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顶级俄国数学家是怎样炼成的

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2016-06-25 张羿(数学家、逻辑学家)在过去的半个世纪中,俄国的顶尖大学产生了全世界近25%的菲尔兹奖得主。

科研与教学相结合是俄式教育的一大亮点,也是其能培养出大批非常年轻的顶尖科学家的原因之一。此外,俄国的科研院所气氛宽松自由,所谓领导的任务就是制造环境、创造气氛,使研究人员不受外部环境的干扰,全力投入到研究中去。上世纪50年代,中国基本照搬了苏联的科研教育体系,但我们只抄来了形式,并没有真正地将如何协调、配合、鼓励创新的俄国精髓学到手。————————————————俄国的精英教育起源于彼得大帝时代。我们熟知的莫斯科大学、圣彼得堡大学,包括今日的列宾美术学院等等,从建成的第一天起,其目标就很明确,即培养西式精英人才。这使得俄国在过去一段时间里,在科技、艺术、文化等几乎各个领域都产生了大量的明星,成为世界上唯一一个可以和美国拿奖数量相接近的超级大国。其在昔日帝国时代提出的“我们要向欧洲学习,但我们一定要超越欧洲”的口号激励着一代又一代的俄国青年在各个领域努力成为精英。俄国的精英教育基本上学自法国模式,只是它的规模更大、更系统,且目标更明确。俄国人把这一系统用在人文、艺术、体育,乃至科学等各个方面,尽管因为专业的不同而略有调整,但基本思想是一致的。莫斯科国立大学,创建于1755年,是俄罗斯规模最大的大学。图片来源:下面笔者将以数学为例,简述这一教育系统。对于数学精英,俄国人大致是这样定义的:首先,他应该在约22岁时解决一个众多著名数学家都不能解决的大问题(即证明大定理),并将成果公开发表出来。这个问题/定理有多大,也多少决定了他未来的成就有多大。在30-35岁时,在前面解决各种实际问题的基础上建立自己的理论,并为同行接受。在40-45岁,在国际学术界建立自己的学派,有相当数量的跟随者。———————————————————————————————— 培养数学精英,从初中开始俄国中学、大学的精英教育基本上是为学生能够达到第一步而设计的。但同时,它有各类的文化教育、社会教育等等为后两步打基础。俄罗斯的精英教育始于初中阶段。以数学为例,在学生小学即将毕业时,他们可以从全国公开发行的一本数学物理科普杂志Quant (KBAHT)中得到一份试题。学生可以把自己做好的试题答案寄到其所在城市的指定部门,再由专家评阅试卷,成绩得出之后,城市的指定部门再组织对通过笔试的同学进行口试。对学生进行口试的人员包括中学教师、大学教授及科学研究所的研究人员。被选中的同学将进入所谓的“专业中学”(如果是数学,即数学中学)学习,三年以后初中升高中时,将有一次考试(淘汰),弱者将转入普通高中。在莫斯科或圣彼得堡这样的城市中,一般都有四、五所这种以数学为主的中学。在这里,学生们将接受普通的中学教育(包括相当多的文化、艺术以及其它的基本科学知识课程)以完成其人生必备的基本知识,但一半左右的时间将花在数学学习上。每周他们还有两个下午去城市少年宫,在这里,有俄国的顶级数学大师,如Andrey Kolmogorov(柯尔莫戈洛夫,1903.4.25-1987.10.20)、Iserale Gelfand(盖尔范特,1913.9.2-2009.10.5)、Yuri Matiyasevich(马蒂雅谢维奇,1947.3.2-)等等,为他们讲授数学课。这些课程的讲稿经过整理后也大都会发表在Quant这一类科普性质的数学物理杂志上。这一杂志影响极广,在欧美世界有着众多的读者,包括大学教授、中学老师、学生等。这种少年宫课程一般都设计得深入浅出,与前沿数学研究中重大问题的提出、现在发展的阶段乃至其解决紧密相联。为了让学生理解并掌握好内容,科学院联合大学一起为这一类课程配备了大量的助教,这些助教一般包括大学三年级以上的数学系学生和各级大学教师、科研人员等,并且他们以前也都是毕业于这种数学专业中学的学生,基本上每三位中学生配备一位助教,这特别类似于法国巴黎高师中的辅导员(tutor)。夏天时,数学中学的同学们还将在老师的带领下去黑海海滨等地的度假圣地参加夏令营。在那里,他们一边学习提高,一边玩耍。同时,他们会遇到国内其它城市地区乃至部分外国来的数学中学生,大家可以彼此增进了解,几年下来,慢慢会形成一个所谓的圈子。在夏令营中,还有众多来教课、辅导的科研人员、大学生、中学老师等等。笔者认识的许多俄国著名数学家(有的已在上世纪90年代移民西方了)都会在夏天时去这些夏令营辅导学生、认识学生,同时去发现那些有才华、有潜力的中学生,以吸引他们进入数学研究领域。有些极有才华的中学生正是通过这种方式在高中时就和科学院或大学中的科研人员建立联系,并进入他们的讨论班开始做研究工作的。因为这一制度,有许多知名的俄国数学家在18岁上大学一年级时(或在此之前)就取得了重要的成果,并且将论文发表在国际顶级数学杂志上。该制度激发了优秀“天才”少年的活力,使他们能有用武之地,这一点是极其重要的!俄式教育强调基础,无论是在科学,还是在体育、表演、艺术等诸多方面都非常出色,这一点也为中国人所熟知,但它还有我们不了解的另一面,就是更注重实践。在数学(乃至大多数科学领域)上就是鼓励研究、创新,去解决实际问题、大问题。另一点值得指出的是,数学中学与少年宫、数学夏令营的教育本身也是一个系统工程。它把中学数学知识、奥林匹克性质的数学竞赛技巧、大学各门数学课程的基本数学理念与思想、前沿问题等等巧妙地结合在了一起。它使得一小部分学生从高中转入大学以后,立刻就能进入研究状态并开始实质性有意义的研究,即攻克著名数学难题。从高中进入大学以后,这些数学学生中只有少数人能剩下来,继续作为潜在的专业数学家被培养。在我们熟悉的莫斯科大学、圣彼得堡大学等部分高校里,每个学校会有一个由大约三十人组成的“精英”数学班来继续这部分人的数学学习与研究。笔者在此想指出,这些大学的数学系中当然还有众多别的数学学生,但他们的培养方向、要求等各方面都是不一样的,甚至他们将来的毕业文凭都是不一样的。............................

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