公布了千禧年七大数学难题,著名的BSD猜想就位列其中。这个猜想与同余数问题(即是判断哪些整数是同余数)有紧密联系,最早源于公元972年的一份阿拉伯手稿。

这恰好是田野一直以来关注和研究的数论领域。2012年,田野证明出了存在无穷多个素因子个数为任何指定正整数的同余数,这是在同余数问题上的一个里程碑式的突破,数学界有观点认为这个工作为解决BSD猜想提供了崭新的思路。成果发表在世界四大著名学术期刊之一的《美国科学院院报》,并被国际同行评价为“中国继陈景润之后最好的工作”。

获得如此高的赞誉,田野非常开心。从小就对数学有浓厚兴趣的他,一直视陈景润为偶像。因此,2012年当田野从美国哥伦比亚大学博士毕业时,拒绝了国外优越的工作邀请,选择回到偶像曾工作过的中科院数学与系统科学研究院。更重要的原因,还有挥之不去的家国情怀,他想“为祖国数学的发展贡献一份心力”。

回国后的前6年里,田野一直在坐“冷板凳”。“这是每个数学家都会经历的阶段,这个摸索阶段如何度过?”田野说,“保持兴趣。”

功夫不负有心人,6年后田野终于在BSD猜想上取得了重大突破。回头看,田野“很感谢坐冷板凳的那6年”,也坦言这6年是他研究状态上最愉快的6年。“这无关荣誉,我找到了更感兴趣、更加深入的研究领域和方向。”

自由思考、厚积薄发,一直是田野喜欢的学术氛围,他所追求的不是多发表文章,而是能攀登科学高峰,对人类文明作出贡献。

兴趣和热爱,是他最大的动力

“兴趣,兴趣,还是兴趣!”田野觉得,发自内心的兴趣是他研究数学的最大动力,也是他一直保持旺盛精力的秘密源泉。“我认为天赋当中很重要的部分,是对数学的痴迷和喜好,这样才能真正成就一个数学家。”田野说,“而且,很多伟大的数学家也并不像大家想象的那样能解决任何数学问题,无所不能。”

对此田野深有体会。在美国的那几年,他接触到了不少著名数学家。“他们也会有找不到思路、演算不出结果的时候。但这并不影响他们的伟大,反而让人觉得更真实和亲切。我们去认识一个数学家时,更重要的应该是去发现其思想中的闪光点。而不是关注他是否每道题都解答得很完美。”

在跟数学大师们的交流互动中,田野对数学的认识和理解也更为深刻。“创新是数学的灵魂。数学家要敢于怀疑‘公认的’真理,敢于向传统观点发起挑战,这是推动数学发展的关键力量。”

在很多人的印象当中,数学家的工作场景就是每天埋头在草纸堆里演算,枯燥且乏味。

田野说,演算的确要做,但思考也是非常重要的工作方式。他喜欢在爬山或散步时思考数学问题。在思考比较紧张的时候,他一天只睡三四个小时。“那时脑袋是停不下来的,经常是凌晨4点多钟就醒了,然后打车到香山,边爬山边想问题。”田野说。

灵感有时也会突然降临,获得BSD猜想的线索就是这样。当时田野在加拿大英属哥伦比亚大学的图书馆看书,就在拉开椅子坐下的那一瞬间,灵光乍现,BSD猜想就这样找到了线索。

听起来似乎很神奇,但当积累和思考到一定程度时,这样的灵感迸发其实是水到渠成。

除了对数学家的生活好奇,人们对数学本身也充满着各种疑问。田野最常被人问到的就是“数学究竟有啥用?”跟许多基础学科一样,数学的作用并不会立马显现。但事实上,生活中数学的应用无处不在。田野举了个例子:“我们日常生活中经常用到的信用卡、银行卡等,它们的加密功能算法就是椭圆曲线理论的应用。”

给年轻人良好的科研环境

近些年来,中国数学不断发展进步,取得了很多重量级的成果。田野说:“目前,中国的数学呈现出越来越好的趋势。在很多前沿领域、重要课题上,我们已经走在前列了。”

如何再进一步向数学强国迈进?田野认为,光有点上的突破还远远不够。“评价数学强国的一个基本标准,就是这个国家的数学发展是否能够推动一门分支的发展,或者有没有几个真正的数学大师出现。”

要成为数学强国,对年轻人才的培养尤为重要,数学家的思维活动往往都是在很年轻的时候非常活跃。“一个国家的年轻人应该是数学发展的核心,能够给他们一个好的科研环境以及长久稳定的支持,这是关键。”田野说。

这些年来,田野也在中国科学院大学任教,为培养青年人才付出了大量时间和精力。在他的精心培养下,短短几年已有8位博士、46位硕士毕业。让田野欣慰的是,如今越来越多的年轻人加入到数学研究的队伍中来。在他的带领下,一个充满活力的优秀青年数学家团队正在蓬勃发展。

对于“奥数热”,田野也有自己的思考。“奥数对数学思维的培养训练是有帮助的。我小时候也很喜欢做奥数题,每次想出答案后都会觉得很有成就感。但我发现现在有些培训机构就是让学生们背解题秘诀,遇到题直接套用,这种模式并不好。”田野说,把奥数作为衡量孩子数学才能的唯一方式是不对的,“要尊重孩子们的兴趣,让他们真正享受学习数学的快乐。”