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国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 目 录 科研进展 组合恒等式机器证明中的 Wilf-Zeilberger 猜想的解决…………………………………………先进制造部 2 层级博弈与合作研究取得进展………………………………………………………………信息技术部 3 参数多项式 GCD 求解算法的新进展…………………………………………………………..…先进制造部 6 港口集装箱运量预测研究取得进展………………………………………………………..……经济金融部 8 位错 Peierls-Nabarro 模型研究取得进展…………………………………………………….......材料环境部 10 综合新闻 郭雷院士荣获第七届苏步青应用数学奖……………………………………………………..交叉中心办公室 12 高小山研究员荣获首届吴文俊应用数学奖…………………………………………………..交叉中心办公室 13 戴彧虹研究员和闫桂英研究员荣获首届萧树铁应用数学奖…..……………………………交叉中心办公室 14 崔涛副研究员和李婵颖副研究员荣获应用数学青年科技奖…………………………………交叉中心办公室 15 学术动态 综合报告七十六:Story Behind the Millennium Prize Problems in Mathematics……………交叉中心办公室 17 综合报告七十五:区块链技术与应用中的数学问题探讨…………………… ……………交叉中心办公室 18 科学计算论坛之第四届科学与工程计算青年研讨会召开…………………………………. ..刘歆/张纪平 19 数学交叉文摘 斯坦福大学开展跨学科研究的实践经验与启示…………………………………………….. 战略前沿技术 20 《瞭望》刊文:科研导向不科学阻碍重大原创性成果产生……………………………..… 科协改革进行时 22 AI“重造”麻省理工学院!………………………………………………………………… .DeepTech 深科技 26 1 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 科研进展 组合恒等式机器证明中的 Wilf-Zeilberger 猜想的解决 文:先进制造部 20 世 纪 90 年 代 , 组 合 学 家 Wilf 和 函数包括指数函数,对数函数,三角函数,代数 Zeilberger 发展了组合恒等式机器证明的算法理 函数,Bessel 函数,超几何函数等组合数学与数 论,即 WZ 理论。该理论彻底改变了组合恒等 学物理中最常用的函数。Zeilberger 算法就是通 式与特殊函数研究的面貌。计算机科学大师 过算法化地操作 Holonomic 函数所满足的微分 Knuth 认为该理论将数学中一些重要的部分从 方程组来实现更复杂方程的构造。如果离散序列 艺术转变成科学。在 1996 年,Wilf 和 Zeilberger 的生成函数是 Holonomic 的,则称该序列是 也因此项奠基性工作获得美国数学会的 Leroy Holonomic 序列。在组合恒等式机器证明中,我 P.Steel 奖。WZ 理论及其相关应用促进了组合数 们需要判定组合序列是否是 Holonomic 来保证 学与符号计算的交互。许多组合问题,如组合恒 Zeilberger 算法的终止性,但是这在理论上往往 等式证明,格路计数问题,组合序列的同余、整 是很困难的,且没有统一的方法。 除、单峰性质等等,可以借助符号计算的算法与 混合超几何项是一阶齐次多项式系数线性 软 件 得 到 解 决 或 验 证 。 在 2015 年 出 版 的 微分与差分方程的解,它是指数函数,根式函数, 《Handbook of Enumerative Combinatorics》中, 超几何序列,二项式系数等的统一模型。Wilf 和 符号计算知名学者 Manuel Kauers 专门介绍了符 Zeilberger 在 1992 年的 Invent. Math.文章中利用 号计算中与组合计数相关的基本算法。 混合超几何项的特殊结构给出了涉及这类函数 在 WZ 理论中,证明恒等式的基本思路是先 的恒等式证明的新算法,它比适用于一般 证明等式两边满足相同的线性微分或差分方程, Holonomic 函数的 Zeilberger 算法效率更高。为 然后验证有限个初始值来完成证明。Zeilberger 了保证该算法的终止性仍然需要判定相应的混 算法是 WZ 理论中用以构造恒等式中涉及求和 合超几何项是否是 Holonomic 的。通过观察大量 与积分符号的表达式所满足的线性微分或差分 恒等式所涉及的混合超几何项的形式,Wilf 和 方程的最核心算法之一。 Holonomic 函数(或 Zeilberger 提出了如下猜想:混合超几何项是 称 D-有限函数)是满足解空间维数有限的多项 holonomic 的当且仅当它是正则的。混合超几何 式系数的线性微分方程组的一类特殊函数。 这类 项的正则性是通过一个显示的表达式来刻画的, 2 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 有统一的算法来验证。在 1997 年,Garth Payne 陈绍示与奥地利科学院的 Koutschan 合作彻底 (美国科学院院士 GeorgeAndrews 的学生)在 解决了一般情形的 Wilf-Zeilberger 猜想。该猜想 其博士论文中解决了 Wilf-Zeilberger 猜想的多 的解决意味着我们有统一的算法来判定混合超 变元离散情形。在不知道 Payne 工作的情况下, 几何项是否是 Holonomic 的。相关文章已经被符 南开大学的侯庆虎(陈永川院士的学生)在其 号 计 算 最 重 要 杂 志 Journal of Symbolic 2001 年的博士论文中解决了该猜想的双变元离 Computation 接收并已在线发表。该项工作得到 散情形,Abramov 与 Petkovsek 在 2002 年也独 了 Zeilberger 本人的关注与肯定,在其主页上称 立解决了该猜想的多变元离散情形。 离散情形 文 的解决主要基于多变元超几何项的 Ore-Sato 结 paper(http://sites.math.rutgers.edu/~zeilberg/mama 构定理。为了解决该猜想的一般离散-连续混合 rim/mamarimhtml/multiwz.html) 。 文 章 链 接 : 情形,先进制造部陈绍示在其 2011 年的博士论 https://doi.org/10.1016/j.jsc.2018.06.003.Shaoshi 文中将 Ore-Sato 结构定理推广到了混合超几何 Chen and Christoph Koutschan. Proof of the 情形,并在 2011 年国际符号与代数计算年会 Wilf-Zeilberger Conjecture for Mixed (ISSAC2011)的论文中与合作者进一步将该结 Hypergeometric Terms.Journal of Symbolic 构定理推广到包括 q-差分情形。利用混合超几 Computation. (Available online on June 15, 2018) 章 ―long-awaited 是 何项的结构定理与 Holonomic 函数的基本性质, 层级博弈与合作研究取得进展 文:信息技术部 本文介绍在层级博弈与合作方面的研究进 博弈论是对自利个体之间互动决策的研究, 展与展望。 通过构建博弈模型可以对个体和群体行为进行 1、 背景与问题 分析和预测。由于博弈者之间在时空中的不对称 此研究的出发点是希望把控制论与博弈论 性,同时具有博弈相互作用和一定调控目的的系 结合起来, 对具有博弈关系的控制系统进行建模 统在实际中广泛存在。 和研究。 信息技术部穆义芬等将这类系统建模为层 3 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 级博弈,即博弈者之间具有层级结构:博弈者分 公共品博弈现在是实验经济学的标准模型, 对其 为不同层级,高层级为领导者, 低层级为跟随者; 的 研 究 是 2009 年 诺 贝 尔 经 济 学 奖 得 主 领导者向跟随者宣布自己的行为或策略,跟随者 ElinorOstrom 的主要贡献。Science 杂志庆祝创 做最优反应。层级结构可以非常一般,从而导致 刊 125 周年时提出了 125 个重要的科学问题 问题的困难。文献中此种博弈被称为 Stackelberg (big questions),其中包含了 25 个突出的重点问 或 inverse Stackelberg 博弈,学术界对其的研究 题 (highlighted questions)以及其他 100 个生命 兴趣目前有升温的趋势。显然,层级博弈下既可 科学、物理学、数学等领域的难题, 其中 ―合 以研究一般的博弈, 也可以研究任意具体的博 作 行 为 如 何 演 化 ‖(How Did Cooperative 弈模型。 Behavior Evolve)就排在 25 个 重点问题的第 从系统认知与调控的角度看,层级博弈下 16 位。 有三个基本问题:1.计算一般层级结构的博弈系 2、研究进展 统在不同信息结构下的层级均衡;2. 研究系统 (1)对一般层级结构下具有离散策略空间的 的能控性, 即考察均衡下的系统特征及系统能否 同质公共品博弈模型的研究 达到想要的均衡;3. 设计适当的激励/策略或层 穆义芬等首先在典型层级结构下对经典的 级 结构达到想要的博弈均衡,这属于机制设计 离散公共品博弈模型进行了研究。这是一个非常 的范畴。可以看出,研究此类系统的核心与基础 简单的模型:考虑一个公共池,每个人选择(在 是计算层级均衡, 困难在于对每一层博弈者给出 月黑 风高之夜、无人发现之时)往公共池里投 纳什均衡的显式表达。 一个单位的硬币或者不投,即博弈者只有合作 本文介绍在层级博弈框架下对一类重要的 (Cooperate)、不合作(Defect)两种选择,最后公 博弈模型——公共品博弈(Public Goods game)的 共池里的钱会被拿来投资并有 θ 倍的收益,而投 研究。公共品博弈即―公地悲剧‖(tragedy of the 资回报的钱会平均的分给每一个人。所以,该博 commons),它是对公共资源建设利用等许多基 弈的收益 函数为𝑢𝑐 = 𝜃𝑛𝑐 𝑛 − 1 ,𝑢𝑑 = 𝜃𝑛𝑐,在 本问题的建模,模型给出了悲观的预期:在没有 上面的式子里,𝑢𝑐,𝑢𝑑是做出不同选择的博弈 干预的情形下每个博弈者都会最大化的利用公 者的收益,𝑛𝑐是选择合作的博弈者数量,n 是博 共资源而不会合理使用,最终导致公 共资源走 弈者总数。这里,我们假设 1 < 𝜃 < 𝑛,显然,在没 向崩溃。公共品博弈可谓是最深刻的博弈模型, 有任何干预的情况下,不论别人如何选择,每个 蕴含着人类社会诸多悲剧的原因。 当我们希望达 人的都会选择:不合作。因此,该博弈会达成的 到人类合作:合理使用公共资源、建立良好公共 结果是:公共池里空空如也,无人贡献,无人获 环境— —这既可以是物理的也可以是社会的 益。关于如何达到合作,文献中已有非常多的研 ——的结果,我们必须对公共品博弈进行研究。 究,奖赏-惩罚机制、引入自愿者监督、网络关 4 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 系中演化等等。 他们希望研究层级结构下的公共 减排,而其他的博弈者会成为搭便车者 品博弈系统,这是一种新的视角。他们的研究是 (free-rider). 他们仍然在层级结构下研究该博 推理的而不是仿真的。 首先,对典型的层级结 弈并 假设领导者采取线性策略。 他们对 1 领 构如对 1 领导者-n 跟随者,n 领导者-1 跟随者 导者-m 跟随者,n 领导者-1 跟随者,n 领导者 及直线型层级结构等计算了博弈的层级均衡,其 -m 跟随者以及三层直线型等典型层级结构计 中领导者选择宣布自己的策略,它是跟随者行为 算了博弈的层级均衡。博弈结果再次显示出层级 的离散映射。均衡结果显示,层级结构会导致非 结构下博弈系统具有的新现象,如一个博弈者的 常复杂的博弈均衡, 这些均衡具有丰富的经济 ―扰动‖导致的 n 领导者-1 跟随者 层级结构可 学涵义。例如:均衡显示层级结构在一定意义下 以使社会收益较原来的对称结构实现倍数提高。 可以促进合作, 但领导者的先行优势导致对多领 此外,均衡结果还揭示出层级结构之间具有约化 导者结构社会收益与个体收益率之间不 具有简 关系,即在层级均衡的意义下,一些层级结构下 单单调性;多领导者导致多纳什均衡及反直观、 等价于更简单的结构。通过层级均衡他们还发现 ―不合理‖策略的存在, 且社会收益随之增大; 了社会福利指标(social welfare index) 并证明它 直线型层级结构会产生博弈系统内部的局部合 对不同因素的不同单调性,利用该性质可以证明 作链。 其次,研究了能导致博弈走向合作的某 并设计出最优的二层层 级结构来达到二层结构 种意义下的最优层级结构。给出两种不同的局部 下最好的社会福利(定义为博弈者收益的和)。 信息结构,并约定领导者采取―一报还一报‖策略 他们的研究还表明,即使在最简单的线性策略假 或其变种, 发现在两种信息结构下可以计算出在 设下对三层以上的层级结构求解均衡也会遇到 金字塔层级结构下为导致合作产生所需要的最 超越方程,因此不能得到均衡的显式解,需要寻 小层级数目,该最小层级数由信息结构以及博弈 找其他方法。 另外,他们还考虑了层级博弈的 的参数决定为博弈者数目的倍数、 平方根、对 激励能控性。激励能控性刻画了层级博弈 中领 数。 导者对系统的控制力,可以帮助确立领导者能取 (2)对一般层级结构下具有连续策略空间 得的收益上界。 的异质公共品模型的研究 在上述研究之后,他 3、进一步工作 们考虑了具有连续行动空间的异质的公共品博 通过对两个具体博弈模型的研究,他们对层 弈。该模型是一个污染减排模型,其收益函数为 级博弈研究中的基本问题和可 能遇到的困难有 为𝑢𝑖 = 𝜃𝑖√∑ 𝑟𝑗 𝑛 𝑗=1 − 𝑟𝑖。其中𝑟𝑖是博弈者 的行动 了初步的探索和了解。求解博弈均衡与求解单目 变量,可以视为工厂的减排数量。与上面的经典 标优化问题不同。 由于互动决策的属性,博弈 公共品博弈略有不同, 该博弈的纳什均衡结果为 中要面临很多逻辑问题。另一方面,他们也认识 具有最高收益率率𝜃 ∗ = max 𝜃𝑖的博弈者会选择 到,层级博弈具有更加广阔的背景和应用领域, 5 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 如委托代理模型完全可以用层级博弈 来描述, 机制,特别是层级均衡能否及如何动态达到。 而该模型可视为对一切非亲力亲为之事的建模, 4、结语 因此完全可以想象其应 用价值之巨大。进一步 博弈刻画了生命之间、文明之间一种基本的 的研究有下面三个主题: (1)希望研究动态层 相互作用关系,博弈论研究处于繁荣发展时期, 级博弈下系统的演化, 主要关心是时间尺度下累 可以预见其将长久繁荣下去。对组织的演化、行 积效应、滞后效应等对系统演化和干预的影响。 为的选择,对如何做决策并承担后果,博弈论会 (2)研究一般的层级博弈,特别是从委托代理 提供有益的启发,这对社区、国家、人类的未来 模型的角度,研究最优/次优均衡/激励的性质及 甚至宇宙的文明都具有价值。 反向的机制设计问题。 (3)研究博弈中的学习 参数多项式 GCD 求解算法的新进展 文:先进制造部 最大公因子或公因式是数学中的一个非常 算。对于多变元的情形,参数多项式 GCD 的计 基本的概念。计算整数最大公因子(GCD)的欧几 算则要困难得多,只有 Nagasaka 在 ISSAC 2017 里得算法可以说是最重要的数学算法。该算法也 上提出了两种计算方法。 他的方法都要求参数多 可直接应用于单变元多项式最大公因式(GCD) 项式在参数赋值之后关于主变元是本原多项式。 的计算。GCD 的计算也是符号计算领域一个非 可是,针对所有可能的不同赋值,计算参数多项 常基本的问题。到目前为止,已有很多很成熟的 式的本原部分非常繁琐和困难。他的这种处理方 计算多项式 GCD 的高效算法。但计算含参数的 式会耗费大量的计算时间和内存,导致该方法效 多项式 GCD 的算法却寥寥无几。究其原因,是 率低下。因此,提出一个参数多变元多项式 GCD 因为参数多项式的 GCD 需要考虑所有可能的参 的高效算法非常必要。 数取值, 不同的参数取值对应着不同的 GCD, 从 先进制造部的科研人员王定康和合作者们 而使得该问题变得异常复杂。对于含参数的单变 在这一问题上取得了重要进展。他们通过计算一 元多项式, Abramov 和 Kvashenko 提出了运用 个参数多项式商理想的参数 Groebner 系统,从 子结式链理论来计算 GCD。参数 Groebner 系统 而可以得到参数多项式的 GCD。该方法已在著 也可直接用于含参数的单变元多项式 GCD 的计 名的计算机代数系统 Singular 上实现,对于随机 6 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 生成的一些参数多变元多项式,下表列出了不同 上面的实验数据表明新算法比 Nagasaka 提 方法的计算时间。其中 New 表示该新算法,NGT 出的两种算法更高效。该方法的关键点在于将最 和 NSS 则表示 Nagasaka 提出的两种已有算法。 大公因式和参数多项式理想联系起来。研究的创 表格:计算时间 例子 Ex.1 Ex.2 Ex.3 新点在于利用参数 Groebner 系统来计算参数理 算法 时间(秒) 想的商理想,无须考虑参数多项式是否为本原多 New 2.426 项式,从而节约了计算时间,大大地提高了算法 NGT >1h 效率。该研究工作被 ISSAC2018 接受并已正式 NSS 21.558 New 5.286 NGT >1h NSS 37.172 New 15.351 NGT >1h NSS 98.744 New 6.419 发表。 参考文献 [1].D. Cox, J. Little, and D. O‘shea. 1992. Ideals, varieties, and algorithms. Springer, third edition. [2].D. Kapur, Y. Sun, and D.K. Wang. 2013. An efficient algorithm for computing a comprehensive Groebner system of a parametric polynomial Ex.4 NGT system. Journal of Symbolic >1h Computation 49 (2013), 27–44. Ex.5 NSS >1h New 10.011 NGT >1h NSS >1h [3].K. Nagasaka. 2017. Parametric greatest common divisors using comprehensive Groebner systems. In Proceedings of the 2017 ACM on International Symposium on Algebraic Computation. 341–348. 7 Symbolic and 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 港口集装箱运量预测研究取得进展 文:经济金融部 海上运输承担着全球 80%以上的货物贸易 的方法之可靠性难以得到保证。为此,我们开创 运输量,而集装箱化是海上运输的发展趋势。因 性地提出了―四环路‖研究计划,如图所示。在此 此, 集装箱运输业的景气程度是世界经济与贸易 基础上,采用系统预测分析方法有效地解决以上 发展的晴雨表, 集装箱运输业的吞吐量增长情况 问题,―四环路‖研究策略的具体设定如下: 直接体现着世界贸易的繁荣与发展。 对港口集装 第一环是对珠三角港口群进行预测,包括 箱吞吐量进行预测可以帮助国家和地方主管部 香港港、深圳港和广州港。 门了解港口发展周期,把握港口发展趋势,科学 第二环把研究范围进一步扩大至中国大陆 制定港口发展战略,合理分配港口建设资源,对 的八个集装箱大港,包括上海港、宁波-舟山港、 促进当地经济社会发展、把握世界经济走势、跟 天津港、青岛港和大连港。 踪经济波动的传导具有重要意义。 第三环的研究视野进一步扩展至整个亚洲, 自 2009 年以来,经济金融部汪寿阳研究团 研究包括新加坡(新加坡港)、韩国(釜山港)、 队每年对外发布《全球 Top20 集装箱港口预测 中国台湾省(高雄港)、日本(东京港、神户港、 报告》,综合分析全球经济和贸易形势、全球航 大阪港、名古屋港、横滨港)、泰国(林查班港)、 运业发展状况以及全球前 20 大集装箱港口的发 马来西亚(巴生港、丹戎帕拉帕斯港)等。 展特征和趋势,基于―四环路‖研究计划(图 1) 第四环的研究范围包含全球重要大港,美 和 TEI@I 综合集成预测方法论(图 2)的理论 国的纽约-新泽西港、洛杉矶港、欧洲的汉堡港、 框架,建立了 TEI@I 综合集成预测模型,预测 鹿特丹港、 中东的迪拜港等也进入了我们的研究 当年全球 Top20 港口集装箱吞吐量,为港口和 范围。 相关航运企业战略规划、 国家和相关区域政策等 在预测中,他们利用计量经济学模型预测 决策制定提供决策参考和政策建议。 集装箱吞吐量时间序列的线性趋势, 应用人工智 集装箱港口并非独立存在,港口之间存在 能模型预测时间序列非线性部分,采用大数据、 着错综复杂的联系。同一个区域的港口之间可能 专家系统等方法分析不规则事件影响、不同港口 既存在业务的合作也面临着彼此的竞争;空间距 的相关影响因素, 综合考虑全球经济和贸易形势、 离较远的两个港口也可能由于处于同一航线而 全球航运业发展状况以及全球前 20 大集装箱港 具备强关联。所以,针对某个港口进行独立预测 口的发展特征。研究团队提出了一系列新的预 8 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 测方法,有效地提高了港口集装箱吞吐量预测 于行业增长预期和未来发展的展望, 而在做行业 精度,在预测理论与方法方面均有重要创新, 预测时,这些机构也仅使用一般的计量模型,因 在国内外出版学术专著 3 部,在国际重要期刊 此预测误差较大。 上发表论文 30 余篇,其预测方向准确性和预测 此外,研究团队每年举办的预测报告发布 精度处于国际领先水平。 会邀请来自国内外 40 余家媒体参加,连续 10 国内外海运相关的研究机构,如马士基 年海外媒体和相关机构对港口预测报告的报道 (Maersk)、英国克拉克森(Clarkson)、伦敦 每年都超过 500 条,在港口集装箱预测领域产生 德鲁里(Drewry)、法国 Alphaliner 和上海国际 了较为广泛的国际影响。 航运研究中心, 对于港口集装箱领域的预测仅限 图 1 港口预测“四环路”研究计划 图 2 基于 TEI@I 综合集成预测方法论的理论框架 9 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 位错 Peierls-Nabarro 模型研究取得进展 文:材料环境部 晶体中的位错是一种线缺陷,它与晶体中 Monneau 等人在 PN 模型的数学理论研究中取得 的弹性应力场有关。在外力的作用下,位错运动 了部分进展,但该问题并未得到解决。 穿过晶体时,会引起永久性的形状变化,即塑性 材料环境部的科研人员自 2008 年以来与香 形变。通常位错被认为是塑性形变的载体,研究 港科技大学的项阳教授以及普林斯顿大学的鄂 位错对于理解材料的力学性质及塑性性质具有 维南教授合作展开该问题的研究。在文[2]中从 重要的作用。研究位错模型,无论是从基于第一 材料的晶格结构出发,获得了 PN 模型中的层错 性原理的原子模型出发, 还是从线性弹性模型入 能的一般表达式并发展了一种基于第一性原理 手都有本质的困难,前者只能研究比较小的体系 的广义 PN 模型。该模型可用于曲位错,同时考 而后者无法描述晶体原子尺度上的信息。 虑了各向异性弹性能以及全滑移矢, 因而能够比 Peierls-Nabarro(PN) 模 型自 上 世 纪 四十 年 较准确地描述铜和铝等金属的位错核的性质。 代由 Peierls 和 Nabarro 等人独立提出后,经过七 在文[2]的基础上,在文[1]中对基于双层石 十余年的发展,已成为位错理论中的经典模型。 墨烯(bilayer graphene) 的 Peierls-Nabarro 模型进 PN 模型是一种杂交模型,它的总能量包含弹性 行了严格的数学分析。双层石墨烯原子示意图见 能和层错能,前者基于线性弹性理论,而后者包 文后。 含了原子尺度上位错核的信息, 它在位错理论、 他们从双层石墨烯的原子模型出发,利用 材料模拟特别是最近兴起的双层石墨烯的研究 渐近分析获得了 PN 模型,证明了 PN 模型解收 中得到了广泛的应用 (参见综述论文: 敛到原子模型解,并估计了收敛速度。利用变分 F.R.N.Nabarro, Materials Science and Engineering, 技巧以及 PN 模型算子谱的精细估计克服了位 A, 234(1997), 67—76 以及 Butz, B. et al, Nature, 错中的间断位移场带来的困难,而关于 505(2014), 533—544)。 Cauchy-Born 法则的工作都是基于光滑位移场 尽管 Peierls-Nabarro 模型具有广泛的应用, 的,因此该项工作可视为我们之前关于 然而它缺乏严格的数学理论。目前受到广泛关注 Cauchy-Born 法则工作在晶体缺陷上的一个推 的问题是如何从原子模型出发,严格导出 PN 模 广。值得一提的是,他们所建立的模型包含了一 型,并建立原子模型与 PN 模型之间的联系。近 般形式的层错能, 而之前该方向的相关数学工作 年来,德国数学家 Müller 等人以及法国数学家 仅涉及部分特殊形式的层错能。 10 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 参考文献 2) Y. Xiang, H. Wei, P.B. Ming and W. E, A 1)T. Luo,P. B. Ming and Y. Xiang, From generalized Peierls-Nabarro model for curved atomistic model to the Peierls-Nabarro model with dislocations and core structures of dislocation Gamma-surface for dislocations, Arch. Rational loops in Al and Cu, with, ActaMaterialia, 2008, Mech. Anal., 2018, to appear. Vol 56, 1447—1460. 11 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 综合新闻 郭雷院士荣获第七届苏步青应用数学奖 中国工业与应用数学学会第十六届年会于 理事长,曾先后两次应邀在国际自动控制联合会 9 月 14 日上午在成都隆重开幕。会上,学会宣 世界大会上作大会报告(1999,2014),并在国际 布了郭雷院士荣获第七届苏步青应用数学奖。 数学家大会上作邀请报告(2002)。他长期从事控 郭雷,现任国家数学交叉中心主任,是美 制论与系统理论的研究。在随机自适应控制、自 国 IEEE Fellow,中国科学院院士,发展中国家 适应估计与滤波、反馈机制能力与极限、群体系 科学院院士,瑞典皇家工程科学院外籍院士,瑞 统集体行为和工程系统控制中应用最广泛的著 典皇家理工学院荣誉博士和国际自动控制联合 名 PID 控制器等方向的若干核心基础理论问题 会的会士。 他曾任中科院数学与系统科学研究院 上做出根本性贡献。 院长, 曾连续两届担任中国工业与应用数学学会 12 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) CSIAM 苏步青应用数学奖由中国工业与 与应用数学工作的发展。 该奖项每两年评选一次, 应用数学学会(CSIAM)于 2003 年 10 月设立, 每次得奖者不得超过两名。目前,CSIAM 苏步 以著名数学家苏步青命名, 旨在奖励在数学对经 青应用数学奖是应用数学学科在国内的最高奖 济、 科技及社会发展的应用方面作出杰出贡献的 项。 工业与应用数学工 作者,鼓励和促进我国工业 高小山研究员荣获首届吴文俊应用数学奖 中国工业与应用数学学会第十六届年会于 会 副 理 事 长 、 Journal of System Science and 9 月 14 日上午在成都隆重开幕。会上,学会宣 Complexity 布了高小山研究员荣获首届吴文俊应用数学奖。 Computation 编委等。曾获中国科学院自然科学 高小山研究员,研究方向包括:符号计算、 一等奖、国家自然科学二等奖、中科院青年科学 计算微分代数几何、几何自动推理及其在智能 家一等奖、求是杰出青年学者奖、第四届中国科 CAD、计算视觉与机器人中的应用等。现任中 学院杰出青年等、中科院盈科优秀青年学者、中 科院数学院常务副院长、 国家数学交叉中心副主 创软件人才奖、―十一五‖国家科技计划执行突出 任、中国数学会副理事长、中国工业与应用数学 13 主 编 , Journal of Symbolic 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 贡献奖、ACM SIGSAM 颁发的 ISSAC2011 唯 的交叉领域做出杰出贡献的个人,每两年评选一 一杰出论文奖等。 次,每次获奖者不超过 2 名。 吴文俊应用数学奖是中国工业与应用数学 学会于 2017 年设立,为奖励在数学与其它学科 戴彧虹研究员和闫桂英研究员荣获首届萧树铁应用数学奖 中国工业与应用数学学会第十六届年会于 整数规划及其应用。一方面,他在谱梯度法及其 9 月 14 日上午在成都隆重开幕。会上,学会宣 应用方面取得诸多成果,包括给出了 BB 方法的 布了戴彧虹研究员和闫桂英研究员荣获首届萧 R-线性收敛性质;和合作者证明了对于一般 N 树铁应用数学奖。 维二次函数,循环采取柯西步长的梯度法具有 戴彧虹研究员,现任中科院数学院院长业 R-超线性收敛性, 只要柯西步长循环的次数大于 务助理。曾获得国家自然科学二等奖、第十届中 问题维数的一半; 和袁亚湘提出一种有效的单调 国青年科技奖、第十一届冯康计算数学奖、国家 梯度法;并与合作者一起将先进的谱梯度法应用 杰出青年基金和第十六届―陈省身数学奖‖等。他 于无线通信、机器学习、金融优化等领域。另一 的代表性应用成果有谱梯度法及其应用和混合 方面,在混合整数规划的割平面方法取得突破, 14 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 提出了一种广义系数缩紧割的割平面方法, 带领 工作被国内外著名科学新闻媒体 EurekAlert、 团队自主研发了我国第一个现代意义上的整数 ScienceDaily、科学网等广泛报道,被认为是治 规划求解器 CMIP(V1.0);并努力解决来自中 疗复杂疾病、老药新用和从深层次认识增效药物 国电力科学研究院、 中国石油管道科技研究中心 组合的分子机理的有效策略,并将大大减少实验 等单位中的混合整数规划应用问题, 得到了应用 的次数、缩短时间并降低经济成本,有效引导药 方的好评。 物学实验,具有重要的应用价值和科学意义;她 闫桂英研究员,现任国家数学交叉中心副 与合作者在复杂疾病与生物分子的关系推断方 主任。 她在图网络理论和算法及其应用方面作出 面,建立了精度可靠的计算模型,提出了有效的 了一些重要成果。她与合作者通过构建药物、靶 新颖算法;此外,还建立了第一个高质量的长非 点以及药靶互联的异质网络,提出了新的算法来 编码 RNA 与疾病关联数据库,获得大量关注、 实现药物靶点作用的预测, 克服了传统方法的局 公开评价和成功应用。 限性,论文被列为杂志的高被引论文,被公开评 萧树铁应用数学奖是中国工业与应用数学 价为―成为了一个具有希望的方案‖、―最受欢迎 学会于 2016 年设立的,旨在奖励在推动应用数 的工具‖等;她与合作者将数学的模型和方法应 学研究、发展与应用方面做出突出科研成果的个 用于抗真菌增效药物组合研究,预测得到的 13 人,以充分发挥广大应用数学工作者的积极性和 组抗真菌增效药物组合中, 其中有 7 组得到生物 创造性。 实验的有力验证,并获得国家发明专利授权。该 崔涛副研究员和李婵颖副研究员荣获应用数学青年科技奖 中国工业与应用数学学会第十六届年会于 大数据建模等领域取得一系列原创性成果。 针对 9 月 14 日上午在成都隆重开幕。会上,学会宣 集成电路三维互连线寄生参数提取问题,提出场 布崔涛副研究员和李婵颖副研究员荣获应用数 与电路耦合的涡流问题模型,建立相关并行自适 学青年科技奖。 应有限元方法及其理论;针对电磁散射问题,提 崔涛副研究员,2010 年获中科院数学与系 出自适应各向异性完美匹配层方法及其收敛性 统科学研究院理学博士学位,2016 年受―陈景润 理论;与人合作构建并行自适应有限元软件开发 未来之星‖特优人才计划资助。他在大规模并行 平台(PHG 框架)及多个科学计算软件,包括 自适应算法设计及其数学理论分析、 并行自适应 国际首个基于并行自适应有限元方法的集成电 软件的数学基础与科学计算应用软件开发以及 路 等 效 参 数 提 取 软 件 ParAFEMCap 和 15 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) ParaAFEMImp、国内首个自主研发的变压器铁 中科院数学与系统科学研究院十大科研进展。她 损并行有限元模拟软件 FEMAG 等,在国产神 长期致力于非线性不确定系统控制的基础研究, 威太湖之光和天河高性能计算机上实现了数百 给出一类基本的非线性参数不确定系统反馈能 万核、 数百亿自由度的典型应用的大规模并行数 力的完整刻画,并对多参数非线性随机系统找到 值模拟, 有效的应用于集成电路分析和冰川模拟 其可镇定的临界条件。其工作受到国内外知名专 等工程应用领域,受国内外用户好评。 家及院士的引用及好评, 部分合作成果由合作者 李婵颖副研究员,2002 年于四川大学数学 在三年一届的国际自动控制联合会(IFAC)第 19 系获理学学士学位,2008 年于中科院数学与系 届世界大会的一小时大会报告上曾详细介绍。 统科学研究院获博士学位。 曾获国家自然科学基 CSIAM 应用数学青年科技奖主要为了表 金委优秀青年基金,第 33 届中国控制会议最佳 彰和奖励杰出的青年工业与应用数学工作者,促 论文奖——关肇直奖, 中科院数学与系统科学研 进应用数学青年人才的培养。每两年颁奖一次, 究院―陈景润未来之星‖人才计划以及 2013 年度 每次奖励不超过 6 名青年科研工作者。 16 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 学术动态 综合报告七十六:Arthur Jaffe 院士谈 “Story Behind the Millennium Prize Problems in Mathematics” 文:交叉中心办公室 研究所的主要创立者之一和首任所长,他以其亲 身经历和第一手原始信息为听众揭示了千禧年 大奖问题背后的故事。2000 年美国 Clay 数学研 究所的科学顾问委员会选定了七个―千禧年大奖 问题‖:Yang-Mills 理论和谱隙,Riemann 假设, NP 和 P,Navier-Stokes 方程的解,Hodge 猜想, Poincare 猜想,Birch and Swinnerton-Dyer 猜想。 Clay 数学研究所的董事会决定建立七百万美元 2018 年 7 月 27 日上午,美国哈佛大学 的大奖基金,每个―千禧年大奖问题‖的解决都可 Arthur Jaffe 教授应国家数学与交叉科学中心邀 获得百万美元的奖励。其中 Poincare 猜想已被俄 请,在数学院南楼作了题为―Story Behind the 罗斯数学家 G. Perelman 于 2003 年解决, 但他拒 Millennium Prize Problems in Mathematics‖ 的综 绝了百万美元的奖金(2010),也拒绝了 Fields 奖 合报告。 报告会由数学院应用数学研究所所长骆 (2006)。 顺龙研究员主持, 近百位院内外师生听取了报告。 Arthur Jaffe 是哈佛大学教授,美国国家科 报告开始前,骆顺龙所长代表交叉中心向 Arthur 学院院士,美国国家科学与艺术院院士,曾任美 Jaffe 教授颁发了讲座证书。 国数学会会长,哈佛大学数学系主任,Clay 数 在报告中,Arthur Jaffe 教授是促进千禧年 学研究所首任所长。 大奖问题出台的主要组织者,是美国 Clay 数学 17 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 综合报告七十五:甘国华博士谈 “区块链技术与应用中的数学问题探讨” 文:交叉中心办公室 2018 年 7 月 2 日上午,太一云技术股份有 结构、共识机制、链网结构、智能合约等方面阐 限公司副总裁甘国华应国家数学与交叉科学中 述了数学在其中的应用, 并结合相关的应用场景 心(以下简称―交叉中心‖)邀请,在数学院南楼 探讨从数学方面进行研究的潜在方向。最后,报 作了题为―区块链技术与应用中的数学问题探讨‖ 告人就区块链的产学研融合提出了几个可能的 的综合报告。报告会由数学院常务副院长、交叉 领域,也提出了后期在进一步合作研究方面的建 中心副主任高小山研究员主持,闫桂英研究员、 议。 房勇研究员、吴凌云研究员等多位师生参加了报 上个月,交叉中心与北京太一云科技有限 告会。报告开始前,中心主任郭雷院士向甘国华 公司联合举办了―大数据与区块链实验室‖成立 博士颁发了讲座证书。 仪式暨区块链基础技术研讨会。该实验室的成立, 报告中,甘国华博士首先简单介绍了什么 旨在通过数学技术的研究,解决区块链当中一些 是区块链, 并对当前区块链产业发展的现状和问 基础性的问题,培养区块链技术人才,探索区块 题进行了梳理。随后,他分别从密码安全、数据 链技术发展新的方向。 18 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 科学计算论坛之第四届科学与工程计算青年研讨会召开 文:刘歆/ 图:张纪平 2018 年 9 月 28 日至 29 日,由中国科学院 数学与系统科学研究院主办,国家自然科学基金 委、国家数学与交叉科学中心、计算数学与科学 工程计算研究所、科学与工程计算国家重点实验 室资助的―科学计算论坛之第四届科学与工程计 算青年研讨会‖召开。来自香港理工大学、香港 浸会大学、北京大学、清华大学、复旦大学、上 海交通大学、浙江大学、南京大学、武汉大学、 四川大学、上海大学、湘潭大学、上海财经大学、北京工业大学、太原理工大学、北京应用物理与 计算数学研究所、中国科学技术大学、中国科学院物理研究所的计算数学领域的十八位青年领军人 物和数学院各所的青年科研人员、研究生进行了为期两天的交流、讨论。 计算数学所所长周爱辉研究员代表计算数学所在开幕式上致辞,欢迎大家参加会议。袁亚湘院 士在开幕式上寄语参会代表,希望青年学者通过这个平台增进友谊、促进交流、扩大合作,共谋我 国计算数学的新发展。科学与工程计算国家重点实验室主任张林波研究员宣布会议开幕。两天的研 讨会中,大家就共同感兴趣的流 体计算、材料计算、高性能计算、 最优化算法、反问题的计算方法、 大数据分析等领域的最新进展, 进行了不同角度的介绍和讨论。 林群院士、袁亚湘院士、周爱辉 研究员、张林波研究员、郑伟英 等参加了此次会议。 19 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 数学交叉文摘 斯坦福大学开展跨学科研究的实践经验与启示 文章来源:战略前沿技术,时间: 9 月 14 日 近年来,跨学科研究越来越受到各国 成为美国以大型跨学科研究计划为核心 高校和研究机构的重视,陆续出现交叉学 推动跨学科研究和协同创新的典范。 科课题组、研究计划、实验室和研究所等 一、基本架构:独立且灵活的组织架构 多种形式的跨学科研究组织。本文以斯坦 Bio-X 计 划 的 两 位 发 起 人 福大学―Bio-X 计划‖跨学科研究组织为典 James Spudich 和朱棣文均具有高度的跨 型案例,介绍其开展跨学科研究的组织模 学科战略意识,其核心是构建一个分享信 式与实践经验。 息、激发创新的富有想象力的多学科研究 美国斯坦福大学―Bio-X 计划‖由生物 团队。因此,在该计划筹备成立之初,就 化学家 James Spudich 和物理学家朱棣文 在管理架构和人员组织上采取了独立且 于 1998 年共同发起,是一项基于生物学 灵活的方式。 与医学、工程学、计算机科学、物理学、 ➤ 在管理架构方面,采取校领导负责的独 化学等不同学科开展跨学科研究,以解决 立科研机构模式。Bio-X 计划是斯坦福大 生命科学中的重大问题为宗旨的大型跨 学众多独立科研机构之一,是个由多个学 学科研究计划。自成立以来,Bio-X 计划 院的教师组成的正式常规的实体机构,与 资助了一系列生物科技前沿领域研究,整 斯坦福大学各个学院的行政级别一致,并 合斯坦福大学多学科资源,促进了生物学 直接由校领导负责管理(目前是斯坦福大 与各学科领域研究人员的沟通交流与合 学副教务长 Ann Arvin),包括审批 Bio-X 作,成功破译了人类遗传基因密码,在生 项目的活动范围、组织结构、经费预算等, 物科学研究领域取得了突破性的成就,已 并从学校层面组织各相关部门推动和保 障跨学科研究活动的开展。目前,Bio-X 20 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 计划实行委员会领导下的主任负责制,负 是保证跨学科研究团队顺利组建的必要 责内部的日常管理工作,并下设多个项目 条件之一。为吸引不同学科专业、不同机 责任人,负责具体研究项目的日常管理工 构的研究人员,Bio-X 计划的人员聘用采 作。该计划设有三个委员会:执行委员会、 用了相对灵活的方式,所有参与 Bio-X 计 咨询委员会和科学领导委员会(图 1)。 划的斯坦福大学教师都隶属于原来的院 其中,执行委员会负责 Bio-X 研究方向、 系,职务晋升等人事管理在原院系进行, 研究项目和 Clark 中心运行的所有高层决 但他们的科学研究又是动态组合的,以跨 策;咨询委员会以校友为主,负责将 Bio-X 学科研究项目为联系纽带组织在一起,呈 计划与斯坦福的校友、家长和朋友社区相 现灵活的网络式矩阵结构。 连接,鼓励他们支持该计划;科学领导委 二、跨学科实践:为跨学科创造良好的软 硬件环境 员会负责提出关于 Bio-X 科学方向的建议 和审查奖学金。 ➤ 一是创造适合跨学科交流的创新空间。 ➤ 在人员组织方面,采取多元化的研究人 Bio-X 专用研发大楼作为该计划日常运行 员构成。Bio-X 计划的研究人员主要有三 的空间,为研究者提供了良好的学术交流 部分:1、学科教师,由来自生物计算、 空间,成为不同学科领域研究者开展跨学 生物设计、生物物理学、化学生物学、基 科研究、形成新合作关系的平台。它周围 因组学和再生医学等多个学科领域的教 集中了医学院、生物科学大楼、盖兹计算 师组成;2、研究中心教师,目前有来自 机科学中心、化工系、派克电机研究中心 20 多个不同院系的 45 位教师入驻 Bio-X 等,从而让来自不同学科院系、不同研究 研究中心专用大楼开展跨学科研究,研究 领域的科学家及研究人员能够在一个自 中心为这些教师提供专门实验室;3、附 由轻松的环境中随时不期而遇、展开跨越 属教师,目前有超过 800 名的附属教职人 各个学科和专业的对话。实验室设计巧妙, 员,来自于世界各国的大学与研究机构, 具有高度灵活性,不同学科的实验室混合 可参与到 Bio-X 计划的资助项目中,也可 在一起,在做实验时相互影响,以催生新 参与全校范围与生物学相关的跨学科研 的科学研究课题。同时,斯坦福大学为 究,并可获得资助机会、学术活动、课程 Bio-X 提供了丰富的共享研发设备,专门 及有关仪器设备的使用权。 设置了一个部门用于实验室设备的购置 ➤ 在聘用机制方面,实行灵活的用人管理 和更新,包括生物薄膜实验室、细胞科学 机制。有较强跨学科研究意识的研究人员 21 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 影像设施、核磁共振设施、动物基因改造 ➤ 三是主动加强与产业界的联系。Bio-X 设施等。Bio-X 的研究人员均可共享这些 项目不仅面向科学技术研究前沿,还面向 实验室和设备。 行业需求,满足社会的实际需要。例如, ➤ 二是采取多样化的研究组织形式。在 通过 Bio-X 合作论坛加强与公司和其他组 Bio-X 项目内部,主要是通过资助各种跨 织在生命科学领域的合作与交流。通过论 学科研究项目来实现生物学新知识生产 坛,公司将被邀请参加研讨会,与相关的 的协同创新。项目包括:高级研究员项目、 教师面谈,了解最新的科学发现前沿。同 跨学科行动项目等,其中跨学科行动项目 时,企业员工可以申请成为 Bio-X 的访问 是最核心的,为高风险、高回报的合作项 学者,参加专题讨论会、研讨会及工作坊, 目提供种子基金资助,每年资助约 300 万 与斯坦福技术授权办公室联络,获取重要 美元。从 2000 年该项目成立至 2014 年, 的技术专利许可信息等。 跨学科行动项目已进行了 7 轮资助,目前 作者:曹静,复旦大学国际关系与公 该项目对 141 个跨学科项目提供了关键的 共事务学院博士研究生;朱春奎,复旦大 前期资助。这些种子基金已经产生了数百 学国际关系与公共事务学院教授;张虹, 份出版物,几十项专利申请,为斯坦福大 上海科技发展研究中心助理研究员。文章 学研究基金换来 10 余倍的投资回报。 观点不代表主办机构立场。 《瞭望》刊文:科研导向不科学阻碍重大原创性成果产生 文章来源: 科协改革进行时,时间: 9 月 30 日 基础研究领域的竞争,是顶尖科技人才 势,比如目前我国青年科学家数量占比相 的竞争。 对较高。但怎样把最优秀的科研人员的潜 “就我国基础研究队伍而言,整体水 力挖掘出来,国内在这方面还有很多工作 平亟待提高。”中国科学院院士、中科院 要做,需要不断健全和完善有利于人才成 物理所研究员向涛告诉《瞭望》新闻周刊 长和发展的体制机制。 记者,与欧美发达国家比,国内有一定优 22 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 受访专家建议,科研体制要针对基础 划(简称―万人计划‖),教育部还联合中科 研究特点布局,建立有针对性的评价体系, 院推出了科教结合协同育人行动计划,这 营造一个和谐、公平、人尽其才、潜心科 些助力科技人员成长的工作,吸引了一大 研的氛围,让长期从事于基础研究和前沿 批海外青年科技人才回流,也为培养本土 探索的科研人员有一个安心的科研环境, 优秀科研人员提供了良好环境。截至 2016 尽可能不干扰科研人员,让其静下心来考 年底,仅留学回国人员总数就达到 254.6 虑更大的科学问题。 万人,其中十八大以来回国的人数占到 72%。 ―海外的优秀人才不断回归,国际国 吸引人才加厚基础 内学术活动不断丰富,逐步形成了浓郁的 为培养基础研究人才,造就一批世 学术气氛和创新文化。‖中国科学院院士、 界科技前沿学术带头人,早在 1987 年, 中科院遗传与发育研究所研究员曹晓风 国家自然科学基金委就设立了―青年科学 说,2003 年她回国工作以来,切身感受到 基金‖项目,1994 年设立了―杰出青年科学 了国家对科技人员的重视和关怀,科研条 基金‖项目,2012 年起又设立了―优秀青年 件和支持力度也在不断改善、提高,研究 科学基金‖项目,旨在支持科研人员的成 生和博士后的津贴都有较大幅度的增加。 长和发展。 伴随着我国科研实力的增强,我国 作为科技界的―国家队‖,中科院在人 科学家在国际上的影响力也显著提升,在 才培养方面一直走在前列,率先实施了 诺贝尔生理学或医学奖、基础物理学突破 ―百人计划‖,并在此基础上,又先后实施 奖、国际量子通信奖、维加奖、爱明诺夫 了―高层次人才培养引进计划‖―优秀青年 奖等国际权威奖项上实现了零的突破。在 人才培育计划‖―支撑与管理人才培养计 世界科技组织任职的中国科学家人数也 划‖―海外智力引进与人才国际交流培养计 显著增多,2016 年中国科学院的统计数据 划‖等一系列人才培养―工程‖。 显示,仅中科院系统的科学家在国际组织 近年来,更有一系列促进科技人才 任职的总人数就达到 708 人,在国际组织 成长发展的政策和举措推出,如 2008 年 中担任重要职务的有 158 人,其中担任―主 底中央批准实施了海外高层次人才引进 席‖一职的有 45 人,―副主席‖的 35 人。青 计划、2010 年实施了―青年千人计划‖项目、 年科研人才的成长也十分明显,2016 年国 2012 实施了国家高层次人才特殊支持计 家科技―三大奖‖项目中,有的第一完成人 23 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 的年龄已降至 39 岁以下,越来越多的青 花不发、无心插柳柳成荫‖是基础科研中 年人才在科技创新的第一线崭露头角。 常有的事。 也因此不确定性成为基础研究的重 认清基础研究人才培养的特殊性 要特征。这决定了很难用常规的绩效考核 来评估基础研究,设定的计划也往往充满 与建国之初不足 500 人的科研队伍 变数。 相比,2016 年我国 R&D 人员总量达到 基础研究与技术路线、目标产出相 387.8 万人年,其中研究人员总量达到 对明确的技术工程完全不同,但现在科研 169.2 万人年,人才培养工作取得了翻天 人员普遍反映,从申请项目的立项前评估、 覆地的变化。 列明希望取得的成果,到立项后的每年汇 但同时应看到,―战略科学家、科技 报,到工资、运营费、项目费等都要接受 领军人才缺乏,高层次科技人才短缺,人 评估检查,无效的评估太多,走形式、指 力资源国际化程度有待提升,人才结构还 标化。 不能满足科技创新发展的要求。‖中科院 除了项目评估,研究所、大学等还 院长白春礼对我国科技人才现状做出了 要接受―双一流‖、人才―帽子‖、基地、实 基本判断。我国科研人才培养工作与十九 验室等各种评估。―感觉一年到头都是在 大报告提出的―培养造就一大批具有国际 评估检查,现在好像项目刚刚拿到手就要 水平的战略科技人才、科技领军人才、青 准备评估了,浪费了太多时间、经费。‖ 年科技人才和高水平创新团队‖的目标还 有科研人员告诉记者,这种评价考核方式 有一定距离。 已经不适合我国科研现状,但―屡次反映 基础研究领域的竞争,是顶尖科技 屡不改正‖。 人才的竞争。培养从事基础研究的顶尖科 研人才,必须清晰认识到基础研究的特点。 用好人才“指挥棒” 北京生命科学研究所所长王晓东认 为,基础研究的―未知数‖很多,很多领域 科研导向不科学,成为阻碍重大原创 不但何时能取得突破、突破的结果是什么 性成果产生的重要原因。 充满变数,甚至连走什么样的路也不清楚。 向涛举例说,从满天飞的―帽子‖这一 ―指挥棒‖来看,一个海外归来的学生,先 成功很多时候是小概率事件,―有心栽花 要拿个―青年千人‖的帽子;回来后,工作 24 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 可能才刚刚起步,就要琢磨申请―优秀青 级的功利导向,也不利于建设良好的学风 年科学基金‖,过几年又要申请―杰出青年 和科研环境。 ―对这个问题反映日益强烈,但现在 科学基金‖。 ―现在优秀青年科学基金,是为了促 还看不到解决问题的迹象,因为每一个‗帽 使年轻人在最富有创造力的 35 岁左右出 子‘都是某个管理部门的工作‗抓手‘,这需 成果,这对创新可能有效,但这种成效不 要更高层面的协调。‖张先恩认为,我国 一定是最大的。过去没有‗优秀青年科学基 人才项目宜精不宜多,要对人才计划―瘦 金‘,青年人选题可能会瞄准一些十年或更 身‖。 长远的目标,但现在为了得到‗优青‘等其 他帽子,就会更关注三五年就能出成果的 建立科学评价体系 课题。‖向涛告诉记者。 之所以科研人员对―帽子‖趋之若鹜, 在全国政协十三届一次会议分组讨 是利益驱使。―因为没有‗帽子‘,工资待遇 论中,全国政协委员、中国科学院院士施 上不去,申请项目也不容易。‖向涛坦言, 一公提到,各个单位,不论是晋升还是考 但争取―帽子‖的过程,需要填材料、做答 量绩效,都会把发表文章、文章的引用数 辩,浪费了科研人员大量的时间精力。 和文章所发表杂志的影响因子作为标准, 现在环境刺激科学家追逐短期效益、 这一风气愈演愈烈。但这几个核心的科技 追求几年内就能出成果的研究。特别是看 评价指标,都可以人为地提高,不能完全 似激励人才的项目演变成终身―帽子‖,分 反映真正的科技实力。 层次地与个人待遇和科技资源配置挂钩, 如何处理好过度依赖论文和刻意贬 对机构、个人评估发挥指挥棒作用,这并 低论文的矛盾,应该引起国家科技管理部 不利于科技人才的专心致研、健康成长。 门、大学及科研院所的足够重视。 接受《瞭望》新闻周刊采访时,中科 ―很多国家没有博士生发表核心期刊 院生物物理所研究员、科技部基础研究司 论文的要求,答辩委员会看博士生研究报 原司长张先恩表示,虽然各类人才计划在 告的水平决定其是否能够毕业。我在欧洲 不同的历史时期发挥了积极作用,但现在 参加过博士答辩委员会,只要委员共同判 人才计划过多,不仅增加了管理成本,而 断该博士生达到毕业水平,就会当场签字 且高尚的精神激励和荣誉激励若变成低 授予学位证书。而我国各机构最终是靠研 究生管理办公室数 SCI 论文数。‖张先恩 25 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 告诉记者,我国少数一流研究机构和大学 的力度并不够,用人单位对人才怎么用、 已经比较国际化,考核评价并不看发表了 怎么管、待遇怎么安排没有太多自主性, 多少论文,而是看论文的分量、在同行中 造成―评人的不用人,用人的不参评‖等怪 的影响力、科研工作的系统性等。 现象,阻碍了人才成长。 作为国内顶尖科研机构,中科院数 在中科院高能物理所研究员徐玉朋 学与系统科学研究院正不断完善评价机 看来,科学的评价体系应该是分类评价, 制,尊重国内、国际同行专家的评价。―现 不同学科领域的评价方式应该有所不同。 在数学院博士生只要毕业论文经过专家 例如高能物理所历来做大科学装置,评价 评议,水平达到博士生应有的高度,不用 时主要看解决的工程项目难题、做出的贡 在核心期刊发表学术论文也可以毕业。现 献。而理论物理等领域,需要用论文来评 在数学院的老师评职称,只需要将三篇代 价科研人员的水平,但不能简单地看论文 表作、简历送到国外 5~10 位相关领域专 数量、影响因子,应该同行评价。―我以 家手中,请国外同行专家写评价信,数学 前参加过国外的宇宙线实验研究项目,他 院就根据评价信做出是否晋升职称的判 们非常看重论文质量,内部审查特别严格, 断。‖该院副院长巩馥洲告诉记者。 一篇论文发表前要审核很多遍,有问题的 相比于偏重数量、指标的大同行评 内容要反复分析、计算,改十次、二十次 估,小同行、内部评价要更加科学。但值 都有可能。‖(扈永顺) 得注意的是,目前评价自主权在基层落实 AI“重造”麻省理工学院!今宣布投资 10 亿美元成立全新 计算学院,近 70 年来最大结构调整 文章来源:DeepTech 深科技,时间: 10 月 16 日 今日,世界顶尖名校麻省理工学院通 能技术的发展及全球影响,其中的一大核 过学校官方网站宣布重磅消息:投 心计划,就是斥资 3.5 亿美元打造麻省理 资 10 亿美元以引领计算机技术和人工智 26 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 工 学 院 的 新 部 门 — — Stephen A. 亿美元,用于建设 Stephen A. Schwarzman Schwarzman 计算学院。 计算学院。 根据学校官方说法,此次行动旨在应 据麻省理工学院说法,新成立的 对计算机技术普及和人工智能崛起所带 Stephen A. Schwarzman 计算学院将位于 来的全球机遇和挑战,也是美国学术机构 校园内一座标志性新建筑中,它将是一个 在计算机技术和人工智能领域最大的一 跨学科的中心,用于从事计算机科学、人 笔投资。这无疑将帮助美国在快速发展的 工智能、数据科学及相关领域的工作。学 计算机技术和人工智能领域做好准备,并 院的几项重要使命包括: 1、重新调整麻省理工学院,将计算 引领世界。 对于麻省理工学院来说,这也是继今 和人工智能的力量带到麻省理工学院所 年 2 月 1 日宣布的“麻省理工学院 有研究领域,使计算机技术和人工智能能 Intelligence Quest(麻省理工学院 IQ)” 够被所有其他学科所应用; 以后,麻省理工学院在人工智能领域的又 2、基于新的学院新增 50 个教员职 一重大动向。麻省理工学院 IQ 项目旨在 位,使麻省理工学院在计算机技术和人工 了解人类智力,并利用研究成果开发智能 智能领域的学术能力翻倍; 3、为麻省理工学院已有的五所学院 机器,当时,麻省理工学院也动员了所有 提供一个共享机制,用于计算机技术和人 的五大学院,共同投入到这个项目中。 工智能领域的协作教育、研究和创新; 而这一次的动静更是有过之而无不 及。很明显,麻省理工学院对人工智能技 4、教育每个学科的学生负责任地使 术的重视又上了一个新的台阶,这将是为 用和开发人工智能及计算机技术,帮助创 其全面赢得在人工智能领域的主动权的 造一个更美好的世界; 5、改变与计算机技术和人工智能相 一次意义深远的努力。 关的公共政策和伦理性考量的教育和研 究方向。 新学院的 5 大使命 据官方介绍,全球知名资产管 学校通过官网表示,随着新学院的成 理公司 Blackstone 的董事长、首席执行 立,麻省理工学院寻求加强其作为关键的 官 和 联 合 创 始 人 . 国际参与者的地位,为技术道德发展负责, Schwarzman 为麻省理工学院捐赠了 3.5 从根本上改变社会。另外,在快速发展、 Stephen a 不断被技术影响的地缘政治环境中,麻省 27 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 理工学院 Stephen A. Schwarzman 计算学 和人文科学与社会科学学院,而这一 院将对美国的国家竞争力和安全产生重 次 Stephen A. Schwarzman 计算学院的 大影响。 成立,是自那以后学校最重要的结构变化。 在学校的新闻报道中,麻省理工学院 在公布这一新闻发布后,包括学校校 校长 L. Rafael Reif 说 : “随着计算机技 长 Rafael Reif,教务长 Martin Schmidt 和 术不断改变我们的世界,麻省理工学院旨 工程学院院长 Anantha Chandrakasan 等 在确保这些改变是对所有人都有利的。为 学校领导层也进行了更细致的讨论。 了应对这一挑战,我们正在重新打造麻省 Schmidt 说: “今天开始的这一新‘旅 理 工 学 院 。 麻 省 理 工 学 院 Stephen A. 程’将在整个学校范围内进行,我们需要 Schwarzman 计算学院将成为全球计算 来自麻省理工学院的投入,以建立更好的 机技术研究和教育中心,以及强大的新型 未来”。他认为,按照设计,新学院不会 人工智能工具的智能铸造厂。同样重要的 是一个孤岛,而将成为新的连接枢纽。 是,该学院将使所有学科的学生和研究人 福特基金会主席 Darren Walker 说: 员能够使用计算机技术和人工智能,并推 “毫无疑问,人工智能和自动化将影响社 进他们的学科发展,反之亦然。我们也希 会的各个方面。展望未来,我们必须利用 望学生和研究人员能批判性地思考他们 这些重要技术来让我们的世界更美好。我 的工作对人类的影响。Schwarzman 有着 相信麻省理工学院的突破性举措,特别是 非凡的洞察力,他慷慨解囊,正在推动一 其致力于在技术进步的同时解决政策和 个引领更美好世界的项目。我非常感谢他 道德问题,将在确保人工智能更安全地开 对我们共同愿景的鼎力支持。” 发并使我们的世界变得更加美好方面,发 更多具体执行细节仍待后续透露 挥关键作用。 麻省理工学院宣布,新学院定 联合主席 Robert Millard 说:“新学 于 2019 年 9 月开学,学院的教学楼等 院让麻省理工学院扎根于这一重要领域, 建筑计划于 2022 年完工。当然,新学院 为美国和整个世界的利益而奋斗。在这历 也将选出一个新的院长。 史性的时刻,Schwarzman 先生带领麻省 根据官方说法,在 10 月 5 日的一 理工学院的优质团队,领导麻省理工学院 次会议上,麻省理工学院的董事会批准了 走向未来。我们对他非常感激。” 学院的成立。学校认为,早在 20 世纪 50 年代初,麻省理工学院宣布成立管理学院 Schwarzman 其人 28 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 本次赞助新学院成立的 科研人员、工程师和社会科学家们合作研 Stephen A. Schwarzman,是全球著名私募 究。此外,学院还计划邀请各界人士共同 股权与管理咨询公司黑石集团的联合创 研究人工智能的发展成果并讨论制定相 始人兼首席执行官,毕业于耶鲁大学和哈 关政策。 佛商学院。 Schwarzman 也表示:“学院对道德 Schwarzman 因其创立的黑石集 的关注非常重要,因为我们永远不会意识 团而成为亿万富翁,并在 2014 年入选彭 到这些技术进步的全部潜力。计算的进步, 博社“全球 50 大最具影响力人物”。根 尤其是人工智能,在改变社会结构方面的 据 2014 年《福布斯》统计,苏世民个人 力量越来越大。但如果不加以控制,这些 财富达到了 108 亿美元,位列亿万富翁 技术最终可能会伤害到更多人。我们需要 排行榜 122 位。 尽一切努力确保所有人都能享受到 AI 值得一提的是,在中国,Schwarzman 的发展成果。” 因其资助成立的学者项目在中国被许多 人 熟 知 。 2013 年 4 月 新学院将如何延续麻省理工学院的 21 日 , 优势? Schwarzman 宣布个人捐赠 1 亿美元在 麻省理工学院在现代人工智能研 中国成立苏世民学者项目,对标世界著名 究历史上一直处于绝对的领先地位。 的罗德奖学金。同时,Schwarzman 还宣 早在 1951 年,麻省理工学院教 布一项 2 亿美元的筹款运动,一同捐赠 授、 “人工智能之父”马文·明斯基(Marvin 给清华大学。在这一项目的推动下,清华 Minsky)利用简单形式的强化学习方法模 大学苏世民书院成立,第一届 200 名学 拟了一只老鼠如何学习走出迷宫,从而创 生已在 2016 年 7 月入学。 造了世界上第一台具有学习能力的智能 而按照麻省理工学院官方消息,新成 机器;到 1966 年麻省理工学院教授约瑟 立的 Stephen A. Schwarzman 计算学院不 夫·维森鲍姆(Joseph Weizenbaum)开发 仅会成为计算机技术进步的中心,而且还 出第一款人机对话系统 Eliza,成为自然 将成为相关政策与道德教学、研究的场所, 语言处理的里程碑性事件;再到源于麻省 以确保未来的突破性技术能够更好、更安 理工学院的初创公司波士顿动力近日实 全地得到应用。 现的机器人“跑酷”奇迹,无一不在印证 为此,学院将会开发计算机科学及人 着这所拥有 150 多年历史的全球顶级理 工智能与其他学科相结合的课程,并鼓励 29 国家数学与交叉科学中心简讯 2018 年第 3 期 (总第 28 期) 工科院校在前沿技术研发方面的强大实 个例子来说明跨学科合作的重要性:如果 力。 你要造一个会拉小提琴的机器人,除了需 从专业设置上来看,麻省理工学 要机械工程专家、人工智能专家外,你还 院目前专门从事与 AI 相关研究的大型 需要音乐家、行为学家等各类人才。 机构要数由马文·明斯基在 2003 年发起 的确,跨领域合作是麻省理工学 成立的计算机科学及人工智能实验室 院在过去 150 多年领先全球的法宝之一, (CSAIL)。但在 AI 越来越被认为是“重 但在技术从实验室研发走向市场应用的 塑世界”的关键技术所在时,“集中力量 周期越来越快的今天,全球各大科研机构 办大事”这句话或许能很好的解释麻省理 也越来越重视技术研发的效率,集中力量 工学院这次的大手笔投入。 在某些领域进行快速突破:从 CSAIL 的 Stephen A. Schwarzman 计算学 成立到 MIT IQ 计划,花了 15 年,而 院的建立,很容易让人联想到此前麻省理 从 MIT IQ 到 Stephen A. Schwarzman 工学院在 2016 年的另一个大动作:投资 计算学院,则仅用了短短的 8 个月。 5 亿美元建立纳米研究中心(MIT.nano), DT 君 留 意 到 , Stephen A. 举全校之力旨在推动以纳米技术为核心 Schwarzman 计算学院的英文名称使用了 的材料科学发展。 College,而非目前麻省理工学院常设五大 不论是材料科学还是人工智能技 学院的 School,从建制上看应该有着更深 术,都是决定未来科技走向的关键领域, 远的意义。麻省理工学院要继续领跑 AI 麻省理工学院也向来注重跨学科、跨院系 时代的目标已经非常明确。2018 年 10 的合作。麻省理工学院企业合作办公室 月 15 日,也注定将是麻省理工学院,甚 Todd Glickman 主任就经常向工业界举一 至全球人工智能研究领域重要的一天。 30

第二十八期(点击阅读).pdf




