 数学，是科学皇冠上的明珠，摘得明珠是极少数人的荣幸。那么，在一群充满热爱的人成为分母后，是否会有更多耀眼的分子闪现？ ● ● ● 今天的话题，我们从两个平凡人的故事说起。他们一个是快递小哥，一个是海员。 参加一场不可能赢的游戏 先看快递小哥孙金元：早晨7点卸车，卸完车后骑车去负责片区送货，每天4趟，干到晚上七八点钟，这是孙金元每天的工作内容。专科毕业的他，干这一行已经5年了。 但每天晚上8点结束一天的工作后，孙金元都会打开另一个世界的门。他拿起高等数学教材，花上两个小时的时间钻研。在这个世界里，他不再是快递员，而是“高等数学”帖吧吧主、知乎高赞答主。在知乎上，他完整回答了欧拉常数的多个公式，专业人士评价他“吊打大多数本科生”。 对孙金元来说，数学是孤独而快乐的事业。在快递员中寻找一位高等数学同好并不容易，同事、领导知道他擅长数学，但几乎都没接触过高等数学，看到孙金元写在纸上的符号，还以为他在学英语。 孙金元不在乎这种孤独，学数学让他感到满足，“我也没有什么数学天赋，但是钻研起来就觉得特别有意思。” 再看海员许家富：许家富有着10年的出海经验，是孙金元的知音。每次出海，他都要随身携带高数和概率论习题。海上没有网络，海员们通常会在电脑硬盘里塞满电影电视剧，许家富的移动硬盘里却存储了15G的数学资料，在海上无聊的时候就一个人默默学习。 一位来自斯里兰卡的同事曾经问他：“那些螃蟹一样的符号，能比好莱坞大片好玩？”印度的同事也曾经半开玩笑半嘲讽地说：“一身油污的修理工也要当数学家吗？” 这位印度同事理解有误，许家富从没想过成为数学家，他只是享受学习数学的过程。但这种偏见确实代表了一般人的看法。孙金元和许家富，一个快递员一个海员，谁会把他们跟“数学竞赛”联系到一起呢？人们甚至不会把他们跟数学想到一块儿。 在这个无远弗届的时代，他俩还是找到了自己的数学游乐场——阿里巴巴全球数学竞赛，同场切磋的有来自北大、清华、麻省理工等世界顶尖数学系的学生，此前几届竞赛的参与者还包括北大“韦神”韦东奕。赢家可以获得4万美元/人的奖金，孙金元和许家富不可能赢，但这又怎样？ 办一场不一样的数学竞赛 在中国，最广为人知的数学竞赛是奥赛系列，从小学奥赛到国际数学奥林匹克（IMO），无论哪个级别，只要带个“奥”字，基本可以确定是少数天才的游戏。 奥赛能发现数学天才，但这也是它的局限性所在。就拿 IMO 来说，每个参赛国只有6个参赛名额，先在国内层层选拔，选出最优秀的6名高中生。今年的IMO创下历年参赛人数新高，即便如此也只有618人。 2018年，阿里巴巴创始人马云瞄向数学，在一场和田刚、张益唐等顶尖数学家的聚会后，他决定办一场不一样的数学竞赛，这就是阿里巴巴全球数学竞赛。 这项赛事纯公益性质，不设报名门槛，面向全球数学爱好者开放。从2018年开始，阿里数学竞赛至今成功举办5届，吸引了约25万人次参赛，已经成为全球规模最大的在线数学竞赛。 9月16日，本届比赛的颁奖典礼在北京大学百周年纪念讲堂举行。本届共5万多人参赛，选手来自42个国家和地区，最年长的67岁，最小的只有7岁，因为数学这个共同的热爱，大家相聚在线上，同台解同题。 赛制采用先易后难、“预选赛+决赛”的设置。预选赛的赛题注重趣味性，降低门槛，吸引更多像孙金元、许家富这样的普通人参与。决赛上难度，能在决赛中脱颖而出的，都是高手中的高手，是数学专业领域的可塑之才。 这一赛制设计把游戏的参与性和比赛的专业性有机融为一体，反映了阿里团队和数学家们对数学发展路径的思考。中国科学院院士、赛事指导委员会委员田刚表示：“这是国内企业独立举办的第一个数学大赛，对于激发大众的数学热情、推动数学教育和中国数学的发展会有重大作用。”竞赛组委会专家、华人数学家张益唐则希望：“希望通过这项赛事，可以唤醒公众和社会对数学的重视。” 生活数学题：拉面，盲盒，优惠券 今年的5万多名参赛者中，有多达3.7万人来自非数学专业，干什么的都有。685人成功晋级决赛圈，晋级率1.3%，在与数学科班高手的对决中，广大业余爱好者们显然机会渺茫。 但这不只是一场比赛，同时也是一场游戏，绝大多数参与者都保持了纯粹的参与热情，抱着一颗不图名次、只图开心的玩心。三甲医院肛肠科医生权隆芳连续多年参赛，工作繁忙的她只能利用碎片时间答题，她说：“每年打个卡也很荣耀，谁还不是个分母呢？” 简单的热情和纯粹的兴趣，是这个时代最稀缺的东西。对于很多人来说，数学的终点是高考，上大学后只要不必修，就可以把数学给“扔”了。数学很难让人产生亲近感，在生活中似乎也没什么用。每当听到“数学是科学之母”“数学是科学皇冠上的明珠”这类漂亮话，不喜欢数学的绝大多数都非常无感，甚至反感。 公允地看，无论是把数学捧成无所不能，还是把数学贬得毫无用处，都是一种偏见。偏见源自封闭，更多人的参与才能打破这种封闭。马云在发起这项赛事时说：“阿里巴巴做这个数学竞赛，首先是因为乐趣，找到一批把数学当成人生乐趣的孩子，鼓励、帮助、支持他们，让更多的人热爱数学。” 也因如此，阿里巴巴数学竞赛的历年题目一直强调生活化，比如：张师傅拉面的扭结分析，抽齐“虎虎生威”四字盲盒的概率，“双11”电商优惠券怎么买最划算，等等。 阿里巴巴还向全社会征题，要求“源于日常生活，又能展现数学之美；有奇怪且有趣的脑洞，看似简单又暗藏玄机”。所有收集到的题目，都由赛事命题组委会一一筛选，命题专家们以此为线索，修改、测试，补齐它们专业上的不完美，打磨成有趣的竞赛题目。 今年的预赛还增加了一道开放题：“用数学方式讲述你和数学的故事”。这道题不计分，也和奖金、名次无关，但可以考验参与者的巧思。 “无用”的数学，时间的朋友 数学的现状，反映了基础学科的特性。其他基础学科至少还有诺奖“带流量”，相比之下，数学菲尔兹奖的民间影响力要弱很多。 芯片、AI大模型、5G通信，技术改变生活，征服了大众，却很少有人知道，支撑这些重大技术创新的基础科学成果是什么。土耳其数学家阿勒坎的一篇数学论文，发表10年后启迪了5G技术的发育。如果不是任正非把这位幕后英雄推到前台，不会有太多人知道他。 数学是一张冷板凳，数学家要耐得住寂寞，静待“无用”在时间的长河里孕育出“大用”。 普林斯顿高等研究院首任院长弗莱克斯纳（Abraham Flexner）曾在一篇名为《无用知识的有用性》的文章里讲过这样一个故事： 弗莱克斯纳问柯达公司创始人，谁是他们那个时代最有用的科学从业者？得到的回答是：发明无线电的马可尼。但弗莱克斯纳不这样想，他认为麦克斯威尔和赫兹才是这个领域的奠基者。虽然他们没有做出任何具体的发明，只是在好奇心驱使下寻找答案，但他们为整个学科打下了基础。不管无线电广播给人类生活带来了多大的便利，有那两位先驱的工作在先，无线电的发现只是一种必然。 数学也是这样一门基础学科，数学家们在好奇心的驱使下投入无限的思维世界，没有人知道眼前的探索与发现，会在后来的什么时候，呈现出什么样的功用。在数学世界里，10年只是时间的最小单元。数学，是时间的朋友。 英国数学家凯利1858年系统阐述矩阵理论，50年后被应用于量子力学。黎曼几何诞生50多年后，被爱因斯坦应用于广义相对论。费马1637年提出的定理，1995年被英国数学家怀尔斯证明，怀尔斯解题花了7年。古希腊数学家阿波罗尼乌斯总结的圆锥曲线理论，1800多年后被德国天文学家开普勒应用于行星轨道理论…… 数学有什么用？站在当时，凯利、黎曼、费马们可能会很坦率地回答：不知道。数学家丘成桐在一次演讲中曾经提到，普林斯顿高等研究院的老领导告诉他：“我们这里研究的是无用之学，这些无用之学在未来会成为社会的磐石、国家的栋梁。” 对普通人而言，数学学习可以锻炼一种从系统出发、探究潜在规律的数学思维。教育学认为数学素养和高阶思维技能息息相关。高阶思维技能（HOTS）是指连接、操纵、转化知识和经验的能力，需要进行批判性和创造性思考，在新情况下作出决策、解决问题。 国际学生能力评估计划（PISA）调查发现，一个国家的经济水平和数学素养有很大关系。虽然数学成绩最好的东亚不是经济最发达的地区，但数学成绩差的地区大多发展不顺利。 马云是教师出身，他当然知道教育的规律。发起阿里巴巴数学竞赛之初，马云说过这样一段话：“我们不是在教数学，而是用数学去培育人，用数学去思考。我们不能让孩子成为计算和做题的机器。数学是用来帮助我们的孩子更具有创造力，进入一个新世界的。” 科技企业：基础科研的重要拼图 像阿里这样的科技企业，愿意持续投入基础科研，推动数学的大众参与和人才培养，这无疑是个好消息。企业是创新的主体，但这里所说的“创新”主要是指技术创新。我国的基础科研主力，长期以来就是高校、国有科研机构，它们相对比较封闭，科学家们对项目、课题负责，与社会公众之间联系比较弱。 科技公司懂基础科学，也懂社会资源配置，能够在象牙塔和烟火尘世之间搭建一座桥梁。它们资金充沛，能够投入的资源也多，是基础科研求之不得的有力支持者。 2022财年，阿里巴巴在技术与研发上的投入达到1200亿元。2017年10月，阿里巴巴成立达摩院，重点布局人工智能、量子计算、集成电路等前沿领域，如今已经成功构建全方位的人工智能基础能力。科技公司巨大的研发投入，对基础科研形成了显著的外溢效应。 阿里设有“阿里巴巴全球数学竞赛”和“达摩院青橙奖”两大科技公益项目。“青橙奖”设立于2018年，已累计资助全国53名35岁以下高潜科研者，每人获得100万元奖金和其他全方位支持，涵盖理论数学、量子物理、生命医学、半导体等重要领域。此外，阿里巴巴还以达摩院为主要平台，与清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、新加坡南洋理工大学等高校创办了联合实验室，联合培养创新人才，高校合作项目超过1000个。 当前，全世界正在进入一个颠覆性创新略显乏力的时代。今年年初，《Nature》发表了一份研究，指出全球发表的论文数量在激增，但颠覆性研究的比例却下降了。 中国的科研创新也面临新的难题。随着中国科研达到一定水平线，以及国际环境的变化，中国科研已经过了相对轻松的阶段，过去靠着引进、吸收、再创新就行，现在对创新的独立性、原创性提出了更高的要求，难度陡然上升。越是这样的时候，我们越不能着急，越是要着眼于长远，坚持投入“无用之用”，播种之后静待花开。 根据《2021年全国科技研发经费投入统计公报》，2021年我国基础研究经费1817亿元，占科技研发经费投入总量的6.5%，显著低于发达国家15%-25%的普遍比值。在政府到处要花钱、财力有限的情况下，特别需要有远见、有情怀的企业帮把手。 马云说过：“对阿里巴巴来讲，我们的钱就应该投到人类进步上去，特别是像数学这样的基础科学上面。”许多年以后，如果阿里巴巴能把数学竞赛和“青橙奖”办成可以跟菲尔兹奖、诺贝尔奖相提并论的权威科学奖项，对这家公开表态“要活102”年的企业而言，会是比它的商业成功更加光彩的不朽成就。 |
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