面對這個問題,世界華人數學家大會主席、著名數學家、哈佛大學教授丘成桐舉了很多例子:研究金融要學好數學,工程技術需要數學,生命科學研究需要數學,大數據的處理需要數學,與國家安全息息相關的密碼科學等也需要數學。
曾經參加過一次科研活動,我所在小組課題的内容主要是産彙流模型的研究和完善。
我們都知道,天下雨時雨水會落到地上,然後進入土壤裡,使得土壤裡的水增多,下大雨和下小雨對土壤裡水變化的影響是不一樣的,那如何去定量去描述降雨對土壤裡水分的影響?
産彙流模型,就相當于一個數學模型,輸入與降雨有關的數據,我們就會得到土壤水的定量變化情況。
看導師給的論文時,裡面密密麻麻的公式無疑再次說明:任何自然規律的定量描述是以數學模型(公式)為載體的。
如果對數學有着良好的理解,這些公式會讓你對自然規律的變化有着更加抽象深刻的認知,也有助于你應用這些自然規律做能帶來效益的事情。
更重要的是,數學是實現信息轉換的媒介,可以将無序、無用的、分散式的數據轉化為通訊業、工農業生産所需要的信息資源。
華為常務董事徐文偉曾經說:
“數學是開啟一切的工具,大數據流量疏導的基礎是數理邏輯算法。長久以來,法國誕生了無數世界一流的數學家,笛卡爾、帕斯卡爾、伽羅瓦、傅立葉……如果沒有傅立葉變換,可能就沒有現代通信的發展。”
就連與我們生活息息相關的5G技術也是建立在數學應用的基礎上:
“大家今天講5G标準對人類社會有多麼厲害,怎麼會想到,5G标準是源于十多年前土耳其Arikan教授的一篇數學論文?Arikan教授發表這篇論文兩個月後,被我們發現了,我們就開始以這個論文為中心研究各種專利,一步步研究解體,共投入了數千人。
十年時間,我們就把土耳其教授數學論文變成技術和标準。我們的
5G基本專利數量占世界27%左右,排第一位。”
數學的本質是對自然界變化規律的定量描述和信息接受轉化的媒介。
2019年諾貝爾獎化學獎獲得者之一的Goodenough(古迪納夫),用他的科研經曆再次證明了數學的重要性。
1940年,從小患有閱讀障礙症的Goodenough考上了耶魯,一開始聽說當作家很吃香,于是準備學古典文學。但學了沒有多久就覺得自己學起來有些力不從心,便轉去學哲學,但學了沒有多久,又覺得自己的頭要爆炸了,隻能轉去學數學。
不得不說,耶魯四年的數學學習為Goodenough打下了良好的數理思維,為他今後的發展奠定了基礎。
二戰結束後他進入芝加哥大學進修,從事凝聚态材料研究。後來曆經波折研制的钴酸锂材料,背後離不開無窮無盡的數學理論,而沒有這種材料,就沒有锂離子電池的發明和廣泛應用。
改變二十世紀的重大科技有兩種:一是晶體管的發明,沒有晶體管就沒有電子産品的迅速發展,二是锂電池的發明,沒有锂電池就沒有相機、手機、筆記本電腦、電動車等可移動便攜電子設備。
未來的時代風起雲湧,信息技術的變革日新月異,數學的重要性依然不會缺席。
大家可能都聽說過中國福布斯富豪榜,從上榜富豪及其背後企業的曆史變遷中我們可以窺探時代的變化浪潮:
誰成夠為高端的科技人才,掌握精湛的科技素質,可能會在未來的就業競争和生存中占有更加重要的優勢。
數學如此重要,我們又該怎麼解決這個困擾多年的難題:如何學好數學?
心理學家安吉拉·李·達科沃斯,是麥克阿瑟天才獎獲得者,曾經在TED演講上分享了她關于決定一個人能否成功的最重要因素是什麼的調查成果。

認知決定思維,思維決定目标,目标轉化行動,行動帶來結果。願我們都能提高對數學重要性的認知,以終為始倒推我們當下的成長。
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