孙斌勇:做数学研究耐心最重要

2021-01-05 14:29 作者:高岚岚 来源:《中华英才》半月刊
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2014年获陈嘉庚青年科学奖(左二)

2016年6月2日,在人民大会堂举行的中国科协第九届全国代表大会闭幕式上,颁发了首届“中国优秀青年科技人才”奖,10位获奖者涵盖了数学、物理、化学、生命、农业、医学、地球、工程、材料、信息科学等学科领域。其中一位获此殊荣的数学领域青年科学家,就是中国科学院数学与系统科学研究院孙斌勇研究员。经中国科协推荐,本刊记者于近期对他进行了采访并得以领略到这位数学家的风采。

记者能够顺利采访到孙斌勇研究员,幸运地得到了中科院数学与系统科学研究院相关部门的大力支持和周到联络,经过几番沟通,最终确定在第七届世界华人数学家大会期间利用会议间歇进行采访。

8月6日,第七届世界华人数学家大会开幕式在人民大会堂举行。中午休会时间,记者与孙斌勇电话联系准备开始采访,当记者走到约定的背景为巨幅画卷“江山如此多娇”的二层大厅时,预想会见到一位充满书卷气、表情严肃的学者,扫视一圈后并没有搜寻到这样的目标,却出乎意料地见到对面一个满面洋溢着和煦笑容,一副学生模样的人在打招呼,记者虽然倍感惊讶但同时确定——这位就是致力于基础数学研究的孙斌勇研究员,其在国际前沿领域朗兰兹纲领中取得的成果被国际同行称为“孙的突破”。

孙斌勇讲话言语客观凝练、思维缜密,但却妙趣横生,甚至有时令人捧腹,他的目光中闪动着柔和睿智的光芒,记者发现,他不仅眼含笑意,即使在说话时,面部依然是那种笑脸的表情,由内而外散发出至性纯净的气息,使人联想到碧蓝天空下盛开的油菜花海,带给人明媚而灿烂的感觉。

六横岛上闻名的双胞胎兄弟

孙斌勇出生于浙江省舟山市普陀区六横双塘社区孙家村,六横岛常住居民达七八万人,是舟山群岛的第三大岛,岛上山峦起伏,依次有6座山体横亘其间,六横之名由此而来。孙斌勇家里兄弟三人,他排第二,上学时,兄弟三人成绩都不错,而他和双胞胎弟弟尤其聪明伶俐,数一数二的学习成绩使他们自幼便成为岛上的名人,被传为佳话。从小学到初中,孙斌勇和弟弟一直在一个班,尽管兄弟情深,弟弟考试却考不过他,只好屈居第二。

孙斌勇八九岁时就会打麻将,并经常跟大人们对阵,虽然有输有赢,但水平已跟成人旗鼓相当,以至于一些小伙伴都不愿意和他打麻将了。

小学五六年级时进行单元测验,为了调动学生们的积极性,老师宣布说单元测验考第一的同学有奖励。虽然奖励只有几毛钱,但在上世纪80年代,这样的奖励对孩子们也挺有吸引力,孙斌勇经常得这个奖,数学语文考试不分伯仲,拿到奖励后马上买东西跟同学们一起分享。

上初中时,孙斌勇各科成绩都很优异,文理科总分经常为年级第一,数理化竞赛都得过奖项,最令人感到诧异的是,有一次他竟获得了全国化学竞赛一等奖。孙斌勇认为这是自己运气好,因为初中时化学并没怎么学,平常作业也很少,对于参加化学竞赛没有进行特别的准备,就是之前临时抱佛脚背背书,不过那时他的记忆力确实很好。

尽管经常把奖状、获奖证书捧回家,但孙斌勇却是个调皮的学生。上小学时,学校要求晚上放学要背书包回家,做作业,而孙斌勇一般不做作业,也不背书包,就把书包放学校里。有时候被老师抓住,难免一顿批评,可是批评了也没用,他还照样不背书包。

虽然有些调皮,但是孙斌勇从没挨过揍,父母向来温厚开明,一般的事情不会过问,只有做的出格时才会管,挨揍往往是大哥的事情,他很能干,但也相对两个弟弟更调皮。有一次孙斌勇和同学玩的太过头,被父亲逮着,心里七上八下十分忐忑,结果被父亲训斥两句,让他回家后就没事了。孙斌勇感觉小时候非常自由,他性格中那种温润开朗想必跟父母潜移默化的影响是分不开的。

浙江舟山市东临东海、西靠杭州湾、北面上海市,是长江流域和长江三角洲对外开放的海上门户和通道,航运业发达,孙斌勇记得小时候父亲经常出远门跑运输,一两个月才回来一次,总给他们带回来好吃的。孙斌勇说,父亲那代人特别能吃苦,只可惜父亲去世早,在孙斌勇大学快毕业时就离世了。

在邻居们眼中,孙家三兄弟都是懂事的孩子,放假时会一同到田地帮家里干活。孙斌勇风趣地说,“我们三兄弟当中,我动作比较慢,干活的效率是最低的。比方有时候去地里除草,可能我大哥干的是我弟弟的两倍多,我弟弟是我的两倍多,我是最慢的。” 孙斌勇印象深刻的是到种芋头的水田里面拔草,那种地里水很多,特别容易长草,草也长得特别高,里面叮人的虫子很多,进去拔草腿上被咬的包一个挨一个。当然那也得把活干完。孙斌勇说,外界环境对他影响相对不是那么大,就像在很吵的地方也可以看书。

对于童年,孙斌勇的感觉是整天无忧无虑,游戏的内容很丰富,记忆中充满了天真无邪的时光。六横岛上自然资源得天独厚,依山傍海,各个地方也就成为孙斌勇和小伙伴们尽情玩耍的天然游乐场,他们有时上山采野果,也经常下海嬉戏,到海边滩涂捉小鱼、拾海螺,被晒得满身脱皮也浑然不觉。

名师引导 确立研究方向

受教育部委托,全国理科实验班是自1993年开始,由清华附中、北大附中、北师大附中、上海华东师大二附中等四所学校所承办的高中理科实验班。面向全国各省招生,每班20余人,享受免会考、免高考政策。各省参加初中学科竞赛前十名的学生经过考试选拔进入理科班学习,高中毕业后可直接保送至北大、清华等重点大学就读。就这样,曾在全国数学奥林匹克竞赛中屡获金奖的孙斌勇,通过考试进入第一届全国理科实验班清华附中就读高中。

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访问美国普林斯顿大学

孙斌勇所在班级26人,那一届高中两年,除了他一个人选择被保送进入浙江大学,其他人基本上一半到清华一半到北大。之所以选择浙江大学,是因为弟弟高中二年级已经确定保送浙大,与弟弟感情深厚的孙斌勇想回老家跟弟弟在同一所大学就读,于是,他给时任浙大数学系主任陈叔平写了一封信,便如愿与弟弟同一年一起上了浙大。

上大学时,数学专业中开设有涉及计算机编程的数据结构课程,孙斌勇写了个程序,在计算机系的弟弟便把他写的程序拿到系里老师那儿去做测试。一般编写完的程序中会存在bug(程序设计中的漏洞、缺陷),需要不断修改才能通过测试,而孙斌勇编写的程序检测中没有发现错误,整个程序一遍顺利通过。如此严密的数学逻辑和思维,连双胞胎弟弟也由衷地感到惊讶和赞叹。

大学期间,孙斌勇被选派参加了在香港大学组织的李群系列课程的系统学习,两个学期时间,孙斌勇有机会跟国际上一流的数学家们进行学习。其中包括20世纪最伟大的数学家之一、普林斯顿大学教授波莱尔(Borel),以及后来成为香港地区中科院两位数学院士之一的莫毅明教授。此后,他师从著名数学家、中国科学院院士励建书教授,继续深入李群论方向的研究,获得香港科技大学博士学位。

2004年,孙斌勇博士毕业的时候,第一篇论文还没有发表,之前问导师需要有论文吗,导师的答案是不需要,他毕业的时候也没有论文。2007年,孙斌勇才正式发表第一篇论文,其实这在数学界不足为奇,一篇高质量论文从投稿、审稿到发表,周期较长,往往需要花费数年时间。读博期间,导师励建书给孙斌勇提了三个颇具挑战性的问题,只要做出来其中一个就可以毕业了。

孙斌勇感觉自己在学业上一直挺顺利,大学期间老师们都对他很照顾,读博后导师励建书总是在最关键的时候给予他帮助。从给他提出三个重要的问题,为他联系在瑞士联邦理工学院做博士后,到推荐他到中科院工作。孙斌勇认为最主要的是,攻读博士期间所确立的研究方向面临很多未解的问题,吸引自己不断进行钻研探索。

进入中科院数学与系统科学研究院后,孙斌勇以卓越的才华,先后受到数学天元基金、青年科学基金、优秀青年科学基金、杰出青年科学基金等国家自然科学基金的资助。

笃行不倦 厚积薄发

早在香港科技大学时,孙斌勇就认识了美国明尼苏达大学教授、中科院数学与系统科学研究院杰出访问教授江迪华。2007年,在美国访问的孙斌勇也曾受邀拜访江迪华,在其指导下,孙斌勇开始了与重数一猜想相关的一系列问题的研究。

记者感觉,数学家们的交流就像武林高手互相切磋,他们之间的合作往往碰撞出精彩的火花。

2008年,孙斌勇访问了新加坡数学会会长、新加坡国立大学教授朱程波。因为朱程波在与重数一猜想紧密相关的广义函数理论方面有过深入研究并取得突出成果,经过半年的紧密合作,以及通过对一些广义函数进行细致分析,孙斌勇和朱程波终于在阿基米德域情形成功证明了关于典型群无穷维表示的重数一猜想。

孙斌勇研究的自守形式与李群表示理论是当代数学非常重要的研究领域,统一叫做朗兰兹纲领。

通过多年潜心钻研,孙斌勇在L-函数、典型群,以及它们之间联系的一些基本问题的研究中,取得了一系列重要成果。他关于重数保守猜想的工作被认为是“该领域的基本定理之一”,关于守恒律猜想的工作证明了“该领域最重要的猜想之一”。关于典型群重数一猜想的证明作为唯一一项数学成果,入选中科院发布的《2012科学发展报告》“2011年中国科学家具有影响力的部分工作”栏目,国际同行评价其“在周期积分, 尤其是局部周期积分中, 孙斌勇研究员的工作已成为众多国际数学家工作不可替代的基础”。他证明了Kazhdan-Mazur非零假设,被称为“孙的突破”。

作为一名研究人员,孙斌勇感觉中科院的学术传统比较好,所在数学院提供了良好的科研环境,没有行政的负担。除了审稿、在教学上指导研究生,孙斌勇大部分时间可以自己学习,做研究。“每天需要很多时间学习、查资料,因为现在那么多数学家,每天有很多新的内容出来,都要学,要了解学习最新的进展。然后自己想问题,把它写下来,有空闲的时候也会想数学,在哪儿都可以思考。”

当被问到在自己的研究领域中遇到难题时会怎么做,孙斌勇斩钉截铁地说,“那当然要坚持了,要一直去想。很多时候是问题本身没有弄明白,需要先把问题弄明白,所以要学习。一个问题,它肯定不是孤立的东西,附近有很多知识,把它周边的知识都要学明白,理解了这个问题你才能解决它。很多问题都是当你把它理解清楚了,就快做出来了。”记者好奇地问孙斌勇,解决那么多艰深的数学难题是否有痛苦的时候,他毫不犹豫地答道,想数学问题没什么痛苦的,即使那个问题做不出来,理解它的过程中还是会得到很多新的知识。

“学习应当系统深入”

与世界水平相比,我国数学基础理论研究水平还存在差距。对于数学人才的培养,孙斌勇认为,“如果目标就是培养数学家,还是要早点起步,因为现在要学的东西很多,基础比较庞大,早点学比较好,而且要学得系统。像中小学里面做很多题都是平行的,那些题目做一个,再做一个类似的,都差不多,这样的学习是无效劳动,不要平行地做很多重复劳动。一个理论要系统深入地学下去,深度更重要,一直坚持下去就可以了。”

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温馨小家庭

如果看一份数学考卷,孙斌勇的要求会不太一样。有些人觉得把试卷答满就好,即使每个题都做的有点错有点对也没关系。孙斌勇觉得,哪怕只做对一道题,其他都是空白也是好的,他更欣赏要做就全部做对的这种学习方式,他认为数学思维应该是这样的,不要学得稀里糊涂的,会的就要完全搞清楚。

关于做数学研究所需具备的特质,孙斌勇的看法是,“数学天赋需要一些,但其实聪明的人并不少,是有耐心的人比较少,做事情浮躁的比较多。我觉得学习,特别是学数学,主要还是有耐心,千万不要着急。其实各行各业都是这样,一直踏实地做下去,一个事情做十年总比人家做几天的厉害。”

孙斌勇觉得,学习好坏最重要的还是态度问题,一种踏实的态度。有些人虽然学历很高,但一开始逻辑就不太明白,便稀里糊涂地读了很多书下去。“因为着急,一个问题还没搞清楚,又想学更多的东西,那就一直弄不明白。如果不着急,不要求学得多,就学那么一点点总是能弄清楚。要有不急不躁的态度,非得把问题弄得很清楚才可以踏实往下走。”

谈到如何看待奥数竞赛,孙斌勇的观点是,“有一部分感兴趣的人去参与一下可以,不必要谁都去干这个事情,我更赞成系统地学一个学问,一直深入学下去,那肯定比参加奥数不停地做竞赛题练习要好,做一千道奥数题,跟系统深入学一个理论是没法比的。” 他继续解释道,对于有些本来就在认真学习数学的同学,顺便参加一下奥赛,水到渠成拿金牌,那挺好的。如果把拿金牌作为最大目标,花很大精力在那是不值得的。如果花费很多时间又没拿到金牌,就更加不值。

相对于自己小时候可以自由生长的状态,孙斌勇觉得,“现在学生最糟糕的是,大家都在学同一样本领,而且很多人学习的所谓本领就是为了对付高考卷子,太单一了。”他认为,“中国那么多人,应该有不同的人做不同的事情,要有个性比较好。”

孙斌勇说自己就是一个选择了做数学研究的普通人,也会炒炒股,看看电视剧、网络小说;他喜欢慢节奏,生活中享受逗女儿玩,带她去爬山,也会教她数学。他跟母亲很聊得来,虽然母亲更愿意待在老家,不能陪在身边,但他会常回家看看,跟母亲一起叙家常。

通过跟孙斌勇交流,记者感到,正像中科院数学院的工作人员所说的那样,数学家们都很单纯,一旦跟他们接触,会发现他们是非常可爱的人。

孙斌勇

1976年11月出生,1999年本科毕业于浙江大学, 2004年12月在香港科技大学获得博士学位,2005年1月至9月在瑞士联邦理工学院做博士后。2005年11月起在中国科学院数学与系统科学研究院工作。2014年获陈嘉庚青年科学奖数理奖。

(2016.09.01 第17期)