刘保平:用耐性和专注筑起“数学城堡”
时间: 2017-08-11 来源:《千人》杂志
提要:“数学思维往往具有逻辑性和严谨性,部分数学理论会在某些地方与实际应用不期而遇。与其说是我选择了数学,还不如说是数学选择了我。”刘保平笑着称道。

刘保平:用耐性和专注筑起“数学城堡”

 

/本刊记者 鲁婷婷

晚上八点,记者如约拨通了刘保平的电话,电话那头的他现在是北京国际数学研究中心的研究员,平时工作比较繁忙,所以把采访安排在晚上。2006年,他在北京大学数学科学学院获得数学学士学位;2012年,在美国加州伯克利大学获得数学博士学位;2012-2015年在芝加哥大学做博士后;2017年入选国家第十三批“青年千人计划”。纵观刘保平的求学经历,这一路走来,数学似乎“霸占”了他生活的大部分时间,可他仍旧毫无厌意,热衷数学研究。

“不是我选择了数学,而是数学选择了我”

对于部分学生而言,数学仿佛是求学道路上一颗绕不开的“绊脚石”,时常会被绊倒,久而久之,便心生对数学的厌意。可刘保平却是数学的忠实爱好者,从学校到工作,几十年来从未离开过数学,问及他为何如此深爱数学,他说:“因为我中学时数学成绩一直不错,高考就报了北大数学专业。后来学习过程中也比较顺手,越学越顺畅,自然就越来越有兴趣,越来越有信心。”回忆求学的日子,刘保平介绍道,当时对于已学的数学定律、理论,要求不是死记硬背,而是自己会去证明,真正理解这个问题,不仅是知其然、更是要知其所以然;然后在此基础上,做一些题目练练手;最后举一反三,不断延伸。

美国著名数学家克莱因说:“音乐能激发或抚慰情怀,绘画能使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学能使人获得智慧,科技可以改善物质生活,而数学却能提供以上的一切。”说到数学的运用,常人的第一反应可能就是计算,解决经济交易中需要计算的一些实际问题,对于高等数学的运用,普通人很难理解。目前,刘保平主要从事调和分析和偏微分方程方面的研究。他介绍调和分析主要关注的是将函数或者信号分解成基本波形的叠加,以及对傅里叶级数和傅里叶变换的推广。在过去的两个世纪里,调和分析已经发展成了一个广泛的主题,对于很多不同领域诸如数论、量子力学、偏微分方程、信号处理、医学成像等都有着重要的应用。

他还介绍偏微分方程,大部分来自于物理问题,很常见的情况是物理学家依据物理实验、电脑拟合加上自己高超的直观研究发现这个物理系统好像有些性质。然后他们这些数学科研者就会研究这个系统为什么会有这样的性质,这样的性质对于实验和电脑拟合的误差是否稳定,是否有规律可循。这些问题的解决为信号传播、地下石油探测、光学的研究提供了工具和基础。

“数学思维往往具有逻辑性和严谨性,部分数学理论会在某些地方与实际应用不期而遇。与其说是我选择了数学,还不如说是数学选择了我。”刘保平笑着称道。

因母校情结,果断选择回国

刘保平回忆国外的求学经历,他觉得有两点最可贵:第一、导师都是领域里比较杰出的人物,跟着他们做数学研究,让他学到了发现问题、思考问题、解决问题的新方法,极大地开阔了视野,深刻的感受到了数学的独特魅力;第二、数学是一个需要相互交流、共同探讨的学科。在国外求学期间,认识到各个国家不同的数学学者,并与他们成为朋友,看到全球的数学爱好者为了数学都在努力,极大地激发了他探索数学的热情。

刘保平也很欣赏国外的一些教育方式,以他个人的经历来讲,他觉得伯克利和芝加哥大学的学术氛围比较活跃。课程方面,老师时常会开设专题课程,讲述一些同学们感兴趣的问题,所以学生总能找到新的课程来学;同时,会有各种名号的系列讲座,有学生自发组织的学习讨论班,大家接触不同领域和问题的机会很多。

虽说国外的求学和科研氛围、环境都很不错,但国内熟悉的一草一木、一人一物总能触动刘保平的内心,让他时常记挂着母校——北大。2015年,刘保平在芝加哥大学顺利结束博士后的工作,转向人生的下一阶段,向国内外的高校、企业投递自己的简历,当他收到北大的求职回复后,心情非常激动。他觉得不用再考虑其他的求职回复了,一心只想奔赴母校,回到他熟悉的地方。

终于,他如愿以偿,回到了北大,入职于北京国际数学研究中心,这里给予了刘保平一种亲切之感。因为有很多他熟悉的学长和老师,工作中他不必花费太多时间去熟悉环境和人际关系,进入状态非常之快。刘保平介绍,北京国际数学研究中心于2005年成立,距今仅仅成立约12年时间,属于比较年轻的科研机构,引进的主要是一些年轻的海归,他们都有国外的求学研究背景,平均年龄不超过40岁,是一支活泼有力量的科研团队,整体属于上升阶段,发展前途不可限量。它为国内的数学爱好者提供机会,设计课程,吸引更多人爱好数学,为数学研究培养后继人才,同时也为全球数学研究者搭建良好的国际交流平台,促进数学研究发展。

良好的心态,助力数学研究

“数学虐我千百遍,我待数学如初恋”用这句话来形容刘保平对待数学的态度再合适不过了。数学的研究往往伴随着无休止的重复演算,一遍一遍又一遍,一个问题往往需要耗费很长时间,花费很多精力,而且付出之后不一定会有结果。刘保平说:“数学研究不是很容易出成果的,需要一颗强大的内心来支撑自己,忍受长久被忽略,独自前行的孤独,学会享受一点一滴发现问题和解决问题的慢过程。”

除了耐性,更重要的是专注。刘保平介绍,科研过程并不想大家想象的天天可以安静地呆在实验室做实验,因为人不是一个绝对的封闭独立个体,是处于社会不断的变化之中的,必须要处理很多琐碎事务,这很容易分散自己的注意力,影响科研效率,所以要自动屏蔽、排除这些外界干扰,高度专注,深入持续的思考某一个问题。

“耐性和专注培养了我良好的心态,而良好的心态助力了数学研究。”刘保平说。时至今日,他还是很感谢导师Tataru,当一周科研毫无进展的情况下,导师Tataru会与他分享想法,共同探讨问题,不断的鼓励他,试图给他一些灵感。刘保平坦言:“当科研工作进行到后期时,常会被一个问题多次卡住,这时我已经不再惊讶了,因为陷入困境已成为科研道路中的常态。”研究数学的过程就仿佛寻宝一样,不用想那么多,只需要朝着埋藏宝藏的方向一点点前进,经历多了,心态自然就会变好。他认为,遇到问题,除了去查阅大量的文献,其次就是要善于与同行交流,碰撞出思维的火花;当一个问题经过反复的思考陷入死角后,我们不必苛求自己,相反我们可以先放下来,让头脑静一静,经过时间的荡涤后,再捡起来继续研究。

谈及如何最大限度释放科研人员的活力,做好科研工作。刘保平认为,对于已在岗的科研人员,应该给予更多的自由,这具体体现在给数学工作者更多安静的时间来思考问题,不催促计算科研成果数量。因为一旦科研成果采取了计数量的方式,那么科研人员迫于压力,追求“短平快”,研究的成果可能并不是那么有用,并不为社会真正所需。对于处于学习阶段的人,刘保平建议要从课程设置上调整,让学生明白自己所学到底有何作用,而不是盲目的学习,让学生有更多的机会接触科学,感受科学的魅力,让“科学”在他们心里萌芽。

       刘保平,北京国际数学研究中心研究员,“青年千人计划”入选者。

鲁婷婷


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