姜伯驹是数学家。原籍浙江苍南,生于天津。1957年毕业于北京大学。1985年当选为第三世界科学院院士。北京大学教授。研究领域有拓扑学中的不动点理论和低维拓扑学等。运用低维拓扑的理论和方法,于60年代提出了迹群等概念,在尼尔森数的计算上取得几十年来的第一个突破;并于1979年以后在研究映射类的最小不动点数方面取得出色成果,特别是全面地解决了已有半个多世纪历史的尼尔森不动点猜测(一般说来是否定但对曲面自同胚是肯定)。80年代末以来把尼尔森不动点理论推广到周期点,开辟了将此理论应用于动力系统的途径。
简历编辑本段回目录
姜伯驹 |
姜伯驹,1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1985年当选第三世界科学院院士,同年兼任南开数学研究所副所长。1995-1998年担任北京大学数学科学学院首任院长。1983-1987年担任中国数学会理事并任其教育工作委员会主任,1989-1997年任北京数学会理事长。1979年和1983年任第5-6届全国青联委员,1988年起任全国政协委员至今。
姜伯驹教授长期从事拓扑学研究。20世纪60年代,在不动点理论中Nielsen数的计算方面取得突破性进展,所创的方法在国外称为"姜子群"、"姜空间"。他的主要研究领域是不动点理论(fixedpointtheory)和低维拓扑。1964年姜伯驹通过研究基本群的一个子群,有效地计算了一类较为广泛的空间(包括李群)的Nielsen数。这一工作迅速引起国际拓扑学界的关注,并激活了Nielsen不动点理论。从此人们把这一子群称为姜群,把姜群与基本群重合的空间称为姜空间,像Nielsen数、Reidemeister迹一样,姜群、姜空间成为了不动点理论中的最常用的术语。
80年代,姜伯驹运用低维拓扑学的理论和方法,证明了曲面自同胚的最少不动点数等于Nielsen数;并以辫群为工具发现了与高维情形相反,曲面自映射的最少不动点数一般不等于Nielsen数,全面解答了已有50年之久的Nielsen不动点猜想。之后又开拓了Nielsen式的周期点理论,并进一步探索其与低维动力系统的联系。2000-2005年曾任科技部973计划《核心数学中的前沿问题》项目的首席科学家。
姜伯驹是第七、八、九、十届中国政协委员。1995-2000年曾任教育部理科数学与力学教学指导委员会主任。他授热爱教学工作,1958年起承担主讲任务,46年如一日,对教学精益求精,对学生诲人不倦,不仅授课深受学生欢迎,而且人品和学术成就为学生、同事和国内外同行所敬重和钦佩。
学术研究编辑本段回目录
数学不只培养数学家
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姜伯驹在数学上的最大成就是对“不动点理论”的突破,在尼尔森数的计算方面创立了现在国际上称为“姜子群”、“姜空间”的方法。然而,当有人对他以“大师”称呼时,他却摇头道:“大师的资格我还不够,做学问、做事情、做人还有很多要学习。”作为数学研究者,姜伯驹更强调数学在其他学科及技术领域的应用。而中国在这方面严重脱节,一方面是数学系培养的目标比较窄,另一方面是科技界对数学的了解不够。文革期间,姜伯驹曾到工厂教学,帮助企业做一些课题,他发现这些企业在数学的运用上有很大困难,工程技术人员大都不懂数学,工程问题里任何数学模型的东西都要他来做。他认为,这是中国数学的尴尬,数学没有走入其它学科,也没有帮助其它行业解决实际问题。
与中国形成鲜明对比的是,国外的工程界、科学界人士对数学了解的非常多。同时,国外那些受过很好数学训练或数学系毕业的人也愿意改行,去做数学领域以外的事,如天气预报、计算机等。因此,在国外,科学技术以及社会生活的各个方面和数学的联系非常的密切,数学能够真正的帮助科学研究和技术建设。
姜伯驹认为,中国要改变“数学就是培养数学家和数学研究人员”的观念。
为了促进数学的发展和应用,1995年,姜伯驹曾牵头14个院校参加原国家教委“面向21世纪数学类专业教学内容与课程体系改革”项目,他亲自主持了北大数学科学学院的教改工作,有意识的把数学系和概率统计系、工程计算系和信息科学系等整合起来,成立数学科学学院。1997年亚洲金融危机前夕,他还成立了一个金融数学系,因为他看到数学和金融的关系越来越密切。这些系整体采取一个基地的培养思路。前一年半或者是前两年是不分系的,所有数学学院的学生进来都念一样的课,打下扎实的基础,然后3、4年级时开始分流。
姜伯驹希望中国的数学能够达到这样一个境界:工程技术界、自然科学界、物理化学界、生物界,这些自然科学界的人都能比较多的了解数学。另外,很多在数学系受过很好数学训练的人也能改行到各个领域去。
数学培养国民的基本素质
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自国外出访归来后,姜伯驹深切体会到中国数学要想赶上世界先进水平,希望在下一代。“作为一名大学教师,培养出一批杰出人才比自己取得一两项成果更有价值,最迫切的任务就是花大力气培养好青年一代。”基于这样的理念,多年来,姜伯驹坚持给本科生和研究生开课,并多次不惜花费大量时间开设新的课程,力图把世界最新学术成就和思想传授给学生,让学生尽快赶上国际数学研究的新水平。
针对2001年制定、2004年开始实施的九年义务“新课标”,姜伯驹指出这个“新课标”改革的方向有重大偏差,课程体系完全另起炉灶,在实践中已引起教学上的混乱。按照这样的“新课标”,很难培养学生分析问题与逻辑推理等方面的能力,更谈不上创新能力的培育。教育的效果是滞后的,长大成人的这一代中学生理性思维能力不强,就悔之晚矣。
姜伯驹指出,中国的传统文化和中国的社会风气都比较重经验轻理论。因此,中学的数学教育还应担负起理性文明和科学精神启蒙的使命。数学能够训练出其他学科所需要的清晰思维的智力。在数学里面,甚至于一个小孩也可以解决一个问题,并且挺有把握地说,“我的解答是正确的”。这个把握不是来源于老师说是正确的,而是小孩自己也能相信,他的内在的逻辑是正确的。这是培养独立思考的基本的一步,对青少年的健康成长其实是非常重要的。
姜伯驹认为,中小学教育在一定程度上比大学教育更重要。中国的中小学生近2亿,中小学的数学教育关系到中华民族的复兴。数学不是只培养数学家,而是培养国民的基本素质。
尽管姜伯驹的观点也遭到了一些人的嗤之以鼻,但是他仍然在“两会”上大胆提出他的担忧和解决办法,呼吁尽快停止“新课标”。
姜伯驹增加在一次采访中回答过上述问题:"新课标"全面否定过去的教学体系,每个学段(三年为一学段)均代之以数与代数、空间与图形、统计与概率、实践与综合四大板块,知识的讲授跳跃杂乱。它过低地估计学生的理解力,学生稍一问个为什么,就要等待"螺旋上升"的下一个循环。广大的中学教师拿到新教材后无所适从,不得不想办法应对:水平很高,经验丰富的老师,他们按照自己的思路讲;重点或准重点中学的一般老师,他们拿着过去的教材把定理和定义补齐;但更多的老师特别是西部边远地区的老师,他们缺少教具,也没有多媒体,教材中大量所谓贴近生活的实例农村孩子都没有听说过,不知道怎么教了。家长找老师补课,补旧教材,穿新鞋走老路,反而大大加重了学生与家长的负担。
数学教育在基础教育中有其特殊的地位?“数学是科学的语言”,说的是数学知识是学习其他学科的基础。"数学是思维的体操",是说还要训练出其他学科中所需要的清晰思维的智力。这对于青少年的健康成长关系极大。中小学数学教育担负着理性文明和科学精神的启蒙使命;在实行科教兴国的战略中,这个使命尤其重要?quot;新课标"全面否定了我国中等教育的优良传统,大大淡化了数学中的推理证明,代之以"贴近学生熟悉的现实生活,使生活和数学融为一体"。甚至连"平面几何"这个词都不见了,只许说"空间与图形";三角形内角和等于180度这样的基本定理也不要求讲证明,有的教材就代之以所谓说理,让学生用剪刀将三个角进行拼接实验。不鼓励学生问为什么,不讲证明,数学课就失去了灵魂。其实,数学上很多概念并不是完全可以实验出来的。比如"三角形内角相加是180度",你真用尺子去量,可能会有误差,也许就得不到这个180度。现在这些概念都不讲了,只让学生认识一个具体的角,这还是数学吗?
平面几何中很多概念看似很简单,但是不把它讲清楚不行。一是要让学生认识图形,另一个是让学生从简单入手,逐步深入,学会怎样认识问题、分析问题。最简单的东西,往往也是最本质、最基本的东西,通过对简单的把握,建立思维体系,通过推理,得出的结果往往是惊人的。这就是数学思维,是科学精神,是我们要着力培养的一项重要内容。很多人说:"平面几何是对人生很重要的一课。"对这一点,科技界是有共识的。
中国普及义务教育,不是为了让大家人人都有个文凭,不能降低原来的培养标准。现在,高三一年都是题海战术,内容不是过多,而是重复。现在初三也来这么一次,学生原本要3年学完的东西,一定要在2年内学完,然后就大量做练习题。
研究领域编辑本段回目录
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接着又解决了尼尔森理论发展中最主要的悬疑—“尼尔森数的实现问题”。1980年改进了前人的结果,得出结论:除欧拉数为负数的曲面外,对任何无局部分割点的连通多面体,问题有肯定的回答。这说明曲面的情形正是困难所在。1981年成功地应用W.P.瑟斯顿(Thurston)的工作,证明对于曲面的自同胚而言,尼尔森数是可以实现的。1984年运用辫群作工具,构造了一个曲面的自映射f,使N(f)=0,但任何同伦于f的映射都有不动点。1985年进一步证明:对任何负欧拉数曲面都可构造尼尔森数不能达到的自映射。这样完全解决了尼尔森数的实现问题。
除这两个基本问题以外,姜伯驹在其他问题上也做出了好的成果,譬如周期点理论等等。他的《尼尔森不动点理论讲座》是以介绍自己工作为主的一部专著,提出不少新思想、新概念,代表了当时不动点理论研究的新水平,被列为《当代数学丛书》第14册,1983年在美国出版,这是1980年以来我国数学家直接在国外出版的第一部专著。2000年国际权威检索工具《科学引文索引》的统计表明,在出版后的17年里,本书被引用过109次。
1970年代末,姜伯驹接触了当时正在兴起的低维拓扑学,最先把它介绍到国内来。他自己在纽结理论和瑟斯顿理论等方面取得进展,并且把低维流形的成就和方法应用于不动点理论的研究。同时倡导年青人开展低维流形的研究。
人才培养编辑本段回目录
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亲自批改作业的院士
作为国际拓扑学领域首屈一指的专家,70高龄的姜伯驹仍坚守在教学第一线上。姜伯驹始终强调他的职业是“教师”,育人是他的第一职责。他曾说:“我首先是一名教师,其次才搞一些研究。”
自国外出访归来后,姜伯驹深切感到中国数学要赶上世界先进水平,希望在下一代身上。“作为一名大学教师,培养出一批杰出人才比自己取得一两项成果更有价值,当前最迫切的任务就是花大力气培养好青年一代。”基于这样的理念,多年来,姜伯驹坚持给本科生和研究生开课,并多次不惜花费大量时间准备开设新的课程,力图把世界最新学术成就和思想传授给学生,让学生尽快赶上国际数学研究的新水平。倡导教学改革
姜伯驹曾在许多场合呼吁,从事数学教育的人不仅要考虑数学本身的发展,还要考虑到中国经济建设对数学教育的要求。1995至2000年间,姜伯驹担任教育部数学专业教学指导委员会主任及面向21世纪数学类课程教学改革委员会主任的职务。在他的带领下,在中国内,对数学专业的课程设置和教学规范进行了大幅度的调整。通过教改工作的深入推广,数学界的人士逐渐取得了共识:不但要侧重于数学本身的发展,而且在课程设置上要符合社会各行业对数学人才的全方位要求。
俯首甘为人梯
姜伯驹充分继承了他的老师江泽涵先生甘为人梯的精神、宽广博大的胸怀,他对学生的研究工作从来都给予最宽松的环境和最无私的帮助,这在数学界传为佳话。
自20世纪70年代以来,姜伯驹培养了数十名硕士生和博士生,他培养人才不拘一格,非但不要求学生因循导师,还鼓励学生另辟蹊径,自主创新。在姜伯驹的帮助和影响下,一批青年学生赴美留学深造,并都已取得很好的成果。他们中的一些人,如王诗宬、段海豹、周青等已陆续学成回中国,在教学和科研领域卓有成就,造就了中国拓扑学领域生气勃勃、后继有人的局面。
姜伯驹不仅是一位德高望重的学界前辈,更是数学学院一名普普通通的老教师,总是耐心诚恳地帮助他的学生、同事。在姜伯驹的身上,人们清晰地看到北大数学学院几代学人传承下来的甘于奉献、甘为人梯的精神,这种精神,就是姜伯驹的真实风采
所获荣誉编辑本段回目录
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2:中国自然科学奖三等奖(1982年)
3:中国自然科学奖二等奖(1987年)
4:陈省身数学奖(1988年)
5:何梁何利基金科学技术进步奖(1996年)
6:第六届华罗庚数学奖(2002年11月)
7:中华全国总工会的全国五一劳动奖章(2002年)
8:第二届“北京市高等学校教学名师奖”(2006年)
著作编辑本段回目录
1、《一笔画和邮递路线问题》 (1962,1964,2002)
2、《尼尔森不动点理论讲座》 (美国数学会出版)(1983)
3 、 《绳圈的数学》 (1991年)
4、 《同调论》 (2006年2月)
5、 《数学走进现代化学与生物》 (姜伯驹/钱敏平/龚光鲁合著)(2007年3月)
6、《古希腊名题与现代数学》 (2007年9月)
8、 《解析几何》