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国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 目 录 科研进展 社会网络环境下理性期望均衡模型的信息聚集研究进展…………………………………………….经济金融部 2 两相流移动接触线相场模型研究进展………………………………………………………………….材料环境部 3 函数型模型平均研究取得重要科学突破……………………………………………………………….经济金融部 5 切换线性系统的反馈镇定设计研究进展………………………………………………………..信息技术部 6 基于连续费马螺旋线的数控加工刀路规划研究进展……………………………………….…...先进制造部 7 综合新闻 郭雷院士荣获波德奖并作波德讲座….... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ……………………... ….…信息技术部 10 高小山研究员获吴文俊人工智能杰出贡献奖…………………………………………………………………综合处 12 杨翠红研究员出席世界贸易组织公共论坛并组织“亚太地区全球价值链新发展研讨会”……….........经济金融部 13 四位科研人员获 2019 年国家杰青科学基金项目资助………………......…………………………………....王翠斌 14 学术动态 综合报告八十三“肿瘤代谢重编程:链接细胞生存压力和肿瘤进化的桥梁”……………………交叉中心办公室 16 “科学计算论坛”之第五届科学与工程计算青年研讨会召开……………………………………………材料环境部 17 数学交叉文摘 诺贝尔奖中的数学………………………………………………………………………………….交叉中心微信公众号 19 专访前澳大利亚国家科学院院长、国际著名控制论专家布莱恩•安德森……………………...交叉中心微信公众号 22 专访新任国际工业与应用数学联合会主席袁亚湘……………………………………………………….…中国科学报 25 1 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 科研进展 社会网络环境下理性期望均衡模型的信息聚集研究进展 文:经济金融部 在金融市场中,投资者通过关于股票收益 预期均衡模型的信息聚集问题。和传统模型相比, 的隐私信息对股票收益进行后验评估,进而根据 此工作有两个重要创新: 期望效用最大化理论来决定股票购买量。市场均 衡价格由市场清零条件决定,均衡价格会有效地 聚集市场中投资者的隐私信息。自上世纪七十年  允许投资者的信号是任意维度的;  允许投资者的信号结构是任意的。 代以来, 理性预期均衡模型得到了持续的关注和 包 括 Grossman (1976), Grossman and 研 究 , 包 括 美 国 宾 夕 法 尼 亚 大 学 Sanford J. Stiglitz (1980), Hellwig (1980)等在内的许多著名 Grossman 教授、哥伦比亚大学 Joseph Stiglitz 模型是我们模型的特殊情形。作为基础,首先证 (2001 年诺贝尔经济学奖得主)在内的众多经 明了线性理性预期均衡的存在性、正则性和唯一 济学家在此领域都作出了杰出的贡献。 性。此外,他们还证明了市场均衡价格可以有效 已有研究假设投资者的隐私信息具有特殊 地聚集市场中投资者的隐私信息,和当噪声交易 的信号结构:投资者的隐私信号是股票收益和相 量逐渐消失时,市场均衡价格可以完全有效地聚 互独立的噪声之和。在社会网络环境下,投资者 集市场中所有的隐私信息。这些结果为研究信息 往往会和网络中其他投资者互相分享信息。 此外, 在社会网络中的传播对市场性能的影响提供了 为了提高信号精度,投资者往往也会对来自其他 理论基础。相关工作与美国 Tufts University 投资者分享的信息进行平均。在上面两种情形下 Sahar Parsa 教授,New York University Debraj 投资者的信号结构不能由传统的模型来刻画。受 Ray 教授和香港城市大学李端教授合作完成,发 此社会网络背景启发,经济金融研究部汪寿阳、 表在 Journal of Economic Theory 上。 娄有成等科研人员研究了一般信号结构下理性 2 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 两相流移动接触线相场模型研究取得进展 文:材料环境部 两相流的移动接触线是流体力学中悬而未 交叉学科的一个重要研究方向(Bonn, Egger et al, 决的问题之一。 图 1 是一个两相流接触线的示 Rev. Mod. Phys. 2009, Snoeijer and Andreotti, 意图。 两种流体(液体或者气体)形成的界面 Ann. Rev. Fluid Mech. 2013)。 同固壁的交线在非平衡态下会移动,称为移动接 材料环境部于海军、邸亚娜、许现民等人 触线。在移动接触线附近,使用经典的无滑移边 近几年对两相流接触线问题进行了系统的研究。 条件会产生无穷大的能量耗散,物理学界称之为 首先在数值方法方面, Qian-Wang-Sheng 接触线悖论(moving contact line paradox)。悖论 模 型 是 一 个 Navier-Stokes 流 场 方 程 和 产生源自于此问题的本质多尺度属性。为避免接 Cahn-Hilliard 相场方程耦合的复杂非线性系统。 触线悖论, 必须考虑接触线附近流体相对固体边 因为模型的非凸性质和物理小参数的存在, 非常 界的微观滑移。 为了在连续介质力学范畴内考虑 难于计算。他们从方程的变分结构出发,设计了 微观滑移效应,许多边界条件模型被提出,其中 大步长下也能严格保证能量耗散的显隐数值离 基于相场模型的广义 Navier 滑移边条件(Qian, 散格式。相关文章发表在国际权威期刊 Journal Wang and Sheng, Phy.Rev. E, 2003)因为能准确 of Computational Physics 上[1]。 近期他们又同 刻画分子动力学模拟结果, 以及具有物理的变分 合作者一起设计了具有高阶时间离散精度的大 结构而被广泛应用。 但是相场模型因为存在一个 步长下能量稳定的数值格式[2]。 这些工作发表 界面厚度小参数, 现在的计算机模拟能力很难达 之后得到国际学者广泛关注,引发很多相关工作。 到小参数实际的物理尺度大小,因此一些物理学 在模型方面,他们同合作者一起使用变分 家仅仅把其当作现象学模型使用。另一方法,工 方法将 Qian-Wang-Sheng 模型推广到了两种流 程中实际使用的很多两相流模型属于尖锐界面 体具有不同密度和粘性的情形,得到了热力学相 (sharp-interface),实际计算时虽便于处理大尺度 容的变密度两相流接触线模型,并设计了相应的 问题, 但这些模型一般很难满足物理的变分结构, 保持能量耗散结构的无条件稳定数值离散格式, 不容易处理存在复杂拓扑变化的情况。因为接触 验证了模型在大密度比率情况下的适用性[3]。 线问题在流体, 材料和工业制造中的广泛性,关 他们也对相场接触线模型与尖锐界面模型 于接触线理论和数值方法的研究一直是物理和 之间的关系问题进行了研究。通过渐近分析和数 3 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 值模拟, 我们发现对相场模型中的几个现象学参 [2] X. Yang(#) and H. Yu(*), Efficient 数按不同的尺度规律设定, 广义滑移边条件相场 second order unconditionally stable schemes for a 模型可以收敛于不同的尖锐界面模型。 经典的 phase field moving contact line model using an 尖锐界面模型中使用的 Jacqmin 2000 边界条件, invariant energy quadratization approach, SIAM Spelt 2005 条件, Gerbeau-Lelievre 2009 边界条 Journal on Scientific Computing, 件等都可以从他们的分析中导出。 通过使用前述 40(3):B889-B914, 2018 构造的高阶数值格式, 他们数值验证了相场方程 [3] H. Yu(#) and X. Yang(*), Numerical 关于界面参数的快速收敛特性,说明相场方程可 Approximations for a phase-field moving contact 以在界面参数取适中大小的时候得到可信的物 line model with variable densities and viscosities, 理结果。这个工作发表在流体力学顶级期刊 Journal of Computational Physics, 334:665-686, Journal of Fluid Mechanics 上[4]。 该结果不仅可 2017 用来理解相场模型和明锐界面模型之间的关系, [4] X. Xu(#), Y. Di and H. Yu(*), 而且对数值计算中的参数选择具重要指导意义。 Sharp-interface limits of a phase-field model with 参考文献:[1] J.Shen(#), X. Yang, H. Yu(*), a generalized Navier slip boundary condition for Efficient energy stable numerical schemes for a moving contact lines, Journal of Fluid Mechanics, phase field moving contact line model, Journal of 849:805-833, 2018 Computational Physics, 284:617-630, 2015 图 1:移动接触线示意图(Bonn et al, Rev. Mod. Phys. 2009) 4 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 函数型模型平均研究取得重要科学突破 文:经济金融部 在经济、管理等问题的研究中,通常面临多 如管理科学中的学习曲线、统计过程控制中的质 个候选模型,从而带来了模型拟合形式上的不确 量指标、路口的交通流量数据等。张新雨与合作 定,即模型不确定性(Model Uncertainty)。在 者在函数型数据的最优模型平均预测研究中取 参数推断中如果忽略模型不确定性会导致偏误, 得突破性进展。具体成果包括:1. 在函数型线 可能造成决策失误;在预测中如果忽略模型不确 性回归框架下,利用 Karhunen-Loève 方法对函 定性会导致信息遗失和不稳健预测, 造成预测的 数型自变量和因变量进行展开,展开的阶数不同 失效。 模型平均通过对各个候选模型赋予一定的 产生了不同的候选模型, 张新雨与合作者着提出 权重,是处理模型不确定性的主要方法之一。早 了删组交叉验证方法对来自不同模型的估计和 在 1969 年,诺贝尔经济学奖获得者 G. Granger 预测进行加权平均;2. 建立了其渐近最优预测 在对航空需求进行预测时就提出了使用模型平 理论,并在国际上首次证明了复杂数据下模型平 均。近年来,模型平均已经成为国际计量经济学 均参数估计的相合性质, 为基于参数估计的经济 界 热 点 研 究 领 域 , 包 括 两 位 诺 奖 获 得 者 L. 解释提供了理论依据。 Hansen 和 T. Sargent 均活跃于这个研究领域。经 该论文发表在统计学顶级期刊 Biometrika。 济金融部张新雨研究员和他的团队在函数型数 据模型平均的最优权重选择、 参数收敛性等理论 审稿人给出了“The results are solid”和“the 方面进行了深入研究,取得了突破性研究成果。 contribution is significant”等好的评价,最近论 文被加拿大皇家科学院院士 W. Pedrycz 等的发 函数型数据是指源自于某个函数的数据,比 表的论文所引用。 图 2:模型平均和模型选择方法的交通流量预测风险比较。(a), (b)和(c)对应到分组个数,四条曲线对 应四种模型筛选方法,RW 是其他模型平均方法,MA(0)是模型选择方法,MA(1)到 MA(10)是不同候选个 数模型下所提出的模型平均方法。 5 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 切换线性系统的反馈镇定设计研究进展 文:信息技术部 反馈镇定问题是动态系统设计和综合中最 间内被驱动到原点。实现上述能控性的切换路径 重要的问题之一。对线性系统,反馈镇定问题可 中切换次数最小的路径称为最 小切换次数路径, 通 过极点配置或 LQ 等方法解决。对切换线性 而此最小切换次数问题是 2005 年提出的公开 系统,尽管已有的研究不可胜数,这个问题仍远 问题。十几年来,已有的工 作给出不少上界估 没有完整解决。与线性系统相比,切换线性系统 计,比如,对𝑛阶切换线性系统,∑ 𝑛 𝑛 𝑘 𝑘=1 反馈镇定问题面临的困难和挑战包括: 1). 可 和 2 𝑛都是已知的上界。然而,因 为没有有效 镇定性不意味着凸 control-Lyapunov 函数的 的下界估计,最小切换次数问题一直悬而未决。 存在性,从而使得有效 Lyapunov 函数的搜索 为此,他们通过研究系统能控集 的结构,将能 和构造变得更困难;2) 即使完全能控的系统也 控集表达为若干个子空间的并,其中每一个子空 可能不存在(一对一) 分段线性的反馈控制 器, 间可经由某具有固定切换顺序 的切换路径和适 这表明每个子系统可能需要多个线性状态反馈, 当控制输入驱动到原点。基于此观察,他们给出 而切换系统所需线性反馈的个数是否有 上界? 构造性的切换/控制方案,可把能控集中任一状 这是一个重要的问题;3) 切换系统的二次型最 态经由不超过𝑛(𝑛+1) 2 − 1 次切换实现能控性。 优通常没有稳态解,因此在此框架内 寻求反馈 进一步,他们构造了一个 例子,表明至少需要 镇定方案必然面临(候选控制器) 指数爆炸问题。 𝑛(𝑛+1) 2 − 1 次切换才能实现完全的能控性。 鉴于以上困难, 信息技术部孙振东等科研人员针 由此,可知𝑛阶切换线性系统 实现能控性最小 对能控离散时间可逆切换线性系统, 发展最小切 共同切换次数是𝑛(𝑛+1) 2 − 1 次,从而完整解 换次数的能控算法,给出切 换镇定所需线性反 决了最小切换次数问题。 馈个数的上界, 获得解决切换镇定问题构造性的 2. 实现镇定的线性反馈个数上界估计 如 设计方案。 前所叙,一个子系统对应一个线性状态反馈不足 1. 实现能控性最小切换次数 切换线性系 以实现切换线性系统的稳定性。一个基本 的问 统的能控集是一个不变子空间,子空间中所有状 题是,切换系统实现镇定设计需要多少线性状态 态可经由一个切换路径和适定的 控制在有限时 反馈?为获得有效的上界估计,他们在 实现能 6 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 控性的最小切换次数问题的算法基础上,考虑单 馈个数提供了有效的上界估计,同时 还未研究 输入切换系统在有限时间内达到原点 的 切换系统暂态性能(调节时间)提供了可行的方 deadbeat 镇定设计问题,证明任一能控𝑛阶单 法基础。相关设计是构造性的,解 决了能控离 输入切换线性系统可通过不超过𝑛个线性状 态 散时间可逆切换线性系统的反馈镇定问题。 反馈和适当的切换策略实现切换系统的有限时 最后,应当强调,上述成果是能控离散时间 间稳定。另一方面,对由𝑚个子系统组成的 能 可逆切换线性系统取得的。对连续时间切换线性 控多输入切换系统,可通过(非正则)状态反馈 系统,尽管可以期待相关的结果仍成立,但苦于 化为能控的单输入切换系统。由此,他们 证明 缺乏有效工具,还没建立起对应的设计框架。这 任一能控𝑛阶切换线性系统可通过不超过𝑛 + 𝑚 是他们进一步研究的方向。 个线性状态反馈和适当的切换策略实现 切换系 统的有限时间稳定。这不仅为实现镇定的线性反 基于连续费马螺旋线的数控加工刀路规划研究进展 文:先进制造部 在数字化设计与制造中,CAM(计算机辅 助制造)是非常重要的一部分。对于建模之后的 自由曲面,需要通过 CAM 规划刀具路径以及刀 轴方向, 然后生成数控机床可以识别的加工指令。 对于给定的自由曲面, 如何规划刀具路径是重要 而有意义的问题。 在数控加工中,基于三角网格的刀位点路 径规划作为 CAM 中的重要组成部分,一直是国 内外学者们的研究焦点。 刀位点的路径规划可以 归结为拓扑形式和参数形式。两种形式生成的路 径轨迹大致可以分为以下几种情况: 7 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 的偏置(offset)线。从而在满足残高约束的前提下 避免太多的弯折,如图所示: Zhao et al 2018 其中,Fermat spiral(费马螺旋线)具有显 著优势,首先其转折角较少,而且可以一次加工 成型,无需频繁抬刀。将待加工曲面上各个位置 的 Fermat spirals 相连构成一条唯一的刀位点路 径轨迹,我们称其为 connected Fermat spirals 对于偏置曲线会发生自交( self-intersection) (CFS)。在以前的工作中,zhao et al[ACM Trans. 的现象,我们采用一种自适应调整局部曲线的方 Graph 2016,2018]对 CFS 进行了深入的研究,设 法来避免残高超界。 计了基于 CFS 的刀具路径规划方法。但是他的 最 后 , 我 们 根 据 动 力 学 约 束 对 Fermat 工作依然存在问题(如下图所示):他们通过随机 spirals 进行合适的转接,从而得到光滑的刀具 撒点并通过解优化问题来得到最终路径,使得路 路径,利于高速加工。 径迂回曲折,存在过多的弯折, 不利于高速加工; 在生成 Fermat spiral 的时候没有考虑动力学约 束, 生成的路径过于曲折,会显著影响后续的加 工速度。 基于以上两个问题,先进制造部袁春明等 科研人员提出改进型的基于等残高方法的 connected Fermat spirals。 我们首先生成填充整个曲面的偏置曲线: 使用搜索算法生成满足残高约束的测地线距离 8 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 实验结果表明,我们的方法与原有方法 比较,整体上具有更好的光滑性和易加工性, 检验表明,我们最终生成的刀具路径严格满 足残高约束。我们对我们的方法和已有方法 (Zhao et al)进行了仿真测试,实验结果表明, 与原有方法相比,根据机床参数的不同,我 们的算法的加工效率提高 2 倍左右。 9 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 综合新闻 郭雷院士荣获波德奖并作波德讲座 文/图:信息技术部 2019 年 12 月 11-13 日,国际控制系统领 processing, stochastic systems, and applied 域影响最大的年度会议“IEEE 决策与控制大会” mathematics)” ,被授予 2019 年 Hendrik W. Bode (CDC‟2019)在法国尼斯召开,会议注册代表 Lecture Prize(简称波德奖),并作了本次会议 近二千人。会议期间,IEEE 控制系统学会举行 唯一的大会报告“波德讲座(Bode Lecture)”。 了年度颁奖典礼,郭雷院士“因在自适应控制、 该奖以著名的现代控制理论与电子通信先 系统辨识、自适应信号处理、随机系统及应用数 驱——Hendrik W. Bode 的名字命名,由 IEEE 学领域的根本性和实际性贡献(For fundamental 控制系统学会设立。该奖每年在世界范围内遴选 and practical contributions to the field of adaptive 颁发给系统控制领域的一位杰出学者,以表彰其 control, system identification, adaptive signal 对控制系统科学或工程的重大贡献。自 1989 年 10 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 列重要研究成果。首先,他介绍了著名自校 正调节器的历史性作用和对学科与应用的 广泛影响,关于自校正调节器全局稳定性、 渐近最优性和收敛速度等基本理论问题研 究上的困难和挑战,前人的相关工作以及本 人对这一难题突破性解决的主要思路,以及 对在线学习算法与反馈控制相结合解决更 复杂问题时的研究启示。其次,介绍了在工 业控制中应用最广泛的经典“比例-积分-微 该奖设立以来,已先后颁发给 30 位国际著名控 分(PID)”控制的历史、目前实际应用与理论 制科学家, 是目前国际自动控制领域最具声望和 研究之间的鸿沟, 以及最近与合作者在非线性不 影响的学术荣誉之一。国际著名控制学家、中国 确定系统 PID 控制方面的基础研究成果,给出 “两院”外籍院士、哈佛大学何毓琦教授在其博文 了保证闭环系统全局稳定和渐近最优的 PID 参 中指出:“郭雷是中国和世界华人中第一位获此 数设计原理和具体选取方法,并说明了 PID 控 荣誉者,…… 海内外华人科研工作者都应该为 制算法具有双边大范围鲁棒性。随后,他介绍了 郭院士和中国科研的崛起而自豪”。 定量研究反馈机制的最大能力和根本局限这一 会议期间,郭雷院士作了题为“反馈与不确 基本科学问题的理论框架,分别对典型参数化和 定 性 : 基 本 问 题 和 定 理 ” 的 波 德 讲 座 ( Bode 非参数化两类不确定性非线性系统, 给出关于反 Lecture),是本次大会唯一的大会报告。他系 馈机制最大能力的几个“临界值”定理。最后,他 统介绍了在反馈与不确定性方面的研究成果。反 提出了对控制理论未来发展的几点思考和展望。 馈无处不在,是自动控制的最核心概念,是一条 IEEE 控制系统学会前主席弗朗西斯科·布 基本的系统学原理,是智能系统中不可或缺的关 洛教授在主持郭雷院士的获奖报告时,评价郭雷 键机制。不确定性也无处不在,反馈是对付不确 院士“对自适应控制和系统辨识研究做出了真正 定性的有力方法, 反馈控制一直是控制系统研究 根本性贡献,对反馈机制最大能力研究做出了真 的主题。 但反馈与不确定性之间定量关系的研究 正原创性贡献”。 许多不同国家的参会者都对郭 却是富有挑战的基本科学问题。在此报告中,郭 院士的精彩报告表示热烈祝贺并给予高度评价。 雷院士系统介绍了他在这一根本问题上的一系 11 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 郭雷,我国著名系统与控制科学家,现任 科学院院士,2007 年“因为在随机系统的自适应 中国科学院数学与系统科学研究院特聘研究员、 估计与自适应控制理论、 以及反馈机制的最大能 中科院国家数学与交叉科学中心主任。1982 年 力研究方面所做出的根本性贡献”而当选国际自 毕业于山东大学数学系,1987 年在中科院系统 动控制联合会会士,2007 年当选瑞典皇家工程 科学所获博士学位。1993 年“因解决了自校正调 科学院外籍院士,2014 年被瑞典皇家理工学院 节器的稳定性与收敛性这一长期悬而未决的难 (KTH)授予荣誉博士学位。他曾经先后两次 题”,被国际自动控制联合会世界大会授予青年 应邀在三年一度的国际自动控制联合会(IFAC) 作者奖。1998 年当选美国 IEEE 会士,2001 年 世界大会上作一小时大会报告,是 IFAC 成立 当选中国科学院院士,2002 年当选发展中国家 60 年来迄今唯一中国大陆学者。 高小山研究员获吴文俊人工智能杰出贡献奖 文:综合处 近日, 第九届 “吴文俊人工智能科学技术奖” 系统机器证明若干基本方法、发展了几何约束求 揭晓,高小山研究员为吴文俊人工智能杰出贡献 解的系统高效算法、合作发展了几何定理机器证 奖获得者之一。 明的消点法、设计了多种实用约束下快速的时间 高小山现为中国科学院数学与系统科学研 最优运动插补控制算法, 在数学机械化核心问题 究院研究员、常务副院长,国家数学与交叉科学 上取得了系统与原创成果并得到重要应用。 作为 中心副主任。他主要从事数学机械化研究,对该 典型的数学与人工智能交叉研究,得到了两个领 领域的发展做出了重要贡献,被吴文俊称为数学 域同行的广泛与高度评价。高小山曾获国家自然 机械化领域目前的“领军人物”。针对智能 CAD、 科学二等奖,中科院自然科学一等奖,香港求是 机器人、计算机视觉、智能数控加工等机器智能 杰出青年学者奖,吴文俊应用数学奖,国家基金 中的关键需求, 高小山带领团队建立了微分差分 委杰青,第 12 36 届 国 际 计 算 机 学 会 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) SIGAM/ISSAC 杰出论文奖,第 4 届亚洲数学 术奖获得者、中国人工智能学会名誉理事长吴文 技术大会最佳论文奖, 国家十五重大科技成就网 俊命名。自 2011 年正式设立以来,至今已在全 络展,中创软件人才奖等,担任 3 个数学机械化 国范围内开展九届评审活动。该奖旨在奖励在智 方面 973 项目的首席科学家。 能科学技术领域取得重大突破,做出卓著贡献的 “吴文俊人工智能科学技术奖”由中国人工 科技工作者和管理者,被誉为“中国智能科学技 智能学会发起主办,以人民科学家、我国智能科 术最高奖”。 学研究的开拓者和领军人、 首届国家最高科学技 杨翠红研究员出席 世界贸易组织公共论坛并组织“亚太地区全球价值链新发展研讨会” 文/图:经济金融部 年公共论坛(WTO Public Forum),并于 10 月 11 日上午和上海国际贸易中心战略研究院执行院 长/上海 WTO 事务咨询中心姚为群教授共同组 织了题为 New Developments of Global Value Chains in the Asia-Pacific Region and Beyond 的 研讨会,并做主题演讲。本次研讨会主要对由中 美两国发起、亚太经合组织(APEC)所有成员 经济体参加的“全球价值链中的 APEC 贸易增加 2019 年 10 月 9 日至 12 日,杨翠红研究员 值核算及数据库建设项目”主要成果、挑战以及 赴瑞士日内瓦参加世界贸易组织(WTO)2019 未来计划进行了深入研讨。 13 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 中国常驻世贸组织代表团张向晨大使出席 世贸组织公共论坛是世贸组织每年最大规 研讨会并做开幕式演讲。 美国商务部经济分析局 模的公共活动。今年的公共论坛以“贸易前瞻: 产业统计事务司副司长 Thomas Howell、WTO 适应变化的世界”(Trading Forward: Adapting to 经 济 研 究 和 统 计 司 高 级 统 计 师 Christophe a Changing World)为主题,有近 2000 名来自各 Degain、经济合作与发展组织(OECD)贸易与 国的政府官员、商界领袖以及专家学者等,在 4 统计司司长 Nadim Ahmad、对外经贸大学裴建 天的会议期间集中探讨各经济体如何适应快速 锁副教授分别做了报告。 变化的贸易环境、服务贸易的重要作用、WTO 如何变革等议题。 四位科研人员获 2019 年国家杰青科学基金项目资助 文:王翠斌 近日,国家杰出青年科学基金 2019 年获资 刘劲松主要致力于圆填充(和圆模式)、 助名单正式批准公布,闫振亚研究员、刘劲松研 Teichmuller 空间、拟共形映射以及相关方向的 究员、 李婵颖研究员和张新雨副研究员四位科研 研究,尤其是在 Schulte 问题、Jenkins-Strebel 微 人员获 2019 年国家杰青科学基金资助。 分存在与唯一性问题、高维拟共形映射的分解等 闫振亚主要研究数学物理、 可积系统与复杂 问题上取得了若干实质性进展。他曾获 2015 年 非线性波的数学理论方法、 符号与数值计算及多 度 ISAAC 唯一的一个“青年科学家奖”、中 学科交叉应用等,包括怪波理论、反散射理论、 国科学院“朱李月华”优秀教师奖(2015)等。 Riemann-Hilbert 问题与方法、非厄米 PT-对称分 李婵颖长期致力于非线性不确定系统控制 析及应用等。曾获全国百篇优秀博士论文奖、首 的基础研究,包括基本的非线性参数不确定系统 届中科院卢嘉锡青年人才、 中科院优秀导师奖等。 的反馈能力刻画, 以及任意采样系统状态可重构 14 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 的临界频率等问题。她曾获国家自然科学基金委 青年奖等奖励,是中国科协青年科学家论坛-计 优秀青年基金、 第四届中国工业与应用数学学会 量建模与量化政策分析的项目负责人和执行主 青年科技奖以及第 33 届中国控制会议关肇直 席。 奖等。 国家杰出青年科学基金,旨在支持在基础研 张新雨主要从事计量经济学的理论研究工 究方面已取得突出成绩的青年学者自主选择研 作,具体研究方向包括模型平均、模型选择和组 究方向开展创新研究,促进青年科学技术人才的 合预测等。 他曾获国家自然科学基金委管理学部 成长,吸引海外人才,培养造就一批进入世界科 优秀青年基金资助,并曾获中国科学院优秀博士 技前沿的优秀学术带头人。 学位论文、 中国科协青年托举人才和中国管理学 15 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 学术动态 综合报告八十三:徐鹰教授谈 “肿瘤代谢重编程:链接细胞生存压力和肿瘤进化的桥梁” 文:交叉中心办公室 2019 年 11 月 25 日下午,美国佐治亚大 开研究,试图解释出现每一种代谢重编程的原因。 学徐鹰教授应国家数学与交叉科学中心的邀请, 徐鹰教授的研究团队通过对 14 种肿瘤、7 千多 作了题为“肿瘤代谢重编程:链接细胞生存压力 肿瘤组织的转录数据分析及建模计算,发现所有 和肿瘤进化的桥梁”的综合报告。陆汝钤院士主 这些 50 余种代谢重编程都较原来的代谢方式产 持报告会,并向徐鹰教授颁发了报告证书。 生更多的氢离子。基于大数据分析,徐鹰教授提 报告从代谢重编程的角度研究了肿瘤的发 出了一个新的猜想:所有代谢重编程都是为了平 生发展机理机制。 肿瘤组织细胞中出现各类代谢 衡细胞内芬顿反应持续产生的 OH-。这导致了受 方式的改变,以往的研究多将这些代谢重编程分 芬顿反应影响的细胞一系列行为上的改变, 包括 16 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 细胞持续增殖、逐渐产生抗药性、患者血液钠水 模分析的方式做肿瘤生物学研究,主要关注肿瘤 平持续下降、肿瘤转移等。徐鹰教授进一步介绍 发病的主要推动力及相关机理。1991 年获得美 了该理论对肿瘤研究、 预警、治疗等可能的影响。 国科罗拉多大学计算机系博士学位。1993 年加 徐鹰教授任职于佐治亚大学生物化学系及 盟美国橡树林国家实验室(1993 - 2003),开 生物信息研究所。自 2003 年起,任该系“校董 始生物信息学的研究。他目前在吉林大学中日联 事会及佐治亚科学协会著名学者”讲座教授。他 谊医院任“千人学者”讲座教授及“肿瘤系统 也是佐治亚大学生物信息研究所的第一任所长 生物学中心”主任。他共发表论文 300 余篇,五 (2003 - 2011)。 他使用数据挖掘及数学建 部著作,引文数超过 13000,H-Index 为 61。 “科学计算论坛”之第五届科学与工程计算青年研讨会召开 文/图:材料环境部 17 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 2019 年 12 月 12 日至 13 日,由中国科学院 或工程的交叉领域,为助力我国尽快摆脱关键核 数学与系统科学研究院举办,国家自然科学基金 心技术“卡脖子”的困境、面向未来形成强大的 委、国家数学与交叉科学中心、计算数学与科学 自主创新能力而奋斗。张林波研究员介绍了国家 工程计算研究所、 科学与工程计算国家重点实验 重点实验室的情况,并宣布会议开幕。大家就共 室联合资助的“科学计算论坛”之第五届科学与 同感兴趣的流体计算、材料计算、高性能计算、 工程计算青年研讨会在我院召开。 我院林群院士、 最优化算法、反问题的计算方法、大数据分析等 崔俊芝院士、袁亚湘院士、计算数学与科学工程 领域的最新进展,进行了不同角度的介绍和讨 计算研究所所长周爱辉研究员、科学与工程计算 论。 国家重点实验室主任张林波研究员、 科学与工程 来自香港中文大学、香港理工大学、北京大 计算国家重点实验室副主任郑伟英研究员等参 学、清华大学、上海交通大学、浙江大学、南京 加了会议。 大学、天津大学、武汉大学、电子科技大学、上 首先, 周爱辉研究员代表计算数学与科学工 海财经大学、湘潭大学、北京邮电大学、南方科 程计算研究所在开幕式上致辞,介绍了我院引进 技大学、哈尔滨工业大学、中国科学院深圳先进 人才的新政策。 袁亚湘院士在开幕式上寄语参会 技术研究院、中科院网络中心、钱学森空间技术 代表,希望青年学者通过这个平台增进友谊、促 实验室、北京计算科学研究中心的计算数学领域 进交流、 扩大合作, 共谋我国计算数学的新发展。 的十八位青年领军人物和我院各所的青年科研 崔俊芝院士鼓励大家投身计算数学与应用科学 人员、研究生也参加了此次会议。 18 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 数学交叉文摘 诺贝尔奖中的数学 文章来源: 国家数学与交叉科学中心微信公众号 时间: 10 月 9 日 一年一度的诺贝尔奖正陆续揭晓。 上世纪七八十年代,3 位科学家将 作为自然科学的基础、重大技术创新发 拓扑概念引入物理学领域,这也是他们 展的基础,数学却未被列入诺贝尔奖的 获奖的核心成就。瑞典皇家科学院在新 行列,原因众说纷纭,尚无定论。 闻公报中说,这一获奖研究成果开启了 不过,无论是诺贝尔物理学家、化 一个未知世界的领域,获奖者利用高等 学奖,还是生理学或医学奖、经济学奖, 数学方法研究物质的不寻常阶段或状 甚至是诺贝尔文学奖,其中都能看到数 态,如超导体、超流体和薄磁膜。得益 学的作用。 于他们开创性的研究,科学家们现在可 本文列举一二,以飨读者,以此共 以探索物质的新相变,未来有望应用于 同领略数学的魅力。 材料科学和电子学领域。 如今,拓扑已经渗透到物理学研究 诺贝尔物理学奖 的多个领域,重要的拓扑性质包括连续 2016 年 诺 贝 尔 物 理 学 奖 颁 给 性和连通性,这成为研究分析物质世界 了 美 国 科 学 家 戴 维 ·索 利 斯 、 邓 的重要数学方法。物理学家们已发现了 肯 ·霍 尔 丹 和 迈 克 尔 ·科 斯 特 利 茨 , 多种多样的拓扑相,拓扑材料或将有助 表彰他们在物质的拓扑相和拓扑 于未来量子计算机的研发。 相变理论上所作出的突出贡献。 诺贝尔化学奖 拓扑,是现代数学的一个重要分 1985 年 诺 贝 尔 化 学 奖 颁 给 了 支。主要研究的是几何图形或空间在连 美国数学家、结晶学家赫伯特 续变形后依然保持不变的性质。 A ·豪 普 特 曼 和 美 国 晶 体 学 家 杰 罗 姆 ·卡 尔 勒 , 表 彰 他 们 发 展 了 测 定 19 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 分子和晶体结构的方法,即运用 这一成果被组委会认为是“在医学 直接法确定晶体结构作出了开创 领 域 掀 起 了 一 场 革 命 ”“使 医 学 如 同 进 性的研究工作。 入了太空时代”。 事实上,“直接法”可以说是一套数 在医学中,CT 能够在不损伤病人 学方法,利用它可从化合物结晶体的 X 的情况下,提供人体从头到脚各部位的 射线衍射图像,从而推断晶体的分子结 断层 X-射线图像。在人体内部,不同 构。 的组织具有不同的 X 射线吸收率,如 早在 1949 年,豪普特曼与卡尔勒 果知道人体内 X 射线吸收率的分布, 共同研究出一组数学方程,可以描述 X 那么就可以重建体内组织的图像。 射线被晶体衍射而成的无数斑点在底 上世纪五六十年代,柯马克在与一 片上排列。而通过对底片上斑点的强度 家医院的合作项目中,将其遇到的问题 分析,他们的方程能精确确定晶体分子 转化为了一个数学问题,并写成了论文。 内诸原子的位置。 但当时并未引人注意,直到更多学者开 但该结果在当时发表后并未引起 始研究 CT 的工作原理时,才注意到柯 注意,后来结晶学家借助这一数学方法 马克早已建立好了 CT 的完整理论。 来确定数以千计的微小生物分子的三 如今,CT 的数学理论应用愈加广 维结构,如激素、维生素和抗生素等的 泛。比如:正电子 CT(PET)能够提 三维结构。而没有该方法之前,要推断 供病人体内新陈代谢水平的分布图像。 一个简单的生物分子结构,约需两年的 除了在医学领域的应用,还可用于测量 时间。20 世纪 80 年代,使用高效能的 海水温度分布、观察天体运动、木材无 计算机完成此法所要求的计算只需约 破坏内部检测等。 两天左右。 诺贝尔经济学奖 诺贝尔生理学或医学奖 诺贝尔经济学奖可谓是与数 1979 年 诺 贝 尔 生 理 学 或 医 学 学联系最为紧密的一个奖项了。 奖 颁 给 了 美 国 数 学 家 阿 兰 ·柯 马 克 自 1969 年 诺 贝 尔 经 济 学 奖 设 立 以 和英国科学家豪斯菲尔德,表彰 来,大多数获奖者的获奖成果都 他们创立了计算机 X 射线断层成 用到了数学工具,他们有着深厚 像 ( CT) 的 数 学 理 论 。 的数学功底,有些获奖者本身就 是著名的数学家。 20 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 首届诺贝尔经济学奖颁发给了 “计 程组代替回归分析,并应用于经济增长 量 经 济 学 ”的 奠 基 人 简 ·丁 伯 根 和 拉 格 理论与投资理论,产生了新一代计量经 纳·弗里希,表彰他们发展了动态模型 济学; 来分析经济进程,在经济学的研究方法 1996 年获奖者米勒斯和费克勒研 上和经济学的计量分析技术上 ,以及在 究了不对称信息条件下的经济激励理 把经济理论运用于经济政策的制定等 论,把政府税收问题变为难于求解的变 实际应用方面的突出贡献。他们是把经 分问题,并利用“最优控制原理”求解; 济学发展成为用数学来描述、用计量来 诺贝尔经济学奖所授予的成果, 决定的科学的先驱者。借助于成熟的理 充分展现了数学方法,尤其是分析数学 论和统计分析,创立了经济政策和计划 在经济学研究中不可缺失的地位和作 的理论基础。 用,且不断深化。无论何时,对于经济 第二届诺贝尔经济学奖颁发给美 学家来说,具备扎实的数学功底,掌握 国经济学家保罗·萨缪尔森,表彰其发 科学的数学分析方法至关重要。 展了数理和动态经济理论,将经济科学 诺贝尔文学奖 提高到新的水平。他的研究涉及经济学 此外,1950 年,帕特兰·罗素,因“表 的全部领域。 彰他所写的捍卫人道主义理想和思想 他撰写的《经济分析基础》一书, 自由的多种多样意义重大的作品”获得 被认为是从数学角度综合了微观经济 诺贝尔文学奖。他提出的“罗素悖论”引 学的各个领域,提出了进行理论研究的 发了数学界对数学理论底层更加深刻 数学工具,为微观经济学建立了统一的 的讨论。 数理基础。这本书在当时被誉为数理经 尽管诺贝尔奖中没有数学奖, 济学的划时代巨著。 但数学家们设立了四年颁发一次 这样的例子不胜枚举。 的 “菲 尔 兹 奖 ”和 一 年 颁 发 一 次 的 1980 年获奖得主劳伦斯·罗·克莱 “阿 贝 尔 奖 ”, 这 两 个 数 学 大 奖 的 因以经济学说为基础,根据现实经济中 含金量、国际性,以及所享有的 实有数据所作的经验性估计,建立了经 荣誉都不亚于诺贝尔奖,因此也 济体制的数学模型; 被 誉 为 “数 学 中 的 诺 贝 尔 奖 ”。 1989 年诺贝尔 奖 的特里格维 ·哈 威尔莫,他是统计学家,用变量间的方 21 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 专访前澳大利亚国家科学院院长、国际著名控制论专家 布莱恩• 安德森: 控制科学为产业和国家发展持续发力 文章来源: 国家数学与交叉科学中心微信公众号 时间: 10 月 18 日 控制,是任何一个系统都不可缺失 鲁道夫•卡尔曼(编者注:现代控制论 的“大脑”,从天上的人造卫星、航天 奠基人)主讲的报告,我被他所谈到的 飞船,到地面上的汽车、物流,以及国 知识内容所深深吸引,并把鲁道夫•卡 家管理中方方面面无不显示出控制科 尔曼视为提出和解决科研问题的楷模。 学的重要性。 我在解决问题上取得了一些早期 在前澳大利亚国家科学院院长、国 的成功,这也或多或少决定了后来的研 际信号、系统与控制领域公认的领军人 究方式。我博士论文研究的是电路理论, 物之一布莱恩•安德森看来,产业界、 所以转向控制的跨越并不是很大,不过 公共政策的重大需求都正在驱动控制 也不是微不足道的。电路理论的背景和 科学的不断发展。近日,在布莱恩•安 对 控 制 的 兴 趣 给 了 我 信 心 —— 一 旦 我 德森访华之际,中国科学院国家数学与 成为一名成熟的科研工作者,我就能把 交叉科学中心对其进行了专访。 我的研究延申到更广泛的范畴中去。 Q1 至于近年来系统与控制领域的进 您为何选择控制理论作为您的研 展,难以用三言两语回答。粗略地说, 究方向?近年来,系统与控制领域的重 我们已经看到在实现以下目标上取得 要进展有哪些? 了重大发展:处理非线性问题、处理多 布莱恩·安德森: 输入多输出问题、应对适应环境变化的 我从事通信、信号处理、电路理论 需要并引发与学习系统的联系、处理一 和有限程度的计量经济学工作。控制理 些系统的分布式性质、处理以偏微分方 论一直是我的中心研究兴趣,但并不是 程为模型的系统,以及与机器学习的联 唯一的兴趣。我对控制理论的兴趣源于 系等。 我在斯坦福大学读研究生时听到的由 22 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) Q2 大多数领域的发展都是因为同时受到 您在控制理论及其应用方面做出 多种因素的驱动: 了巨大的贡献和成就。您认为该领域的 产业界发展需要:反映在公司希望 重要性是什么?数学在其中扮演了怎 提供一种产品或过程,为市场上的股东 样的角色? 赚钱。公共政策要求:如清洁能源、减 布莱恩·安德森: 少城市拥堵、确保老年人仍能继续在家 控制理论是重要的。没有它,我们 生活、经济管理、水资源管理。国家实 就不会有在空中飞行的现代飞机,在海 验室或大学的研究人员会对应用中存 上航行的现代船只,在道路上行驶的自 在的挑战开展研究,包括那些在具有特 动车辆,也不会有 4 公里长的无人驾驶 定目标的研究资助计划中提出的挑战 列车、国家银行对国民经济的管理、自 性问题,他们也会探索突破原有学科领 适应心脏起搏器、物流供应线的管理、 域的新方向。 自动化仓库„„例子不胜枚举。 Q4 一旦控制理论的应用超越了非常 您指导和接触过很多中国科学院 简单的情形,比如转动风车迎风或操作 数学与系统科学研究院的研究人员,请 蒸汽调节器,数学就成为控制理论发展 您谈谈您和他们之间的故事? 的关键。我们还记得,早在 19 世纪, 布莱恩·安德森: 在控制理论应用方面,研究人员就想知 1984 年,我第一次访问中国科学 道如何决定一个给定的实多项式的全 院系统科学研究所,见到了这里的研究 部根是否在复平面的左半部分。一旦多 人员。随后他们也来到澳大利亚国立大 项式的次数超越了三阶或四阶,就需要 学访问、学习,通过他们,我还与更多 一些好的数学基础方法来解决。 的研究人员进行了交流。在我的职业生 Q3 涯中,其中一个亮点就是与中国科学院 在您看来,系统控制和应用数学的 数学与系统科学研究院的交流,我非常 发展趋势是什么? 感谢有机会与这么多优秀的人合作。 布莱恩·安德森: Q5 我也许可以换个角度:什么推动着 请您为那些考虑从事系统控制和数 系统控制和应用数学领域的发展?我 学研究的年轻人提一些建议? 不是应用数学的代言人。不过,我相信 23 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 布莱恩·安德森: 有一个机制,让工业界在夏季接待大学 我有 3 个孩子和 10 个孙子(女)。 的研究人员。但最近我没有密切关注这 因此,我经常被问到“我应该做什么”, 些事情。有一个两者互相影响的显著例 关于教育和常规的专业发展,我认为有 子,即无人驾驶列车行驶数公里将矿石 3 个关键的原则,他们适用于可能正在 从内陆矿山运输到沿海港口时,根据沿 考虑从事系统控制和数学研究的年轻 途的坡度变化、遵守确定的时间表等, 人。 需要利用最佳控制策略来进行加速和 做你擅长的事。如果你不擅长数学, 制动。从多年前开始,澳大利亚国立大 你就不应该试着去做数学研究。 学的研究人员就为这项技术的实现做 做一些你感兴趣的事情。我本科时 出了贡献。 的控制课程很差,由于没有激情,所以 Q7 我的博士学位与控制无关,而且(当时) 在您看来,政府支持对科学发展有 我认为以研究控制问题开始我的博士 哪些影响?对于中国系统控制科学未 学位是愚蠢的。后来在研究生学习期间 来的发展,您有哪些建议? 的一些经历,激发了我对控制的热情。 布莱恩·安德森: 做一些能为你带来经济回报的事情。具 我想说的有几点:研究人员需要不 体而言,对于一个研究者,我要补充的 断阐明他们的工作对中国发展的价值, 是,环境、制度氛围和每天交流的人都 而不仅仅是指他们的论文。 是非常重要的。当你还年轻时如果可以 重点学科应获得一些更多的资源。 和一个学术大家一起工作,这真是太棒 根据我在澳大利亚为政府设计学科方 了。 案方面的经验,(我认为)在资金计划 Q6 设计中,必须避免每年大的波动、资金 在澳大利亚,数学界和工业界是如 安全和管理方面的高交易成本以及过 何合作的? 度规定的计划方向。 布莱恩·安德森: 当然,离开政府的支持,任何国家 我确实记得,在数学领域,有一些 都难以开展具有国际水平的科学技术 旨在促进面对面的交流活动,有系统地 研究,这对于基础研究尤其重要,就像 记录和传播工业界感兴趣的问题,并且 数学一样。 为这些问题寻求解决办法。我认为可能 24 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 支持机制需要考虑的主要问题是资 谓的“海尔迈耶准则”是一个很好的 金总量、分配机制的合理性,以及是否 指南。实际上,在“海尔迈耶准则”中 需要设立一些特定用途的资助。大多数 提出了一些问题,是无论对于控制理论 国家都明白,提供资助时不能像开关水 研究还是冰岛诗歌研究,都必须要回答 龙头一样时断时续,快速变化可能会造 的问题。大多数授权机构都会创建结构 成破坏。除此之外,研究也不是孤立地 化的应用程序流程,以寻求“海尔迈耶 进行,研究内容根据国家需要确定,同 问题”的答案。 时科研要与教学相结合。 原文采访语言为英语,本文由黄雷 当我以研究员的身份申请一个竞 翻译并编辑,由黄一修订。文章已于 争性的研究资助项目时,我总是发现所 2019-10-23 修改 专访新任国际工业与应用数学联合会主席袁亚湘: 让中国更多成果得到应有认可 文章来源:中国科学报 作者:韩扬眉 时间: 10 月 18 日 编者按:2019 年 10 月 1 日,中国科学院院士、中国科学院数学与系统科学 研究院袁亚湘研究员正式就任国际工业与应用数学联合会主席。中国科学院国家 数学与交叉科学中心组织了这次专访。 10 月 1 日,袁亚湘正式出任国际 日,中国科学院院士、中国数学会理事 工业与应用数学联合会主席。“向国庆 长袁亚湘在接受《中国科学报》专访时 七十周年献礼了!”在天安门前国庆 一如既往是个 “乐天派”。 70 周年阅兵观礼台上看完阅兵典礼后, 他感叹,新中国成立尤其是改革开 他发出了这样一条朋友圈。 放以来,科技实力不断增强,科学家参 “这并不说明我本人有多厉害,而 与国际活动越来越频繁,中国在国际舞 是国际数学界对中国数学的认可。”近 台上的影响力和话语权不断提升。“国 25 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 际组织在选拔负责人时自然要考虑中 当前,我国科技实现了“上天、入 国。” 地、下海”,进步之快速为世界惊叹。 但在袁亚湘看来,进步大多集中在技术 应用数学位列世界先进 上而非科学。“我们常说的‘卡脖子’ 国际工业与应用数学联合会是应 技术,表面是技术问题,但归根结底都 用数学领域最具影响力的全球性组织, 是科学问题,过去我们的‘科学’太少 我国在其中发挥着越来越不可替代的 了,尤其对基础科学研究不够重视。 ” 作用。 事实证明,基础研究实力的强弱, “我国应用数学赶上了发展的大 往往决定了一个国家创新能力的高低。 好时代,无论是理论研究还是工业应用, 但其具有长期性、复杂性、不可预见性 都处于国际第一梯队。”袁亚湘说。 等特点,有时十年、百年甚至更久才可 这种自信源于当前我国经济社会、 能“有用”。比如:1979 年诺贝尔生 工程技术以及自然和社会科学学科等 理学或医学奖得主、数学家阿兰 ·柯马 高速发展,催生了对应用数学的巨大需 克创建的数学理论,10 年以后在医学 求,加速了其发展进程。 领域掀起了一场革命;日本如今的制造 此外,一大批中青年应用数学家在 业强国地位得益于数十年对基础研究 国际上崭露头角,广受认可。他们有更 的重视,从其 21 世纪以来共斩获 19 个 多机会受邀在国际工业与应用数学大 诺贝尔奖得以窥见。 会等高水平国际会议上作大会报告,国 袁亚湘指出,明天的技术源于今天 际高水平应用数学杂志也基本都有我 的科学,而当前我国整体环境有些急功 国数学家担任编委。 近利。“如果只注重技术本身,甚至为 了尽快得到„有用‟的技术直接„抄‟国外, 基础数学需“特别施策” 也许我们能解决当下的„卡脖子‟问题, 然而,数学界一致认为,我国虽是 但 20 年后,仍会被新问题卡住脖子。” 数学大国,距离数学强国还有一段距离。 “我国基础数学虽有一批优秀的 在他看来,对数学、物理等纯基础 研究需“特别施策”,原因在于它们有 青年数学家,但总体研究现状依然非常 自身的特殊性,往往不适合组织大团队、 严峻。”袁亚湘直言。 不宜写出明确的研究目标和技术路线, 通常很难得到大项目的支持。而在项目 26 国家数学与交叉科学中心简讯 2019 年第 3 期 (总第 31 期) 管理上,科技政策、评价考核等套用搞 他指出,经费问题应实事求是,让所在 工程的方式,科研人员常因填各种表格 领域的科学家评判需要多少、该怎么花, 而被占用了大量的时间。 给科学家一个宽松的环境、体面的生活。 “应让科学家有三分之二的时间 “数学家需要‘养’,包括他们在内的 用来好好做研究。诺贝尔奖得主都不是 基础研究科学家是国家的战略储备资 被考核、被评估出来的,要相信我们的 源。如果一个国家没有纯粹的基础研究 科学家,成果水到渠成就有了。政策制 科学家,是没有前途的。” 定者应有耐心,沉得住气,并在体制机 近年来,袁亚湘在不同场合奔走呼 制上有所改变。”袁亚湘说。 吁“加强基础研究的支持”、对现存问 题大胆发声,也承担着越来越多的社会 基础研究科学家需要“养” 职务,这与他热心、“乐天派”的性格 前不久,网络上有人“质疑”:纯 与雷厉风行、高效的做事方法分不开。 数学研究不需要仪器设备,为何需要那 履新国际工业与应用数学联合会 么多经费? 主席的袁亚湘将会更加繁忙。他需要为 “纯数学研究的确不需要买设备, 推动各个国家,尤其是第三世界工业与 但数学科学工作者也需要养家糊口,在 应用数学的发展而尽心竭力,除了日常 当前体制下,科研人员个人待遇是与课 管理工作,更要为四年以后在日本举行 题经费挂钩的。另外,纯数学研究更多 的国际工业与应用数学大会做好充分 的是学术交流,尤其需要与国际上最顶 准备。 尖的大脑进行思想碰撞,这是纯数学在 “能为学科发展做一些事情,很有 经费使用上与其他学科不同的地方。” 成就感。”袁亚湘说,中国科学家在国 袁亚湘坦承,奉献精神需要倡导,但每 际上担任重要职务已成趋势,这也要求 一代人所处的时代环境不一样,如果大 更多的科研人员做好准备,积极参与国 家都认为学数学收入少,做工程技术收 际学术组织的活动,在国际上取得更多 入多,又如何说服更多人从事数学事业 话语权,“只有这样,我国学者的成果 呢? 才会得到更公平公正地对待,得到应有 “最主要的不是经费多少问题,而 的认可。” 是花钱的方式,目前条条框框太多。” 27

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