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三分之二的数学教授拿过菲尔茨奖,这个低调的研究所有多牛!

法国高等科学研究所(IHES)外景 | 图源:wikipedia

 

导  读

在法国高等科学研究所,没有教学任务、没有官僚作风、没有对晋升或发论文的焦虑,老师们在这里可以心无旁骛地投入到研究中去。正是在这样的环境,才孕育出一颗颗闪耀于数学星空的明星。

 

采访、撰文 | 张天祁

责编 | 钱炜

 

随着2022年菲尔茨奖的公布,获奖者之一法国数学家雨果·迪米尼-科潘(Hugo Duminil-Copin)所在的法国高等科学研究所(Institut des Hautes Etudes Scientifiques,IHES)随之进入公众视线。

图1 2022年菲尔茨奖得主之一,法国数学家雨果·迪米尼-科潘 | 图源:wikipedia


这家研究所历史上共只有12位数学常任教授,但其中获得数学领域最高奖项之一菲尔茨奖的就有8人,其他教授大部分也得过数学三大奖。

比如,今年的阿贝尔奖得主丹尼斯·沙利文(Dennis P. Sullivan),就曾经在1974到1997年担任IHES的常任教授,他还于2010年获得了沃尔夫数学奖。另一位于2015年退休的常任教授米哈伊尔·格罗莫夫(Mikhail Gromov),也于1993年和2009年分别获得沃尔夫数学奖和阿贝尔奖。

IHES是以纯数学和理论物理为主一家研究所,在媒体上并不算出名。但在数学界,IHES的名气非常高。与它定位类似的,还有美国的普林斯顿高等研究所、伯克利数学科学研究院,以及德国马克斯·普朗克数学研究所(MPI)。在数学王国,这几家机构几乎处于金字塔的顶端。

很多知名物理和数学研究者都曾作为受邀研究人员访问了这所只有60多年历史的研究所,包括诺贝尔物理学奖得主默里·盖尔曼、阿尔弗雷德·卡斯特勒、史蒂文·温伯格,法国数学家安德烈·韦伊,及整体微分几何之父陈省身。
 

顶级人才的聚集地

这所低调的研究所地处巴黎郊外,从巴黎坐火车不到1小时就可以到达。从外面看整个研究所很像一座公园,树木茂盛。沿着公园步道穿过宁静的树林,很快就可以看到几座建筑,这些就是IHES的几乎全部设施。

法国国家科学研究中心副研究员邓亚曾在IHES做过博后,在他眼里,IHES “基本上是最好的研究所,除了普林斯顿高等研究所(IAS),其他没有什么能与它比肩的。” 中国科学技术大学数学学院教授、中科院吴文俊数学重点实验室主任胡森对IHES的定位也是 “相当于欧洲的高等研究所”。

1958 年,俄罗斯商人及数学家莱昂·莫查内(Léon Motchane)创建了IHES。1962年莫查内买下了巴黎郊区 Bures-sur-Yvette 的 Bois-Marie小镇的一部分土地,包括10公顷的森林和一座小山,自此之后,IHES就一直坐落在这里 [1]。

兴建IHES之初,莫查内从普林斯顿高等研究所吸取了灵感,他认同IAS的理念 “建设为少数研究者提供完全自由的研究所”,计划建设一所比肩IAS的欧洲研究院 [2]。

现在看来,这个目标是达成了。最初,IHES条件并不好,开始阶段只能在巴黎租用或者借用几间办公室。但他们幸运地招募到了顶级的数学家亚历山大·格洛腾迪克(Alexander Grothendieck)。

在之后数年里,格洛滕迪克和他周围数学家们改写了现代代数几何,写出了被视为现代代数几何基础的八卷本《代数几何原理》。他的学生皮埃尔·德利涅也成为了IHES常任教授,后来集数学三大奖于一身。

这段时间的发展给IHES带来了传奇的声誉。后来加入IHES的数学家米哈伊尔·格罗莫夫表示,在没去IHES之前,他就听说过这个传奇的地方,“因为格洛滕迪克在这里,他在数学领域就像神祗一般 [3]”。

在创立理论物理部门时,莫查内吸收了物理学家们的建议,他们坚持认为,有必要让年轻人围绕在有成就的学者身边。“由于他们头脑中的好奇和他们处理问题的出人意料的方式,有价值的年轻人的存在可能会起到刺激作用”。因此,鼓励年轻人来访成为IHES的一项重要传统 [4]。

IHES现在有7位常任教授,另有4位是法国国家科学研究中心资助的研究人员。常任教授少而访问学者多,是IHES的一大特点。在疫情之前,IHES每年要接待200名左右的访问学者,平均访问时间两个月。

访问需求大部分源自于IHES常任教授的学术影响力,比如马克西姆·康采维奇(Maxim Kontsevich)。“他的那些论文,全世界很多数学家都会去看会去想办法作跟随研究。或者他提出什么猜测,很多人都会跟在后面去做。他是提出很多问题的人,引领了整个数学的潮流,基本上数学的推动都是在靠他们这些人”,邓亚说。

这也是IHES和其他研究所的关键区别。“有什么问题跟他们讨论,他们很多时候可以帮你解决,或者哪怕他们当时解决不了,会给你指出一个方向来。在一般的数学研究所的话,首先就没有那么Top的数学家,知道的肯定没有他们那么多,水平也就没有那么高。” 邓亚说。
由于申请者众多,确定访问学者的名单是常任教授的一项重要工作。胡森表示,IHES接收的访问学者虽然由少数教授确定,但不仅仅只看申请人的方向,而是要招收 “数学上真正有前途有潜力的人”。博后的竞争则更为激烈,邓亚回忆,在他的下一届,大概有三四百人竞争三个左右的博后职位。

顶尖的人才还不止这些。从研究所走路15分钟左右,就能到巴黎萨克雷大学奥赛校区数学系,萨克雷大学是一座巨型大学,由多所大学和多个研究机构合并而成。在软科世界大学学术排名中,萨克雷大学整体的数学专业排名在2020-2022年连续三年位列世界第一。
巴黎各高校的学生也都可以来IHES参加研讨或者来讨论问题,包括顶级名校综合理工学院和高等师范学院。相应地,研究所的教授也会在这些学校开研讨会和做报告。
 

无处不在的讨论

在IHES,讨论是无处不在的。在这里,进行讨论不需要像其他大学那样提前预约。“有什么问题可以随便敲开一个教授的门去跟他讨论,或者谁来了你比较感兴趣,或者博后之间也会经常一起讨论。和导师也都是很随意,有问题找他,只要他有时间就不会拒绝,对所有人都这样。” 邓亚说。

虽然研究所的每一位教授都是顶级数学家,但都很愿意参加讨论。“他们这里的教授是没有任何架子,哪怕得菲尔茨奖或别的什么奖,我看不到有任何的傲慢,都是很谦虚的”。邓亚说。

讨论不仅发生在办公室和教室。胡森回忆,在他访问IHES期间,“沙利文教授很喜欢和别人讨论问题,在他周围总是围绕一些人,包括中午吃饭的时候都在讨论问题”。
图2 IHES的师生 | 图源:IHES官网
 

IHES的荣誉教授阿兰·孔涅(Alain Connes)曾在和沙利文的非正式讨论中受益良多。” 他的交流方式是口头的,但也富于手势的,这很适合我。他会解释一些概念,如果我想从书本上学习这些概念,就会花很长时间,而且我也不会明白。但他只是做一些手势,解释一些东西,我就明白了。”

孔涅在IHES和IAS都工作过很长时间。在IAS,他很怀念IHES食堂的讨论气氛。因为在IAS食堂比较大,人们会分开坐。而在IHES,自助餐厅很小,吃饭的时候人们自然会聚在一起讨论 [5]。

这算是IHES的一项传统,研究所在工作日下午一点提供午餐,每天大概有二三十名学者来到食堂。食堂分为内外两间,各有一张长桌和圆桌。教授、访问学者和博后们就围坐在这几张桌子旁,一边等待上菜一边讨论。

邓亚对这种讨论印象深刻。“吃饭的时候因为它那个地方比较小,你可以跟各种人吃饭,坐在一起讨论数学。一般来说,他们吃饭的桌子上都会有笔和纸,大家吃饭的时候就可以边比划边吃饭边聊学术。” 过去,有些学者甚至会把笔记记在餐巾和一次性桌布上 [6]。

下午四点的下午茶时间,讨论依旧热烈,为了满足讨论的需要,供应茶水的休息室里配备了黑板。这样的黑板在IHES随处可见,不止是教室,每一间办公室以及教学楼的各个角落里都配有黑板和粉笔。

黑板甚至摆到了教学楼外面。“森林的旁边就是有一个大黑板,可以在外面讨论,环境很优越。” 访问学者住的公寓里也有黑板,“因为公寓访问的人住在一起,周末的时候你想把谁拉出来讨论,可以叫他到公寓,你甚至都不用去研究所”。

可以说,讨论在IHES是生活的一部分。孔涅形容研究院的氛围像一个小型室内管弦乐团,通过互动进行创造。

“研究人员不会自己坐在一个角落里。一般来说,在午餐或喝茶时有足够的沟通和辩论,让事情发生 [7]”,孔涅说,“你必须和这些人生活在一起,你必须在他们身边,你必须有休闲时间,有时间吃午饭,有时间喝茶。而进步是偶然发生的,你永远不可能计划它。”

他说IHES可以把现在的合作者和一些还没有讨论机会的学者聚在一起,像摇鸡尾酒那样摇,从而创造新的东西 [8]。

耶鲁大学数学系教授亚历山大·冈察罗夫就在讨论中获益。他当时访问IHES主要是为了和康采维奇交流。但在IHES,他认识了同来访问的物理学家德克-克莱默(Dirk Kreimer),了解了他们在量子场论中所做的计算后,提出了新的问题和见解。他后来和物理学家的合作都可以追溯到这次偶遇 [9]。

 

最大的自由度

开放的讨论氛围,源自学者对数学的心无旁骛。IHES官方主页上写着他们的宗旨,“为杰出的科学家提供了一个可以完全致力于研究的地方,而无需承担任何教学或行政任务” [10]。

在IHES,研究人员没有发表论文的压力,也没有教学和行政上的责任,去不去办公室都行。除了每年需要在研究所待半年时间,对研究人员唯一的要求就是专注于学术研究。

在迪米尼-科潘眼里,这是IHES和普通大学最重要的区别。大学是以教学为核心的,即使没有教学任务,整个机构还是围绕教学进行组织的。而在IHES,一切都围绕 “在科学上开拓新的领域” 这个目标组织,教学只是研究的副产品。

邓亚告诉《知识分子》,在法国高校,教师每年需要上190个课时,还要负责教学相关的行政事务,比如教学会议、奖学金评审等。没有教学任务,教授就可以从中解放出来。

没有教学、没有官僚作风、没有对晋升或加薪的担忧,这对数学家来说简直是最理想的环境。IHES常任教授康采维奇说过,“这是一个拥有最大自由度的地方。在我的职业中,这些是最好的条件”。
图3  IHES的一节研讨课 | 图源:IHES官方宣传视频
 

IHES不仅没有任何教学和管理上的责任和压力,还尽力为每一位研究人员做好服务,保证他们不会因为研究之外的事情分心。硬件条件上,从单独的办公室到足够全家人居住的公寓,IHES都会免费为访问学者提供。在服务上,这里的秘书可以帮忙订机票,可以把信件翻译成法文。如果需要什么书,只要通知一下图书馆员,他们会负责去巴黎其他图书馆借来,且很高效。

IHES有数量充足的行政人员。在IHES日常出现的研究者平均也就几十人,但有十几个负责行政工作的秘书。而法国其他大学一个组同一个大的方向,几十人只有一个秘书。

行政人员的工作以服务教授为目标,且都很高效。老师们只要在上班时间给秘书发邮件,两个小时左右就能得到回复,甚至不用等上两个小时。而在邓亚现在工作的研究机构,秘书回复邮件甚至要花一两个星期。

高水平的服务离不开IHES充足的资金。据官网披露,IHES 的年度预算约为 600 万欧元(2005-2015年平均),折合人民币超过4000万元。而在2021年,IHES的预算接近940万欧元,相当于人民币6500万左右。虽然IHES是私营机构,但最多的一笔资助来自于法国高等教育、研究和创新部,大概占其总收入的三成。其次是机构的运营收入,包括一些法国和外国的研究合同,及各类对科学活动的支持活动。最后是各类捐赠和资产收入。在捐助方面,西蒙斯基金会是该研究所最重要的捐助者,过去二十年已陆续捐赠超过2500万欧元。

宽松的环境并没有产生养闲人的问题。对顶尖学者来说,不需要外在的考核压力,内驱力就足以保证他们对研究的投入,这也是其他研究机构难以模仿的。

IHES常任教授格罗莫夫年轻时基本整天都在工作,有时甚至从早9点工作到晚上11点,没有事能令他分心。在66岁获得阿贝尔奖时,他略带遗憾地表示,现在自己的精力已经比不上从前,每天只能不疲倦地工作5-6小时。邓亚也回忆说,“当时认识的几个教授,他们生活可能除了数学,别的全部就没有了”。

迪米尼-科潘还提到,第一次来到IHES,他有一种回到家的感觉。而这也是令人生畏的地方,因为研究所的前任教授们,在20世纪数学史上都是非常重要的成员。作为IHES第一位研究概率的教授,他必须让自己的方向成为IHES历史的一部分。这种压力也是他努力研究的原因之一。
 

中国能复制吗?

IHES为数学研究,尤其是顶尖人才的数学研究,示范了一种相当理想的管理模式。数学不同于实验科学,打卡上班式的管理并不适合。邓亚表示,“做实验科学的话,你真的是需要一个团队大家很通力协作的,但是数学它并不太需要。有些人就在家里办公,但是这并不影响他们做很厉害的工作”。

IHES的宽松管理,相比于量化考评可能也更适合数学研究。对于数学学科来说,过于看重论文数量的代价是整个学科研究质量的下降。
中国数学会秘书长巩馥洲两年前批评过国内只看论文数量的评审方式,“一年一评审,最后结题的时候看数量。这几十年下来,很多人都追求文章数量,难问题不研究,因为困难问题十几年发不了文章。”美国西北大学终身教授夏志宏提到了欧洲的类似情况,“像西班牙、意大利这些国家,它们的压力,尤其⻄班牙发文章的压力特别大,老师出了很多文章,但是他们的数学水平其实很一般”。而在评审标准相对宽松的法国“很多教授他很多年都不写文章,然后突然一下子可以写一个非常厉害的文章。它没有这种数数字的做法,所以这一点特别不一样”。

夏志宏提到内默斯奖(Nemmers Prize)得主纳里尼·安纳塔拉曼(Nalini Anantharaman)的例子,“她很庆幸在法国工作。因为她好几年没出文章,但这没影响她的发展,沉浸了几 年,做出了一系列非常重要的工作,她用几年的时间转到另一个研究方向,用原先研究方向所积累的知识,解决了新的方向的一个很大的问题。跨专业方向的研究需要一段时间,这段宽松的时间段是必须的”。

国内现在已经有部分高校在尝试类似高研院的模式,但还有一些难题需要解决。胡森表示 “吸引顶尖的科学家,这是最难的”。

2019年,北京国际数学研究中心主任、中科院院士田刚就对《知识分子》表示,“虽然我们已经有一些外籍数学家,但还是不够的,尤其是顶尖的。相比于国外,我们现在的待遇还是比较好的,但是对于资深数学家来讲,我们的待遇也没好到可以让他放弃之前工作生活的环境来这边的程度。”

中国的数学研究所要想达到IHES这样的境界,还有很长一段路要走。

 

参考文献:

1.http://www.ams.org/notices/199903/ihes-changes.pdf

2. https://expo-patrimoine.ihes.fr/?lang=en&page=1

3.https://web.math.sinica.edu.tw/mathmedia/HTMLarticle18.jsp?mID=42305

4.Aubin, D. (1998). A cultural history of catastrophes and chaos: Around the" Institut des hautes etudes scientifiques," France. Princeton University.

5.https://celebratio.org/Connes_A/article/842/

6.https://expo-patrimoine.ihes.fr/?lang=en&page=2

7.https://www.youtube.com/watch?v=rwoFdfIxUVA&ab_channel=InstitutdesHautes%C3%89tudesScientifiques%28IH%C3%89S%29

8.https://www.youtube.com/watch?v=PF5dkH2cVqo&ab_channel=InstitutdesHautes%C3%89tudesScientifiques%28IH%C3%89S%29

9.https://www.ihes.fr/en/interview-with-alexander-goncharov/

10.https://www.ihes.fr/en/institute/awards/

11.https://mp.weixin.qq.com/s/s9Zgy5STJ7XduA_D7XdO2A

12.https://mp.weixin.qq.com/s/NRdd_QoqO1wDmM9uqrSC2w

 



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