贝祖数是什么(13世纪数学家计数方法)

尼克船长 68

2021年11月20日,北京怀柔综合性国家科学中心第二届雁栖人才论坛举办。华高莱斯董事长兼总经理李忠先生受邀作为城市战略顾问出席本次论坛并发表主题演讲《科学人才——科学城的首要成果》,为建设科学、科学家、科学城融合发展的人才生态体系、建设综合性国家科学中心,助推人才工作高质量发展建言献策。

现将李忠先生在本次论坛上的发言整理发布,以飨读者。

在《科学人才——科学城的首要成果(三)》中,我说过,科学城想要出人才需要依靠科学的科学——科学学。那么,按照科学学的逻辑,怀柔科学城如何建设,才能多出科学人才?

怀柔科学城

我们用科学学的思维方式来分析科学人才和科学成果出现的深层原因,可以发现:科学人才涌现就像是冰山露出水面的这一面,也就是最终结果。但其实,更深层次的原因是水面下的这些。所以说,要实现科学人才涌现,怀柔科学城需要用科学学思维,对四类人才特点进行精准培育与激发:

一、科学城需要年轻科学家

先说第一类,年轻科学家。

刚刚丘成桐老师也提到了要培养年轻人。过去,大多数人对科学家的刻板印象——科学家爷爷。是的,对一般人来说,只有科学家获奖才会知道,而许多科学家获奖时早已白发苍苍,例如阿瑟·阿什金(ArthurAshkin)凭借在激光物理领域的贡献,以96岁高龄斩获了2018年诺贝尔物理学奖,并创造了诺贝尔奖获得者的最年长纪录;乔治·史密斯凭借噬菌体展示技术于77岁获得了2018年诺贝尔化学奖。

备注:丘成桐,菲尔兹奖得主、哈佛大学教授、清华大学丘成桐数学科学中心主任、求真书院院长、北京雁栖湖应用数学研究院院长。2021年11月20日,在北京怀柔综合性国家科学中心第二届雁栖人才论坛主题演讲环节,丘成桐院长以求真书院为例发表主题演讲。在演讲中,他强调要由大师亲自教育训练青年人才,集中精力培养一批有才华,又对数学有浓厚兴趣的年轻人。

根据研究发现,诺贝尔自然科学奖获奖者的平均年龄均呈现老龄化趋势。在1981年至2004年间的诺贝尔奖得主的平均年龄已达到61.33岁,突破了60岁的年龄界限,2016年的诺奖得主平均年龄达到了72岁,最年轻的为65岁[1]。

之所以很多诺贝尔奖得主都是在晚年获奖,是因为诺贝尔奖只授予那些经过验证的成果,而且只授予在世者。而科研成果需要时间验证和认识其价值,基础研究成果从出现到获得高度认可,通常需要相当长的一段时间。很多科学家只有到了足够的年纪,自己的科研成果才能得到验证。但其实,很多科学家获得诺贝尔奖的成果,都是在其年轻时期做出来的。

纵观科学发展的历史也会发现,任何时代的主要科学贡献人都是青年科学家。他们很多都是在二三十岁的时候,就取得了人生中的最重要的成果,例如牛顿24岁发明了微积分(流数),完成了光分解的实验分析,以及万有引力的开创性工作;潘建伟院士27岁时,成果就入选年度全球十大科技进展;杨振宁教授29岁时与李政道教授合作,并于1956年(34岁)共同提出弱相互作用中宇称不守恒定律,因而获得1957年诺贝尔物理学奖,成为最早的华人诺奖得主之一。

而科学学也证明,青年时期才是科学家出成果的黄金年龄!大部分杰出科学家取得重大科学发现的年龄集中在31-45岁[2];很多获得诺奖的论文在发表时,获奖者平均年龄为44.1±9.7岁[3],随着时间向后推移,重大科学发现的数目逐渐减少。

杰出科学家取得重大科学发现的生理年龄分布

获得诺奖的论文在发表时获奖者的平均年龄

获奖者取得重大科学发现的职业年龄

数据来源:The age atwhich Noble Prize research is conducted.Scientometrics .02 March 2019刘俊婉《杰出科学家的创造力特性》

备注:2019年3月2日,《Scientometrics》杂志刊登了一项有意思的研究,分析了诺贝尔获奖者进行研究以及获奖时的年龄,同时对比了生理学或医学奖、物理学、化学等不同研究领域的情况。该文件对178位获奖者的数据进行了分析。在这些获奖者中,包括61位物理学奖得主,46位化学奖得主,30位生理学或医学奖得主,41位经济学奖得主。报告显示:所有获奖者中,获奖时的平均年龄为44.1±9.7岁,但由于每个研究领域的获奖者数量不同,这个数字还有待考究。物理学领域为42.0±12.5岁,化学领域为46.5±7.7岁,医学领域为45.1±8.5岁,经济学领域为43.9±6.9岁。——数据资料来自由诺贝尔基金会出版的《Advanced Information》文件

目前,中国最年轻的数学家谈方琳,2004年出生,在她15岁时,就受邀参加顶尖科学大会。2018年,由于在各类科创比赛的优异成绩,谈方琳受上海青少年科学社的邀请,参加了首届世界顶尖科学家青年论坛。2019年10月,谈方琳受邀出席第二届世界顶尖科学家大会,她的研究成果是菲波那契数列与贝祖数的估计。

备注:谈方琳,2004年出生,她的研究成果是菲波那契数列与贝祖数的估计,她的研究项目第一次建立了斐波拉契数列和贝祖数的联系。作为应用,解决了贝祖数的最佳上界和下界的估计问题,改进了加拿大数学家Rankin教授于2013年在《美国数学月刊》上给出的一个粗糙的估计式。——澎湃政务《这场世界顶尖科学家论坛上,邀请了一位15岁天才少女,中国的!》

在我国,年轻科研人才已经成为了创新力量的主流人群。根据《第四次全国科技工作者状况调查报告》显示:2017年,我国科技工作者平均年龄35.9岁。其中35岁以下占48.8%。也就是说,最具创新能力的科技工作者本来就很年轻:他们是35岁以下人群。

而我国的科学家也呈现年轻化趋势,比如封东来教授的团队获得自然科学奖时的平均年龄只有34岁;90后的博士万蕊雪获得了2018年度青年科学家;22岁的曹原发现石墨烯超导角度,创了全新的转交电子学领域,成石墨烯驾驭者,被Nature评为2018年度影响世界的十大科学人物。根据《第四次全国科技工作者状况调查报告》显示,相比2013年,2017年我国科学家的平均年龄下降0.9岁,35岁以下科学家的比例增加3.1%。

备注:封东来,博士毕业于斯坦福,回国被聘为复旦大学物理系教授、博导时年方30岁,担任复旦大学应用表面物理国家重点实验室主任时才37岁。

备注:万蕊雪,清华大学90后博士后,师从著名生物学家施一公院士,因在剪接体三维结构及RNA剪接方面的研究成果,当选为细胞及分子生物学类别的2018年度青年科学家,这是中国本土攻读博士学位的研究人员首获该奖。

备注:Nature发布的2018年度影响世界的十大科学人物,在22岁的时候发现石墨烯超导角度,引领人类打开了通向新世界的大门的神童曹原高居榜首,他在《自然》杂志上两次刊登报道自己关于石墨烯超导论的重大发现,一举成为闻名世界的石墨烯驾驭者,开创了全新的转交电子学领域。

我们继续看,英国曾经因不重视科学发明最佳年龄定律,导致科学地位严重下降。据1800年至1830年的统计,英国科学家的重大成果下降到世界总数的10%以下。而且,英国科学在19世纪中期的衰落与中年科学家的贫困和死亡是有很大关系的。

如今,世界各国都开始关注并支持年轻科学家的科学研究,并针对青年科学家设立各种科研基金和科学奖项,如欧洲研究委员会设立基金项目资助青年科学家,美国国防高级研究署设立新锐教授奖,为最有创造力的青年科学家提供支持。

我国也已经开始对青年科学家给予关键十年的关注与培育。11月16日,光明日报发表的文章《青年聚焦·科研初期的关键十年》中讲到了一个非常内行的事,就是一定要关注科研人员关键十年。

什么是关键十年呢?就是指青年科学家,从博士毕业开始算起,他们至少有五至十年的时间白手起家,历经艰难,向着自己第一个学术成果进发。如果是基础学科,时间可能更长。这个阶段很复杂,有进步,却总有曲折。尽管艰难,一些乐观的青年科学家仍将它称之为黄金十年[4]。

现在,我国也设立了专门针对青年科学家的科研基金及科学奖项,如科学探索奖,由腾讯基金会出资支持、科学家主导,是目前国内金额最高的青年科技人才资助计划之一,主要面向基础科学和前沿技术领域,奖励在中国内地及港澳地区全职工作的、45周岁及以下的青年科技工作者。每年会评选50位年轻科学家,每位获奖者将连续5年,每年获得60万元资金。

其实,设立这个奖的初衷,与诺贝尔当年设立诺贝尔奖的初衷是一样的。诺贝尔最初的想法是让自己的钱能够帮助到一些资金不足的科学家,使他们能正常去做科研,可以说是一种慈善事业。所以说,我们只有努力培养年轻的科学家,中国的科学事业才能基业长青。我们看,现在很多大师都特别关注年轻人:

王选院士:扶植年轻人才是科学事业的自然规律

王选院士曾经说过:一个人要多做好事,少犯错误,不做坏事,我认为我今后应该是这样。多做好事,少犯错误,不做坏事,坏事是绝对不能干的,错事也要少做,这样,我就觉得扶植年轻人算是个自然的规律。

李政道院士:发起CUSPEA,培养高端人才915人

李政道院士发起的CUSPEA( 中美联合培养物理类研究生)计划,培养了915个高端人才,他们中已产生12位中国和欧美等地的科学院院士,100余人次获各类国际科技大奖,300多人次在国际科技组织中担任职位,还有400多位成功的高科技发明家或企业家[5]。这是非常了不起的。

备注:CUSPEA,即China-U.S.Physics Examination and Application(中美联合培养物理类研究生计划),由李政道在1979年发起运作,目的是为刚结束长期封闭、面临人才断档危机的中国尽快培养科技人才,给当时缺少正规途径出国深造的优秀青年提供机会。

杨振宁院士:亲自授课,培养学者1000余人,包含3名名校校长

杨振宁院士在70年代末80年代初,就亲自授课并帮助祖国培养了1000多名科技学者。现在大家去网上搜索,还能找到他给大学生讲物理的录像。而且,杨振宁院士还在纽约组织成立了与中国学术交流委员会,推动中国优秀人才到美国学习。在他的推动下,一千多名中国高端学者得以到美国深造。这些人无一例外,都成为了我国自然科学各领域研究的带头人,有多位当选两院院士,其中有3位名校校长,包括后来担任过北京大学校长的陈佳洱,担任过复旦大学校长的杨福家以及担任过中国科技大学校长的谷超豪。

姚期智院士:创办姚班,走出科技独角兽——旷视科技的三位创始人

世界著名计算机科学家姚期智院士于2005年创办了清华学堂计算机科学实验班(姚班),致力于培养与美国麻省理工学院、普林斯顿大学等世界一流高校本科生具有同等,甚至更高竞争力的领跑国际拔尖创新计算机的科学人才。而我们熟知的旷视科技的三位创始人印奇、唐文斌、杨沐都是出自清华姚班的高材生。

丘成桐院士:在国内外建立多个数学研究中心,致力于培养年轻数学家

丘成桐先生是公认的当代最具影响力的数学家之一,一直热心于推动中国的数学发展,在中国建立并领导多个数学研究中心,组织各种层次的会议,发起各种人才培养计划,并募集大量资金致力于培养年轻数学家。

由此,我们发现,大师们共同关注的都是年轻人。而在未来的科学城发展中,我们必须意识到:什么人在,决定什么人来!要想吸引和培育年轻科学家,怀柔科学城应该建设成为青春之城。

而怀柔科学城建设成为青春之城,可以做两件事:

第一件事:打造定制城市

想要吸引和培育年轻科学家,怀柔科学城第一件要做的事就是打造定制城市。

什么叫定制城市呢?

怀柔科学城创新小镇

人才是吸引人才的最好措施,定制城市的关键所在,就是其小而专的城市标签——定制、个性、特色,即抓住产业痛点,形成产业集聚,完善产业生态,以产定城;围绕目标人群的特殊需求,以独特城市生活吸引特定人才。按照赵燕菁老师的说法,定制城市是城市抢人才、抢高端产业的关键!因此,我们要多做一些小而专的城市组团,为同一种偏好的人群,打造专属的生活地、休闲地和办公地。

怀柔科学城

备注:所谓定制的城市就是量身定做的公共服务,精确满足高价值的个性需求。当一个商品的需求不是由人的预算限制的时候,市场需求就不再取决于商品的价格——有没有钱买,而是取决于个人偏好——愿不愿意买。——赵燕菁

所以,在这个逻辑之下,怀柔科学城想要多出人才,就必须为年轻科学家量身定制他们所需要的科学城。

怀柔科学城

前面我们提到的这些年轻且高质的科学家是典型的蜂族。蜂族和蚁族相同,都是年轻人,都不是大都市本地人,负担小,拼搏创新动力强。但是,不同的是,蜂族一般拥有更优质的教育背景,更好的就业条件,更强的创新创业动力,更高的生活品质追求。而且,蜂族有个非常重要的特点——飞。他们到一座城市,不会马上决定固定下来,而是先跟这座城市用两三年的磨合期,看看是不是相互合适。一旦发现不合适,就会飞到其他城市去。正是由于他们这个会飞的特点,他们不会很快买房,而是选择租房族住。如果你这里的条件不够好,这些年轻的蜂族们不见得会长期待在这里,他们可能会去深圳或者别的地方。因此,要想留住这些年轻精英,就得解决他们的主要诉求——生活有保障,事业有梦想。

现在怀柔科学城格外重视人才公寓的建设。那么,我们继续看,这些年轻精英喜欢的房子是什么样的呢?

首先,外观要炫酷,长得越不像住宅越好。而且,朝向不重要,交通要便利,一定要离办公地点越近越好,最好可以走路上下班。

韩国松岛新城的住宅公寓

其次,功能要复合,要做到宜商又宜居,可以为蜂族提供居住、办公创业的复合式创想生活空间。

波士顿南湾人才公寓

另外,最好可以将智能家居技术引进社区,营造未来感的居住空间。例如硅滩的高科技中心Playa Vista成立了洛杉矶首个具有智能家居功能的社区,该社区内66套豪华住宅都配备了Apple HomeKit,房主可以通过iPhone、iPad来控制照明、恒温器、锁等。

除居住外,运动也是科学家热爱的生活方式之一。我们看,钟南山院士为了让身体始终保持在一定的强度上,也为了能更好的的工作,他几十年来,雷打不动,每周坚持最少锻炼三次,每次一个小时以上。而施一公院士则非常热爱跑步,他曾表示:跑步让人有更充沛的体力,有的人以为,花了很多时间(锻炼)学习效率会降低,实际上,如果跑步方法得当,能调整你的能量级别,心脏机能和肺活量增强,供血充足、思维敏捷。

很多科学家不仅热爱运动,有的甚至成为了专业的运动员,例如丹麦科学家玻尔兄弟,他们是著名的物理学家和数学家,同时也是著名的丹麦足球运动员。

备注:1908年奥运会,在哈那德•玻尔的带领下丹麦队以17:1的辉煌战绩战胜法国,获得奥运会亚军,也创造了奥运会历史上最大的比分。从足球队退役之后,哈那德在数学领域成就卓越,建立了周期函数研究的主要基础,是数学分析的先驱。

备注:1922年尼尔斯•玻尔获得诺贝尔奖时,丹麦报纸普遍采用的标题是:《授予著名足球运动员玻尔诺贝尔奖》。甚至丹麦国王克里蒂安十世在召见玻尔的时候,说的也是恭喜著名足球运动员获得诺贝尔奖。玻尔谦虚地纠正说:不错,我是一个足球运动员,但我弟弟才是著名足球运动员,我本人不能当其盛誉。

目前,怀柔科学城已经为科学家规划建设了就近的运动场所。但是,我想说,不仅可以就近运动,我们还应该依托怀柔优质的生态基底,为科学家们打造具有怀柔特色的全域运动网络和智能运动场地。

怀柔科学城

除此以外,还有一个非常重要的事,就是一定得有风情化的生活空间。科学家们需要的不仅是规律的生活,而是更刺激的休闲。对科学家而言,不是放松后的紧张,而是紧张后的放松产生创新思想。刺激的休闲能提升科学家创造力,许多伟大创意就诞生在酒吧。我给大家说一个非常典型的案列,沃森和克里克破解DNA结构的工作更多地不是在实验室或图书馆完成的,而是在英国剑桥大学的雄鹰(Eagles)小酒吧,这里是两位发现者与其他工作者共同探讨科学议题的落脚地[6]。

因此,怀柔科学城要为青年科学家们打造具有风情化的生活空间。这里,我给大家推荐一个地方,就是奥斯汀。

奥斯汀

奥斯汀是美国德州首府,也是众多高科技企业所在的高科技城,美国重要的科技创新地。IBM、思科、英特尔、AMD、摩托罗拉、飞思卡尔、三星等知名科技企业都在此设有区域总部。这里也被称为硅丘。连续多年被评为美国最适合单身人士居住的城市 。而且,2021年10月7日,特斯拉宣布,将把总部从硅谷搬迁到奥斯汀。目前,特斯拉已经在奥斯汀建设了一座超级工厂。

奥斯汀

奥斯汀的六号大街非常受年轻科学家喜欢——这里充满着浓郁的墨西哥风情,到了晚上,这里则成为了年轻人的狂欢地,丰富的酒吧、餐厅、夜店、演奏厅组成了奥斯汀的不夜城。

奥斯汀

这就是我所说的,青春化的环境,吸引了青春化的人才。而青春化的人才的聚集,形成了科学的高地。所以说,怎么高估年轻人都不为过。

奥斯汀

第二件事:提供国际化的服务

怀柔科学城建设成为青春之城可以做的第二件事就是提供国际化的服务。

大科学装置是吸引国际科学家的重要磁极,怀柔科学城也要为服务国际科学家做好准备。欧洲核子研究中心(简称CERN)的国际化服务非常值得怀柔科学城借鉴。

CERN

图片来源:pixabay

CERN作为欧洲最为开放、最具影响力的物理学实验平台,吸引来自80个国家的大约6,500位科学家和工程师代表,以及500余所大学机构在这里进行试验,约占世界粒子物理学领域人才的一半[7]。所以说,大科学装置确实是锚定人才的最好的东西。

CERN

图片来源:commons.wikimedi@Florian Hirzinger

CERN有超过90%[8]的科学家是国际科学家,而且这里的科研人员平均服务年限超过12年。CERN为科学家提供便捷的生活配套和家庭友好的工作环境,能让长期工作的科学家在生活上无后顾之忧,全身心的投入到科研工作中。

CERN图片来源:CERN

除此之外,为了更好的服务这些国际科学家,CERN还提供:

1.伴侣过渡性服务——帮助科学家伴侣在社会和专业方面向新环境过渡

在这里,我想说,科学家的配偶未必是科学家,如果留不住科学家的配偶,你是留不住科学家的。这件事非常重要。CERN为科学家的配偶举办欢迎会,介绍住宿、儿童保育、教育、CER健康保险计划等。每月进行职业辅导,并提供一些工作机会。科学家的配偶可以获得在瑞士工作的工作许可证。另外,还提供个人、家庭、行政、财务等方面的现场咨询;开设法语和英语的课程,帮助科学家的配偶更快适应外国语言环境。

2.子女教育支持——与临近学校达成合作,解决国际科学家子女教育问题

CERN为科学家的子女提供幼儿教育和国际化的教育。CERN芭提酷乐幼儿园、瑞士香菲莎幼儿园、法国泽布伦幼儿园专门为CERN的科学家的幼儿提供入学名额。另外,还提供英语、德语、丹麦语、意大利语、西班牙语及瑞典语的国际项目课程,方便CERN国际员工的孩子们接受教育。

3.科学家签证服务——协调法、瑞两国,为科学家提供便利的签证服务

想留住科学家,就要服务好科学家的家庭。CERN专门设立东道国关系处,与东道国当局以及其他瑞士和法国公共机构合作,为CERN的正常运作做出贡献。另外,CERN部分员工被法国和瑞士授权,有权启动普通照会程序,并签署正式邀请信和d‘accueil公约(在任何六个月的期间内最长停留三个月),为科学家签证办理提供便利。

所以,我想说,在怀柔科学城的建设中,我们应该向CERN学习,为国际科研人才打造专属的1+4国际配套——即1个国际化的签证服务+4个国际化的生活服务。

1个国际化的签证服务

深圳在国际人才签证服务已走在前列,非常值得怀柔科学城借鉴。

深圳

2020年10月18日,国家发改委官方网站发布《深圳建设中国特色社会主义先行示范区综合改革试点首批授权事项清单》支持深圳探索制定外籍高精尖缺人才认定标准,为符合条件的外籍人员办理R字签证;赋予深圳外国高端人才确认函权限,探索优化外国人来华工作许可和工作类居留许可审批流程;完善外籍高层次人才居留便利和紧缺人才职业清单制度;制定紧缺人才职业清单,简化外国人才来华工作手续,提高外国人才来华工作便利度。为外籍高层次人才提供永久居留便利。怀柔科学城可以借鉴深圳,积极为R字签证的国际科学家提供签证便利服务。

备注:R字签证,也被为人才签证——签发给中国需要的外国高层次人才和急需紧缺专门人才,是各种签证中申请最快,停留时间最长的签证。

4个国际化的生活服务

第一,宗教空间

很多科学家其实都是虔诚的宗教信徒,不要以为所有的科学家都是无神论者。科学家的宗教和科学并非完全对立,所以科学城应该正视宗教空间,尊重国际人才的不同宗教信仰,为国际人才打造小尺度、社区级别的宗教文化空间。

第二,万国美食街

打造一条或多条汇集各国正宗美食的万国美食街,迎合国际人才的饮食习惯,尤其要引入多样化的美食,让外国人像回了家,中国人像出了国。

第三,国际诊所

图片来源:全景网

引入符合国际人才就诊习惯的国际诊所,聘请英文水平出色的医生,为外国人提供基本医疗保障。同时,提供国际医保结算服务,让国际人才无后顾之忧。

第四,国际化指示系统

增强国际化基础设施建设,在国际生活区的主要街道上,使用多国语言指示系统、如:交通路牌、公共指示标识、交通系统语音提示等,方便国际人才的日常通勤、工作和生活。

总之,怀柔科学城一定要打造成为一个国际化的科学城。

·未/完/待/续·

参考文献:

[1]新华网、北京晚报《平均年龄超过70岁 科学类诺奖得主为何年龄偏大?》,2016年10月9日

http://education.news.cn/2016-10/09/c_129313938.htm

[21]搜狐网《获诺奖和年龄有关?解读科学家取得重大科学发现与生理年龄和职业年龄的关系》,2018年5月17日

https://www.sohu.com/a/230695168_410558

[3]搜狐网《诺奖获得者在多大年龄开展了那些重磅研究,等待多久才获得了诺奖?》,2019年4月5日

https://www.sohu.com/a/306110552_489312

[4] 光明网《迈过科研起步期的那道坎——青年科学家把握关键十年的故事》,2021年11月16日

https://m.gmw.cn/baijia/2021-11/16/35312784.html

[5]数据来源:http://www.xinhuanet.com/politics/2019-12/06/c_1125313761.htm

[6] 资料来源:https://posts.careerengine.us/p/5b234251944c9d70b7299ac4

[7] 资料来源:中国科学技术信息研究所,赵俊杰,《国外发起和参与大科学项目的相关情况研究》,2017年1月 第32卷第一期

https://max.book118.com/html/2019/0302/6225025232002012.shtm

[8] 数据来源:2018年CERN人员统计报告

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