数学大师不太明白什么是“数学科学”

　　林家翘1940年离开清华，2002年回到清华。在中间这六十年中，他更像是一个美国学者，而不是一个中国“知识分子”。

　　“有人对我说，国内院校许多数学系都叫做‘数学科学’系，我不太明白什么是‘数学科学’。”林家翘说。这种笼统的、一般性的说法模糊了各个独立学科之间的区别，令他觉得相当困惑。在林家翘工作了多年的麻省理工学院，数学系下面是两个委员会，纯数学委员会和应用数学委员会，“一看就清楚明白。”

　　他是国际公认的应用数学大师，但回国后的第一个任务，居然是向学生和公众厘清“应用数学”概念。应用数学是不同于纯数学的一门独立的基础学科，林家翘回国以来在各种场合都要强调。应用数学的核心是用数学方法解决实体科学问题，纯数学核心是逻辑构架，在西方数学界，这已经是一个常识。而在国内公众眼里，这二者的概念与区别还相当模糊，最根本的，国内大学的理科建制也无法从学科分类上保证这种区分。

　　国内还有一个误区，是将“应用数学”简单等同于“实用数学”。林家翘向记者详细解释了这二者的不同：实用数学的主要目的是满足社会上的需要，计算导弹的发射以及登月等，这是一种服务的性质，注重的是数学的方法；应用数学则注重的是主动提出研究对象中的科学问题，通过问题的解决加深对研究对象的认识，或创造出新的知识，它所注重的是用数学来解决科学问题。

　　林家翘说，“这可能与新中国建国之初高等学校院系调整有关。”当时中国向苏联学习，将所有的人才集中在一起，解决实际的问题，但不一定是学术的问题，因此有可能逐渐远离了大学的主要职责。

　　到底什么是大学？林家翘始终认为，大学的主要职责应该是教育新的人才，推动新的学术发展。虽然大学也有义务帮助国家、社会完成急需的工作，“可是这不是大学的主要任务，不能喧宾夺主。”

　　“‘应用数学’的薄弱对整个科学的发展非常不利”

　　清华大学周培源应用数学研究中心的惯例是每周一次例会，探讨课题进度。林家翘先生目前计划完成的关于生命科学的论文，就要首先拿到中心会议上讨论。

　　“论文不能轻易发表，应该在内部先进行报告和讨论。要让自己的同事先看看，以便纠正里面可能存在的错误。”这是林家翘的一个原则：Quality is above quantity（质量重于数量）。这个个案大概可以让普通人大致了解应用数学的方法与意义。生命科学本身的研究方法是归纳大量实验数据以得出结论，而应用数学从另外一个路径入手，建立数学模型，并在实验的基础上简化相应的数学问题并求解，再把这个结果和生物学实验的结论进行比照。数学证明是绝对的，但结论在科学上的影响是有局限的，而科学证明则依赖于观察、实验数据和理解力，难以达到数学定理所具有的绝对程度。这是应用数学的意义所在。“将数学的严密和精确引入经验学科，将这些学科中的实验问题归结或表示为能用运算手段处理的数学问题，从而促进经验科学的发展。”林家翘说。

　　“国内有没有学者在做类似的研究？”“目前很少，我还没有看到。”

　　还有一个大问题，是后继人才的缺乏。作为清华大学的一个新型研究所，应用数学中心短期内很难与现有的本科教育之间顺畅沟通，而林家翘对于博士生的要求——必须承担一个系统而完整的工作、对所在领域有全面了解、能熟练使用英文撰写论文并和国际同行无障碍探讨，也使得人才的遴选变得非常艰难。在林先生向记者展示的照片中，各年级博士生们和博士后围坐在林家翘身边庆祝圣诞节，总数大概六七位。老人说，“学生们都很聪明勤奋，可惜数量还是太少了。”

　　只有说到这样的话题时他才会兴致勃勃：“将数学应用到生物科学的研究具有长远的前途，充满了机会。我预期15年以后，这类研究的成果会成为生物学及应用数学两科中的主流，成为本科生教育的一个主要部分。”

　　说到这些时又会表情黯淡：“我回国后发现，‘应用数学’的薄弱对整个科学的发展非常不利，非常不利。”

　　其实，国内应用数学发展的大环境已经在这位老人的呼吁和带动下慢慢地发生好转。2008年中国国家自然科学基金委员会第一次尝试设立了《问题驱动的应用数学研究》专项基金，2009年又设立《问题驱动的应用数学研究》的重点项目。雍稳安教授说，“虽然不能说设立这些项目是林先生的提议，但这个提法和林先生对应用数学的理解基本吻合，即以实体科学问题为出发点。”

　　这种开拓性的工作对林家翘来讲并不陌生。在过去的一个世纪，在西方，应用数学解决了大量物理学、天文学、经济学难题，取得了长足的进步。美国人这样评价他：林家翘“使应用数学从不受重视的学科成为令人尊敬的学科”。现在是他在中国展示这个“魔术”的时刻了。