在学科交叉中绽放科研之花

2017-12-27 13:08:48来源:中国网
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从某种意义上说,小到一个人的人生,大到一个国家和民族甚至我们全人类的未来,乃至整个宇宙的未来,都由看不见的规律支配着,因而它们其实都是一道道数学题。给出正确的答案,才有可能收获种种成功的结果;给出错误的答案,则会接受各种惩罚。数学是现代科学的基础,与我们的日常生活和生产活动息息相关。众多科研工作者沉醉于数学研究,对于其中的真理孜孜以求,尽管可能一时无法获得突破性成果。就像科幻作家何夕在其作品《伤心者》中所言:“对有一些东西是不应该过多地讲求回报的,你不应该要求它们长出漂亮的叶子和花来,因为它们是根。”数学就是科学之花的根。但是社会是现实的,科研需要回报,单纯的理论研究往往是“无用”的,也是无法持续的,所以还是需要结合生产和生活实践做研究。上海大学理学院、材料基因组工程研究院朱佩成教授长期以来致力于应用数学范畴的教学与科研,并坚持学科交叉创新,这个法则被发达国家如美国、德国等等深深地、坚强地信奉着,使得科学研究与工程技术之间良性地交互作用、互相促进,从而在国际上长期地、全面地处于领先地位。在我国也有这么一位认可这种科研之风并努力践行着的研究者,他就是上海大学理学院、材料基因组工程研究院朱佩成教授,他长期致力于具有极强工业背景的应用数学的教学与科研,在材料科学领域里取得了一系列丰硕的成果。

朱佩成,上海“千人计划”特聘教授教授。曾在多个国家任职,并在欧洲取得终身教授职位。经过创新研究,成功建立了描述形状记忆合金等智能材料中结构相变的两类相场模型。对流体动力学中的可压缩纳维—斯道克斯方程外流问题,率先进行非线性波的分类,并证明其中若干类波的渐近稳定性。建立精细先验估计,解决了形状记忆合金、类固体等材料的热粘弹性方程组等悬而未决几十年的问题。

痴迷数学,柳暗花明

数学是什么?数学可以说是一门最古老的学科,历久弥坚,虽然经历了多次危机,却总能克服并发展壮大。至于今,即使是学数学的也不可能完全地理解他/她擅长的领域之外的数学分支,每每会有隔行如隔山之感慨。

朱佩成少年时的偶像是被誉为“中国现代数学之父”的华罗庚。华罗庚是在国际上享有盛誉的数学大师,他开创了中国数学学派并引领若干领域达到世界一流水平。这一切在朱佩成幼小的心灵里留下了深刻的印象。

由于对华罗庚的崇拜,朱佩成开始对数学产生了浓厚的兴趣。兴趣是最好的老师,是钻研的最大动力,凭借过人的天赋,他在数学学习的道路上一发不可收,从中学到大学再到博士,朱佩成再也没有离开这个领域。

“刚开始感觉数学这门学科挺神圣的,那个时候不是宣传‘学好数理化,走遍天下都不怕’嘛,但是学着学着,困惑就来了”。随着钻研的程度越来越深入,朱佩成渐渐发现自己的所学——数学,对于整个科学的推动、社会的前进以及经济的发展的直接作用貌似并不是很大,但同时再换一个角度看,数学是一门基础学科,其他学科甚至是语言学科(如语音分析等),都会或多或少地运用到数学,作为其他学科发展必不可少的一门工具,诚如马克思所言“任何学科只有当它充分地应用了数学时才能成为真正的科学”,可见数学专业的价值又是不可低估的!一门由人类纯思维创造出来的学科却能够那么精确地描述着客观世界、对科学的发展起到这么巨大的作用,从微观到宏观,从自然科学到工程技术到社会科学,很多规律是数学方程式来写的,这是多么的神奇!这一认识,让他一度陷入纠结中,继续钻研下去的意义到底大不大?数学专业要如何研究和运用才能使其成为一门“接地气”的学科,才能够真正去解决和人民日常生活工作息息相关的问题?

这个心结,一直到朱佩成在国内完成博士后研究也没有完全打开。他想到自己的偶像华罗庚先生曾经远赴欧美深造,对他的科研起到了关键性的作用,也想到了中国的那句古训“读万卷书,行万里路”,这让朱佩成下决心要走出去寻找答案,换一个角度看世界,换一个角度看自己。于是,他开启了这之后长达15年的海外留学和工作生涯,第一站是日本的九州大学,得到日本学术振兴会的资助作外国人特别研究员。回想起当年战战兢兢地迈出第一步时,朱佩成笑谈自己很幸运,遇到了很多好的老师,就像“鲁迅当初遇到了藤野先生一样”,他们给了自己很多关怀和信心,使自己每一步都走得很扎实。

在这十几年里,朱佩成先后在国际知名的日本九州大学、德国Darmstadt工业大学、西班牙巴斯克应用数学中学和巴斯克祖国大学从事教学和科研,还访问了诸如德国柏林洪堡大学数学所、波恩大学数学所、日本京都大学数理研究所、波兰Banach数学研究中心等世界著名的数学研究所,有机会面对面向国际数学大师们(如J.Ball、P.L.Lions等)学习,使得朱佩成逐渐具备了极高的国际视野,与国际著名的研究中心保持着密切的合作关系,从而对国际主流发展方向有了更为准确的把握。

这些经历也让朱佩成亲身体会到了不同的科研文化,让他大开眼界,呼吸到了很多和国内截然不同的新鲜空气。比如他发现这里并不靠论文的数量来证明你的水平,论文的质量比数量更为重要;这里宽松的科研环境更容易激发出一个人自由思考的潜力;而这种宽松并不等同于无秩序的松懈,在德国,科研论文里一个标点符号到底应该是逗号还是句号、数学公式后面的空格有没有严格执行都要考虑周全,这种严谨的治学态度让朱佩成叹为观止并且受益匪浅。

在这样的环境里,朱佩成可以更加自由地思考各类问题,如在科学发展越来越发达的今天,学科分的很细,学科之间的界限越来越模糊,更让人觉得隔行如隔山,科学向何处发展?科学工作者应该有怎样的科学修养?科学理论的价值是什么?他也逐步体会到在科学面前是人人平等的,即使是科学大师有时候也会出错,真正的大师不以错为耻,而是发现错了再修正或者是根本性的再建立新的理论,因此科学认识是螺旋形的上升;在对待错误上,东西方的差距很大;他也认识到只有有了自己的思想、形成自己的思想体系的,才称得上真正的意义上的科学家,而科学理论最终是为了人类自己,这是它存在的价值;如果理论不能解决实际问题,再复杂也一无是处。

责编:郑青莹

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