丘成桐：數學領軍人才，要從少年開始培養

丘成桐，美籍華裔數學家，菲爾茲獎、沃爾夫獎、克拉福德獎、美國國家科學獎、馬塞爾·格羅斯曼獎、中國國際科學技術合作獎得主。現為清華大學講席教授、求真書院院長、丘成桐數學科學中心主任。

“中國要在基礎科學出人頭地，必須由初中做起。”2024年11月6日，國際著名數學家、清華大學講席教授、求真書院院長丘成桐于第二屆全國基礎教育數字化論壇演講中闡述了自己對于訓練和提拔杰出人才的思考。4天后，由丘成桐倡導設計、清華大學求真書院主辦的“杰出少年示范數學班”（以下簡稱“示范班”）舉行開班儀式。

自1979年以來，丘成桐每年回國數月，為中國的基礎科學研究和人才培養效力。2009年，清華大學數學科學中心創辦（后經教育部批準更名為丘成桐數學科學中心），丘成桐受邀零薪資出任中心主任。2021年，以“本土培養數學領軍人才為唯一使命目標”的清華大學求真書院成立，丘成桐擔任院長。2022年，丘成桐宣布從哈佛大學退休，開始全職在清華大學任教。

40余年間，丘成桐始終致力于“為國家培育一批基礎科學人才，幫助中國在基礎科學上成為世界一流”，特別是在發掘和培養青少年數學人才方面傾注了大量心血——他發起籌辦面向中學生、大學生的各類數學競賽，并設計實施了多個人才培養項目。從2018年開始面向高二、高三學生選才的“數學英才班”，到2021年啟動招收高中和初三學生、采用 “3+2+3” 本博銜接培養模式的“數學領軍計劃”，再到2022 年起在全國多個省市設立的“丘成桐少年班”，及至新近開班的“示范班”，近年來，丘成桐愈加重視對數理拔尖人才的早期發掘和貫通培養。

過去五年，《教育家》曾兩度采訪丘教授。此次重訪，一向求真求實、敢于直言的丘教授再次坦陳對中國基礎科學發展的憂思和熱望，并分享了他對于拔尖創新人才培養的最新創想和實踐，言談間飽含為國育才的赤誠與擔當。

流水線教育難以培養出具有偉大創造力的學者

“示范班”是求真書院對其近年來的拔尖創新人才貫通培養模式的進一步完善。

“示范班”的學生主要由各地已開設“丘成桐少年班”的中學從初一年級學生中進行推薦，經過綜合評估，每年人數不超過50人，入選學生集中在清華大學附近的中學和上海的中學進行培養（學籍不變）。2024年，首屆“示范班”共遴選30名學生加入試點學習。

丘成桐表示，“丘成桐少年班”并非源自他的想法，而是基于地方的現實需求。在走訪十多個省、自治區、直轄市的過程中，他與這些地區的主要領導座談時都會談到拔尖人才培養的問題，“不論是經濟發達的省市還是經濟相對較弱的省市，都充分地認識到頂尖人才培養在推動當地經濟文化發展中的重要性，但是如何有效地培養這些頂尖人才，目前大家都無成熟的模式”。因此，應地方要求，丘成桐以個人名義在全國授權近50所優質中學成立少年班，以培養、訓練初中及高中學生。

實際上，“少年班”的做法，在世界各國早已有之，并且一些發達國家做得十分成功。我國亦很早就十分重視對拔尖創新人才的發現和培養。例如，改革開放初期便成立有中科大少年班、西交大少年班等，一些中小學也設有針對超常兒童的特殊培養路徑。但這種被外界稱為“拔尖教育”的杰出少年培養模式，常受到有違教育公平的指摘。

對此，丘成桐認為：“在保證絕大多數學生公平教育的同時，給予最有潛力成為國家基礎科學領導者的杰出少年適合的培養，才是真正的公平教育。”

“中國訓練學者的方法就是大量生產。”丘成桐進一步談到，我國近幾十年的人才培養經驗都是將研究跟教學分開，教學里面又分得很細，如同現代大型汽車制造廠的流水線——學生接受義務教育，經歷中考、高考，同一個模式地成長，而后高校通過高考挑選好的苗子。這種方式可以訓練大量的人，但很難培養出具有偉大創造力的學者。

在當前西方國家嚴控科技知識外傳、中國面臨各方面“卡脖子”的情形下，如果無法在本土培養更多的基礎學科和科技領軍人才，中國就要受制于人。

“到了今天，國家的進步、學校的進步，已經進入了一個更高的平臺，我們要跟美國等世界強國并排走，就必須轉變現在的教育方法。”丘成桐表示，與此前其他院校的少年班或拔尖創新人才早期培養項目最大的不同在于，“示范班”不單純是選拔人才，更多的是對杰出少年人才的早期發現和培養。培養方式上，學生將在完成常規義務教育必修課程的基礎上，由求真書院選派國內外頂尖師資團隊教授數學和物理課程。初三時，學生就可以選擇報考八年制的“數學領軍計劃”，通過考核后接受進一步的貫通培養，最終實現在本土培養出服務于中國的基礎學科領軍人才目標。

“不培養好中國的年輕人，我覺得對不起國家”

“數學領軍計劃”開創了頂尖人才本土化培養的先河，少年班進一步將拔尖人才貫通培養的節點通過早期發現下沉到低年齡的人才群體。

為什么“示范班”的學生要從初一年級開始選拔培養？

“幾乎所有出名的大學者，他們的成長之路都是跳躍式的。”丘成桐表示，中小學基礎教育階段的杰出少年人才培養至關重要，尤其是對于數學這樣的“早熟”學科。他援引了多個數學家的例子——歐拉13歲進入巴塞爾大學讀書，得到著名數學家約翰·伯努利的悉心指導；高斯年幼時便被發現具有出色的數學才能，讀博期間師從德國著名數學家普法夫。許多現代的數學家，如菲爾茲獎得主陶哲軒、馬克西姆·孔采維奇等人也是在青少年時期接受了面向杰出少年的早期教育，奠定了其日后的學術成就基礎。丘成桐本人亦是在中學時偶然讀到華羅庚的書，大開眼界，后來又深受自己的恩師陳省身的影響。

更重要的一點還在于，“小孩子沒有一些先入為主、墨守成規的觀念，會更勇于在真學問、真問題上探索”。

丘成桐表示，做學問、做尖端研究，要有好奇心和想象力，才能有創造力。而在中國當前的教育模式下，很多中學生為了中考、高考不得不長時間刷題，為分數而焦慮，磨滅了好奇心、想象力以及對數學的熱愛。與此同時，在全國各地走訪交流的過程中，丘成桐敏銳地感知到，中國十一二歲的孩子尚且葆有濃厚的好奇心和豐富的想象力，“這一點不比世界上任何一個國家的孩子差”。求真書院的人才培養經驗也表明，“這些年齡更小的學生，在接觸精深的數學和理論物理知識時，往往表現出更為活躍和創新的思維能力。這些學術思想的萌芽階段是他們日后成長為頂尖科學家的關鍵時期”。

丘成桐特別提到，2024年8月，求真書院組織了首屆“青少年數學與人工智能夏令營”，連續10天的高強度學習和訓練，120個孩子無一中途退出。他們不僅全部完成了學習，而且在最后的測試中表現出色。最令丘成桐驚喜的是，獲得第一名的孩子年僅11歲，是年紀最小的一個。一開始，丘成桐以為他是個超前學習的“書呆子”，經過單獨交流后發現，這個孩子不僅對數學、物理充滿興趣，對古詩詞、歷史、地理甚至天文也有獨到的見解，丘成桐提出的問題，這個孩子都能對答如流。

這樣的驚喜非此一例。“示范班”開班不久，丘成桐去聽中國科學院院士田野給“示范班”學生上的首節“大師課”，那節課講的是通常大學才教授的初等數論。丘成桐本以為內容太深學生們會聽不懂，結果，整堂課中，所有學生都舉手發言，而且說得頭頭是道。上海的“示范班”同樣如此，課上，有的學生不滿足于回答問題，甚至走上講臺在黑板上寫出自己的想法。

“這些孩子的表現讓我很想好好培養他們，如果不培養他們，我覺得對不起國家。”丘成桐道，“他們的表現也讓我更有信心，我相信經過培養，他們未來一定大有可為。”

尖端的研究，需要最有志向、最能吃苦的人來做

“得天下英才而教育之，三樂也。”而更為重要的問題是，得之后如何教之？

在初步的構想中，“示范班”將設置菲爾茲班和圖靈班兩個班型，其培養目標為，一部分人以沖擊菲爾茲獎為目標，另一部分人以沖擊圖靈獎，包括在大數據、人工智能、量子計算等緊缺方向產出頂尖應用數學成果為目標。圍繞這些目標，“示范班”在保障學生其他常規科目正常開展的前提下，指導學生學習更先進、更深入的內容——由于前沿科學研究具有學科交叉性，數學和物理密不可分，加之求真書院本身擁有多位理論物理學家，因而，除了數學，“示范班”也十分重視強化學生的物理學習。

為此，求真書院定制開設了三類課程：大師課，由求真書院邀請數學、物理領域重要學者定制開設適合初中生的高等數學課程；中學定制數理課程，由合作中學根據求真書院的建議、結合“示范班”學生知識掌握情況定制開設中學階段數學、物理課程；專題講座，由求真書院邀請數學、物理領域專家開設較低知識門檻的專題講座，通過講座互動、研討交流，啟發學生思考，增強學生對數學、物理學科的興趣。尤值一提的是，其中的大師課與專題講座采取線上直播方式，開放給全國的中學生，讓偏遠地區的學生也能接觸到頂尖的數學資源。

“‘曾經滄海難為水’，沒見過真正的滄海，很難想象出它的模樣，同理，只有看到真正的大師才知道好的學者是什么樣。”丘成桐表示，無論是“數學領軍計劃”還是“示范班”項目，“大師培養未來大師”的理念是求真書院所一直堅持的。包括他本人，也會在周一晚上親自給學生們線上講授數學史。

“大師培養未來大師”固然理想，但十來歲的孩子是否能承受艱深的知識學習和高強度的訓練？

對此，丘成桐表示：“我們一定要搞清楚目標在哪里，才知曉怎么訓練他們。”在丘成桐看來，最尖端的研究，需要最有志向、最能吃苦的人來做。“示范班”和“數學領軍計劃”要培養的是一群能在最艱苦的環境下上前線打勝仗的“上甘嶺戰士”，也即培養一批杰出、有創意，而且有能力、有勇氣帶領中國學者走一條嶄新科技大道或者說是解決“卡脖子”問題的學者。因此，對于這些“十萬里挑一”的學生，必須要有嚴格的訓練，“這種訓練或許比備賽奧運會的體育訓練更艱苦，因為我們最后是要跟全世界第一流的學者競爭，需要長期的努力、奮斗才能夠把這條路走通”。

同時，丘成桐也表示，“做學問”不應太死板，“示范班”項目剛剛開始，還處于摸著石頭過河的階段，在對學生的數理學科培養上，求真書院會根據學生的能力、接受程度以及興趣方向等，適時調整學習內容和強度。

“我所謂的吃苦，并不是一味地悶頭學，而是學習與思考并重。”丘成桐進一步解釋道，學生必須有自己提出問題的能力，因為提出問題永遠比只做別人出的題更重要，而這和一個人的文化修養有極大關系。

“20世紀偉大的數學家都有極其深厚的文化修養，從長遠來看，文理兼修、全面發展的人才更容易成長為大家。”因此，求真書院在招生選拔環節注重遴選文理兼修的人才，在培養過程中強調通識教育，在最大限度提升學生數理水平的前提下，兼顧學生的全面發展。

“強國非要有強大的數學不可。一個國家的強盛、國力所在，跟數學有密切的關系。”對于“示范班”的未來，丘成桐希望在10年內把這批“最優秀”的孩子培養起來，成為世界一流的學者和國家的棟梁之材，助力中國2035年建成科技強國戰略目標的實現。