数学大师丘成桐谈学问(之一):体育和做学问

数学大师丘成桐谈学问:体育和做学问的关系

来源:“新清华”微信公众号 图片设计/思维雨田


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主讲人名片

丘成桐 著名华裔数学家,哈佛大学终身教授,清华大学数学科学中心主任、清华学堂人才培养计划数学班首席教授。美国科学院院士,中国科学院外籍院士,俄罗斯科学院外籍院士,哈佛大学名誉博士。数学界最高荣誉菲尔兹奖得主,克拉福德奖得主,获得有数学家终身成就奖之称的沃尔夫数学奖。

在体育运动方面,我从少时到今都不如人,所以其实不太有资格谈论今天这个题目。但是体育部的那树森老师在我每次游泳时都敦促我做这件事,所以只能硬着头皮来解释我不成熟的看法——我每天一大清早都到学校游泳池游泳,因为我游得很慢,往往阻碍了你们正式的游泳训练,谨此道歉!

我没有受过正式的游泳训练,所以泳姿并不正确,因此也游得很慢。每一次那老师总要指点、矫正我不正确的姿势,但是“江山易改,姿势难移”。我很羡慕你们的青春,年轻的时候想要学习或改正自己,都比年长时容易得多。你们要把握青春岁月提供给你们的良好机会,“花开堪折直须折,莫待无花空折枝”!

早年的体育经历

我父亲身体不好,很早就去世了。我在中学时,体育课有时不及格,常常使我难为情。考试分三项:50米短跑,我要跑9.5秒;引体向上,顶多两次;仰卧起坐大约是30多次。当时学校每年都会颁发所谓优异生的奖励,但是不能有任何科目有红分。我虽然各项文化课的成绩都很好,但是体育科“带红”,因此没有拿到过优异生这个荣誉。

那时的我不大在乎,因为这些分数对我影响不大。同时我给予自己很多理由——我家的遗传因子不好,父亲早年逝世,家境又不好,营养不良,等等。但是回想起来,这些都是推搪。年轻时没有把握机会把身体健康搞好,影响还是不小。

由于我住在乡村,而中学在都市里,除了学校规定的运动课程外,步行时间也不算少。乡村中又有黄狗看守农田和房舍,往往提心吊胆,快步而行,所以也不算完全没有运动。 至于游泳,我家住在香港沙田,离海岸很近。天气炎热时,我总会到海边游泳,没有人训练,乱游一通,不过乐也融融。中学、大学都没有游泳池,没有定时去游泳,也没有学好。

父亲并不放心我去海边游泳。有一次小学六年班毕业旅行,到大屿山海湾梅窝游泳。我父亲写了张纸条,叫我到达目的地后交给老师。原来纸条写的是:“禁止小儿成桐游泳”。我去海边游泳,必须要有熟悉游泳的成年人带领才行,结果是只有我的三舅带着他的女朋友来我家时,我们才有游泳的机会。海湾上的动植物不少,我们也学习到不少自然的生态。

家长对孩子学习体育的鼓励和管教,其实极为重要。我有两个小孩,4岁时就找老师教他们游泳。但是他们极度不合作,每个礼拜六上游泳课程时,两个小家伙手抓住车门,拼命不上车。要和他们比拼力气,才能勉强把他们送去学游泳。后来他们总算学好了,姿势当然比我的要正确得多。有趣的是,过了几年,我带一家人去台湾清华大学访问一年,他们读实验小学。期终学校体育比赛时,我的小儿子参加游泳比赛,居然一马当先,比其他学生快出很多!

过了几年,我们住的小镇安排交通,带孩子们去滑雪。我自己不懂滑雪,让他们跟其他同学一起坐大巴,我则开车紧跟。到达目的地后,两个小孩太紧张,不肯尝试。我抱着他们到短冈上试验好几次,跌倒的次数不少。到第二次再度坐巴士时,他们有点成绩,兴趣盎然,这就好办了。

体育有益身心健康

我这么多年来的经验是:体育能够强健体魄,也可以使得心理健康。有了健康的身体,才有能力去积极进取,争取丰富、完美和充实的生活。

20年前,有一位南开大学毕业的学生被哈佛大学录取,来跟我做研究生。他的成绩在全班是最好的,但是很快出现了严重的问题,常常头痛,无法睡眠,以致于放弃学业。我很失望,总觉得是因为他运动不够造成的。

运动也可以陶冶性情,使人的情绪得到宣泄,对于生命会有更深刻的领会,做事坚忍而不轻易动摇,因此不会冒险躁进,意气用事。

我在大学念书时,学习太极拳,也学习瑜伽,总觉得运动量不够,慢慢也放弃了。但是我的体育老师安排我去教一些教授打太极拳,赚取了一些外快。

在伯克利加州大学做博士生时,自己以为工作很忙,也没有好好地锻炼身体。但所谓的工作忙,其实都是找的借口,因为我们躲在房间里聊天,一聊就是三个钟头,做运动足足有余!毕业后从做博士后到担任教授,也都因为自己还年轻,没有想到运动的重要性。

因为运动不足,我的身体出现了很多问题——我很早就对花粉过敏,因此呼吸有问题,影响睡眠;因尿酸过多产生关节阵痛,而且讲课不到一个钟头,就觉得中气不足。三十出头,血压开始有点高;到了四十岁,我才开始决定多做运动,但是运动时间都很短,游泳也就200米,用途不大。后来发现血压开始上升,医生认为与过敏和呼吸不顺有关,因此开始多做一些运动。我买了一部跑步机放在家里,有空就去跑步,但还是不能持之以恒。

直到大约15年前,我才痛下决心,开始每天去游泳。可幸哈佛大学的室内游泳池不错,又蒙清华大学的领导特别容许我一早到游泳池游泳。每天见到“无体育,不清华”的标语,我觉得很有意思。

这15年里,我尽量做到根据当天工作时间的安排,每天早上游泳1000米到2000米不等。从200米增加到1000米,我花了不少时间进行训练,但是到了1000米以后,发觉身心都比以前愉快,每天游完泳后,精神比较能够集中,也不觉得累了。现在晚上也在跑步机上跑步,身体的确比以前更健康了。

运动给了我很好的训练——每日作息规律,早上游泳,晚上跑步。久而久之,习惯了有纪律的生活,对我做研究很有帮助。我现在运动比从前多,却没有影响到我做硏究的时间,因为做完运动后,睡眠质量更好,又能够集中注意力。

据说运动会增加大脑皮层的厚度,这方面我不是专业人士。但是无论如何,它能让神经放松,恢复大脑疲劳。

体育历史、文化与精神

到现在我才搞清楚,为什么三千年前中国西周时期的贵族,必须要有“礼、乐、射、御、书、数”这“六艺”的训练。《周礼》云:“养国子之道,乃教之六艺”,“六艺”中的“射”“御”就是体育!

“射”“御”当然跟狩猎、运输打仗和保卫国家有关,但是以后逐渐变成锻炼身体的一个重要方法。孔子在《论语》说:“君子无所争,必也射乎?揖躟而升,下而饮,其争也君子。”在这里,“射”更变成了修身养性的运动。

“御”就是驾驶,不单要“斗勇”,更要“斗智”,除了交通工具的驾驶方法以外,也包括运筹学、政治领导和管理的“驾驭学”等,“赵襄王学御于王子期”和“田忌赛马”就是这方面的经典故事。

古代体育除了骑术以外,因为打仗还需要冲锋,所以讲究用矛、枪、斧、剑等武艺,荆轲、聂让等都是战国时代有名的剑侠。唐朝武则天统治时期,则设立了“武举人”这个考试科目。直到近现代,击剑依然是体育比赛中的一个重要项目。

拳击跑步则不需要用到武器,又可防身,在偏远或荒山野岭都极为有用。著名中医如李时珍等都认为学习飞禽走兽尤其是猿猴的活动有益身体健康,也都很推崇拳术、跑步、击剑这些运动。

我们现在看看古代的希腊人怎么看体育的,他们很注意身与心的调和——希腊的大政治家伯里克利曾说:“我们是美之爱好者,但我们的趣味是淡雅的;我们陶冶性灵,但是我们也不让失却丈夫气。”这即是说:“美的灵魂寓于美的体魄。”

希腊人是艺术和音乐的爱好者,同时也是体育的爱好者。宗教为希腊人戏剧和体育的动力,本源于娱神。

奥林匹克竞技会在宙斯神殿前于祭神后举行,每四年一次。现代奥运会渊源于希腊的奥林匹克竞技,第一届奥林匹克运动会即于1896年在希腊雅典召开。

柏拉图在《理想国》中所论希腊的教育,即分体育与音乐二种。前者养身,后者修心。可见注重身心的调和为希腊普遍的现象。

近代西方高校,从几百年前的英国大学到今天美国的高校如哈佛大学等,都是身心并重!很多中国的高中生想进入哈佛大学读本科,假如体育完全不行,是不可能的事。

群众体育项目如排球、篮球、足球、帆船等,可以培养团队精神——群策群力、集思广益,乃是做学术和做领导的基本精神。记得10多年前我看过一部电影,讲述一个教练训练篮球队的故事。其中一个明星球员进了几个三分球,球队也赢了。但是教练不高兴,比赛结束后惩罚了这个明星球员,因为他没有和其他队员配合前进和防守,可见团队精神在体育中的重要性。

总的来说,我发现体育不单给予我们健康的身体,也培养我们的恒心、毅力、纪律和合群的能力,所以“无体育,不清华”!

前天,南京外国语学校高三(5)班的杜楠收到了清华大学[微博]的预录取通知书。对于南外和杜楠来说,这都是一个意外之喜,这是清华大学额外为杜楠增加的名额。在1个多月前的第五届“丘成桐中学数学奖”比赛中,杜楠与同学陈宗灿赢得了应用数学科学奖银奖,拿回了10万元奖金,而这也是此次比赛中该奖项的最高奖。因为在比赛中的出色表现,清华大学主动向杜楠伸出了橄榄枝,世界知名数学家丘成桐也多次电邮杜楠,希望她能到清华大学学习。

第四届清华三亚国际数学论坛开幕

大夏天去大桥边上数汽车

清华三亚国际数学论坛会址同期落成

去年的8月,杜楠从一位朋友那里知道了“丘成桐中学数学奖”赛事将在清华大学启动。丘成桐教授是世界知名的华裔数学家,哈佛大学终身教授,此前,以他命名的中学数学奖比赛已经连续举办了四届。

  清华新闻网12月19日电 12月18日,第四届清华三亚国际数学论坛开幕式暨会址落成典礼在海南省三亚市举行。全国政协副主席陈元发来贺信。清华大学校长陈吉宁,著名数学家、清华大学数学科学中心主任丘成桐,海南省委常委、三亚市委书记姜斯宪,美国加州大学圣塔芭芭拉分校校长杨祖佑,中国科学院院士杨乐分别致辞。

“丘成桐数学奖采用开放式比赛,学生要自行选题,进行科学研究,并提交论文。”杜楠说,不像其他的数学比赛,要做无数的题目,这样的方式让其很感兴趣,她邀请了自己的好友,同校的陈宗灿一起组队参加这个比赛。“我的数学理论知识比较扎实,陈宗灿很聪明,点子多,又熟悉计算机。”杜楠说,两人在想题目时还动了一番脑筋。

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杜楠说比赛能获得大奖,离不开搭档陈宗灿的努力与付出。因为两人的论文题目来自陈宗灿被堵在长江大桥上的真实经历。

图为陈吉宁、丘成桐、姜斯宪和海南省副省长王路共同为“清华三亚国际数学论坛”揭牌。记者 苑 洁

“南京人都有这个经历,在长江大桥一堵就是几个小时,而过江隧道的车流量却不是很大,这是因为长江隧道要收过路费。那么,多少钱的过路费才算是‘最优交通拥堵费’呢?”两人通过两个多月的奋斗,拿出了一份特别的关于“南京交通拥堵费调查”的论文。通过一系列数学建模推算,结论是目前长江隧道收取的10元过路费是缓解大桥和隧道交通拥堵状况的“交通拥堵费”最优值。

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“夏天最热的那几天,陈宗灿都在大桥边上数过往的汽车,一连数了好几天,而我负责建模。”杜楠说,目前陈宗灿正在香港参加考试。

图为清华三亚国际数学论坛会址捐建方、清华大学校友、企业家史维学向陈吉宁、丘成桐交付了象征论坛会址建设的钥匙。记者 苑 洁

颁奖前获得清华面试资格

  开幕式上,清华大学副校长薛其坤宣读了陈元的贺词。陈元对第四届清华三亚国际数学论坛开幕、论坛永久会址正式落成表示热烈的祝贺,对多年来为数学科学发展作出重大贡献的丘成桐先生以及致力于数学科学发展的专家学者们表示衷心的感谢。陈元指出,我们要大力发展以数学为代表的基础科学,以此推动科技进步和技术创新,为国家长远发展打下坚实基础,尤其是要树立高远目标,填补空白;建立队伍,培养人才;深化交流,加强合作。陈元表示,清华三亚国际数学论坛对于深化国际学术合作、交流分享先进科研成果、促进研究创新和人才培养具有重要的意义。希望今后有更多的科学家、企业家以及社会各界人士关心、支持论坛的发展,共同为促进我国基础科学的发展做出新的更大贡献。

在这次比赛中,南外的学生共获得了两个奖项,另一个奖项是应用数学科学奖的铜奖,是由南外高三(1)班田汉与搭档尤宸超获得的。

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“两天封闭式的比赛,全英文交流。”杜楠说,因为评委都是来自世界各地的数学家,英语是必须的交流工具。2012年12月20日,全部比赛结束,但奖项还未出炉。杜楠与其他三位同学在清华大学校园里“晃荡”,却被清华大学的老师喊去参加清华大学的面试。

图为陈吉宁致辞。记者 苑 洁

“我们都以为是比赛项目中奖,没有意识到这是清华大学的录取面试。”杜楠说,从接到面试通知到面试结束,总共也就一个多小时,“做了三道数学证明题,感觉也就用到了高二的知识。”杜楠还记得,当时面试她的都是世界顶尖的数学家。因为其他三位同学都有意向出国,而田汉在比赛之前就拿到了美国宾夕法尼亚大学的预录取通知书,最后被清华大学预录取的只有杜楠。

  陈吉宁代表清华大学向论坛的举办和会址的落成表示热烈的祝贺,对各位专家学者的莅临表示诚挚的欢迎。陈吉宁指出,清华三亚国际数学论坛填补了亚洲国际性数学论坛的空白,对加强国际数学界的学术交流,促进中国乃至亚洲地区数学人才的培养具有重大意义,论坛会址的落成启用对论坛的持续发展具有重要的里程碑意义。作为亚洲第一个国际性、综合性的数学会议中心,清华三亚国际数学论坛将通过组织全球性、高水平的数学会议和工作坊,成为各国学者交流前沿成果、探讨重大问题的平台,成为顶尖数学家潜心治学育人的基地,成为新一代数学人才成长成才的摇篮。陈吉宁还对海南省和三亚市长期以来的鼎力支持和帮助,以及清华校友、企业家史维学先生捐建论坛会址表示感谢,同时希望通过清华三亚国际数学论坛的建设,为海南省和三亚市的发展注入新的要素和新的活力。

杜楠告诉金陵晚报记者,其实此前她也有出国的打算。“此次去清华大学比赛,被学校的氛围吸引。”杜楠说,最重要的是,丘成桐教授如今也是清华大学数学科学中心主任,如果去清华大学学习,则有可能师从丘成桐教授,这对杜楠是个极大的吸引力。

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“作为世界顶尖的数学家,丘成桐教授很平易近人。”杜楠说,丘成桐教授不仅爽快地为参加比赛的学生写推荐信,而且还多次电邮她,希望她能去清华大学学习。

图为丘成桐致辞。记者 苑 洁

小学时她还考过全班倒数

  丘成桐在致辞中说,从2009年初筹建论坛至今4年多的时间里,得到了来自各方的大力支持和帮助,使得今天论坛会址能够顺利落成,这让自己深受感动。来自世界各国的一流学者们不远万里前来参加论坛,使得这里成为中外数学交流与合作的一扇大门,论坛将向其他世界一流的学术论坛学习,同时走出具有自己特色的道路,希望今后有更多知名学者来到这里访问与合作。丘成桐表示,自己期望以宏大的胸怀来建设清华三亚国际数学论坛,不仅支持数学学科的交流合作,同时也支持数学相关的其他学科。希望能够在大家的共同努力下,为实现一流科技强国的中国梦做出贡献。

前天,杜楠收到了清华大学数学与应用数学专业的预录取通知书。这次比赛,不仅为杜楠赢得了名校的青睐,还捧回了10万元的奖金。

  姜斯宪在致辞中表示,清华三亚国际数学论坛会址的落成,标志着在亚洲将崛起一个有国际影响力的数学论坛,这对于海南来说是一件可喜可贺的事情。清华三亚国际数学论坛在丘成桐先生的大力倡导和积极推动下,在各方的共同努力下,已经成功地举办了3届,对我国数学研究探索新方向,发展新理论,提高研究水平,加强国际交流起到了重要作用。作为东道主,海南省和三亚市将继续为各国科学家从事学术交流和科学研究创造良好环境,提供优质服务,与清华大学共同努力,把论坛建设成为国内外具有影响力的科研机构,成为全球顶尖数学家和科学家交流的平台,成为创新和人才培养的基地。

“决赛前,组委会让我们准备学校的账号。因为按照组委会规定,奖金的30%要奖励给学校。”杜楠说,但她和同学们觉得根本不会获奖,所以没准备账号。等到颁奖时,大家才手忙脚乱地打电话回学校要账号。

  杨祖佑教授和杨乐院士也分别在致辞中对论坛的开幕和会址的落成表示热烈的祝贺。清华大学数学中心教授、香港科技大学原副校长郑绍远介绍了清华三亚国际数学论坛建立以及清华大学数学科学中心发展的情况。

“我们也是接到陈宗灿要账号的短信时,才知道孩子们已经获奖了。”南外的周弋副校长说起这件事特别自豪,她表示对于组委会要求奖励给学校的奖金,学校会全数奖励给获奖学生。

  开幕式上,清华三亚国际数学论坛会址捐建方、清华大学校友史维学向陈吉宁交付了象征论坛会址建设的钥匙。陈吉宁、丘成桐、姜斯宪和海南省副省长王路共同为“清华三亚国际数学论坛”揭牌。诺贝尔物理学奖得主、加州大学圣塔芭芭拉分校教授David Gross,诺贝尔经济学奖得主、哈佛大学教授Eric Maskin,诺贝尔经济学奖得主、香港中文大学特聘讲座教授James A. Mirrlees,清华大学副校长薛其坤,海南省委组织部副部长祝春荣,海南省委组织部巡视员郝玉群,三亚市委常委朱允山,中国科学院院士杨乐等共同见证揭牌。

漂亮的杜楠不仅学习优异,还是南外学生会主席。可她说,在小学时她还考过全班倒数第二名。杜楠在瑞金路小学上的小学,三年级前的成绩在班上只能算中等偏下。三年级的一次期末考试,她考了全班倒数第二名。

  包括菲尔兹奖得主、香港城市大学教授Steven Smale,菲尔兹奖得主、美国芝加哥大学教授Bâo-Châu Ngô等在内的约180位来自世界各地的数学家、物理学家、经济学家们,以及来自国内外兄弟院校、研究机构的师生代表们出席开幕式。清华大学数学系系主任肖杰主持开幕式。

“我考试时写的作文《贴烧饼》被老师在全班点名批评,这让我特别伤心。”杜楠说,四年级时她换了一个班主任,“李老师给了我很多鼓励,她让我对自己有了信心。”杜楠说,从那时起她的成绩渐渐有了起色,小升初时考上了秦淮外国语学校。在初中,已经掌握了学习规律的她,成绩一直在年级名列前茅。等到中考[微博]时,杜楠成为秦淮区的中考状元,并考上了南京外国语学校,完成了“逆袭”!

  开幕式之前,清华大学、海南省和三亚市的领导,以及部分嘉宾学者代表还举行了简短的会谈交流。开幕式后,部分嘉宾和学者们参观了论坛会议楼。

“我觉得我的经历对于那些成绩暂时不好的同学来说,应该很有启发性,不管怎么样,你都要相信自己。”杜楠说,比起初中,南外三年给了她一个不一样的世界,让她意识到比学习更重要的还有生活、健康和快乐,“我现在天天练瑜伽。”

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丘成桐教授资料

图为论坛现场。记者 苑 洁

丘成桐,著名华裔数学家,哈佛大学终身教授,美国科学院院士,中国科学院院士,俄罗斯科学院院士,意大利科学院院士等。数学界最高荣誉菲尔兹奖得主,克莱福特奖得主,获得有数学家终身成就奖之称的沃尔夫数学奖,获得美国国家科学奖。同时获得这四项大奖的,全世界迄今仅有丘成桐一人。以其命名的“丘成桐中学数学奖”大赛从2008年开始举办,迄今已举办了五届。第五届比赛已于2012年12月18日-20日在清华大学举办,共有来自海内外200所中学的400多支队伍报名参赛。

  12月18日至22日,论坛将举办2013数学大师系列讲座及主题研讨会。数学大师系列讲座由丘成桐教授、芝加哥大学Bâo-Châu Ngô教授、以色列特拉维夫大学Joseph Bernstein教授、普林斯顿大学Yakov G. Sinai教授和哈佛大学Clifford Taubes教授主讲。作为每一个大师系列的衍伸,来自世界各地的专家报告人将会带来四场相关的主题研讨会。

南外2013高三保送生录取情况简介

  为了促进数学与物理的互动交流,本届论坛还特别举办一场关于拓扑材料的研讨会,主讲人包括斯坦福大学教授、清华大学高等研究院特聘教授张首晟和清华大学副校长薛其坤。

截至2013年1月24日,南外2013届高三年级中已有126名同学被北京大学[微博]、清华大学、南京大学[微博]、浙江大学[微博]、复旦大学[微博]、北京外国语大学[微博]等十多所国内高校保送录取。在今年清华、北大压缩指标、从严选拔的形势下,南外冲刺两校的学生达到22人。其中北京大学12人,清华大学10人。

  清华三亚国际数学论坛是由菲尔兹奖和沃尔夫奖得主、清华大学数学科学中心主任、哈佛大学教授丘成桐发起的。本届论坛由清华大学主办,清华大学数学科学中心承办,海南省三亚市政府协办,并获得了海南省政府和海南省委组织部的大力支持。清华三亚国际数学论坛志在发展成为国际一流的学术会议中心,成为数学家交流最新成果、共同探讨问题的场所,并为培养包括学生和博士后在内的年轻数学家做出重要贡献。论坛将为探索新的研究方向,发展新的理论,培养优秀数学人才和提高中国数学研究水平提供平台,建成集科学研究、学术交流为一体的世界一流数学论坛。

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(金陵晚报记者 曾亚莉 报道)

图为落成的清华三亚国际数学论坛会址外观。记者苑 洁

  此次落成的清华三亚国际数学论坛会址位于三亚市凤凰镇凤凰岭,占地面积9.33公顷,整个会址面积超过29000平方米,其中包括一个超过9000平方米的会议主楼,可供两个国际会议同时举办。论坛会址还包括一个大的图书馆,一个包含170 个房间的住宿区及相关的餐饮设施和休闲设施。论坛会址将成为与加拿大班夫国际研究站和德国奥伯沃尔夫数学研究所类似的国际综合性数学中心,预计每年可开展约50个学术交流项目,可邀请来自世界各地的国际一流数学家前来进行学术交流和研究,为数学研究互动交流以及相关科学和产业的研究提供良好的环境,对推动中国乃至亚洲、世界的数学发展发挥作用。

编辑:襄桦

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