郭雷院士:数学的妙用

2010-12-13 17:53 来源: 光明日报
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  随着现代实验、观测、计算和模拟技术与手段的不断进步,数学作为逻辑推理和定量研究的有力工具,深刻影响着科技进步和社会发展。在人类社会的发展过程中,数学的贡献不胜枚举,比如,在著名的阿波罗登月工程中,火箭上升和轨道修正就分别运用了 “极大值原理”和“卡尔曼滤波”两个关键数学方法;而PageRank搜索算法,则成就了全球搜索引擎Google这一巨大产业。毋庸置疑,在当今物质科学、信息科学、工程技术、经济金融等众多领域中,数学都发挥着不可替代的重要作用。

  近年来,欧美等发达国家相继采取各种措施推动数学与其他学科的交叉研究,而我国的科技发展也遇到大量与数学有关的“瓶颈性”交叉科学难题,涉及众多领域。比如,复杂空间环境下高性能飞行器的控制与导航;信息技术领域中密集/海量数据分析、复杂网络与密码体系;经济金融领域中经济预测预警、财政金融风险管理;生命科学中基因与蛋白质网络分析、药物靶点识别等。

  然而,从目前现状看,在国家层面尚缺乏对数学科学交叉应用研究的整体布局,也缺乏稳定支持的良好机制和研究模式。我国现有研究布局和体制机制需要深化改革,以适应科技发展对数学的大量需求。从现有部署看,以学科自身发展为主的研究单元,面对综合交叉性问题,往往暴露出局限性,亟须建立数学与其他多学科交叉研究的平台;从运行机制看,针对数学的大量实际迫切需求,需要组织力量,建立新的运行模式、评价体系和激励机制等;从科学创新看,数学科学发展也需要进一步发挥外部驱动力作用,以促进科学家提出重要数学问题或开辟新研究方向,引领未来发展。

  成立国家数学与交叉科学中心,正是从国家层面搭建数学与其他学科交叉合作的高水平研究平台。中心拟在信息技术、先进制造、材料环境、生物医学、经济金融、物理工程等领域与数学和系统科学有关的重大交叉问题上先期启动一批研究专题,针对科学、工程与经济中相关的重大需求,通过体制机制创新,凝聚数学及相关学科力量,提炼新科学问题,探索新学科方向,瞄准瓶颈性难题,协同攻关,促进数学及交叉应用研究的发展,力争为我国战略性新兴产业发展和经济增长方式转变,做出基础性、战略性、前瞻性贡献。我们相信,中心的建立及良好运行,将对我国科技与经济的发展产生不可估量的深远影响。(作者系中国科学院院士,中科院数学与系统科学研究院院长)