科苑人物

数学“淘金者”王东,归来!

  • “我尽量不去松软、看起来好挖但十有八九没有金子的地方下手,挖到沙子再去领工资,我只能说在认知范围内不去做这样的事。”在沙子与金子面前,他保持着看起来不那么敏锐的嗅觉,无所谓热门与冷门,无所谓挖多挖少,他只做自己喜欢的研究。心怀祖国,越洋而归。作为青年人才回国工作的他,在2022年获得了中国科学院大学(以下简称“国科大”)领雁金奖的荣誉。他就是国科大数学科学学院长聘副教授——王东。

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    王东

    2022年9月22日17:48,距离《时间序列分析》课堂开始还有22分钟。王东轻步而入,第一个来到教室。他在第一排最靠边的课桌上放好书包,拿出讲义和水杯,径直朝讲台走去。他小心翼翼地打开投影设备,检查幻灯片播放无误后,挑出一支全新的粉笔,调试扩音器,寻找教鞭……一系列准备工作有条不紊。准备完毕,只见他双手握着教鞭在讲台上踱来踱去,耐心地等待着同学们的到来……

    01 求学:与数学的相爱相杀

    截至2022年11月,王东已在Annuals of probability、Journal of Statistical Physics等国际数学顶刊上发表10余篇论文,并在2021年获得新加坡国立大学数学系终身教职。但要追溯他与数学的缘分,还要回到小学一年级时学校组织的一场珠算比赛。粗心的王东把算盘落在了家里,但老师允许他笔算参加比赛。“结果,我笔算竟然比那些珠算的同学还快!自此以后我就对我的数学才能非常有信心。”王东说道。

    从第一次品尝到数学带来的“甜美”,到后来初、高中的日子里,数学大多时候都是他的骄傲。然而人生路上没有永远的“常胜将军”。临近高三,因为太过重视,王东在每次数学考试前都会格外紧张。“语文、英语我没发挥好,别人也不会责备我。但如果数学没发挥好,我自己都过意不去。”王东坦言。这种状态一直持续到高考,数学成为所有科目里分数最低的一门。从前的骄傲,却在最关键的时刻跟自己开了个玩笑。

    即便如此,在高考填报志愿时王东依旧选择了北京大学的数学系,他始终相信自己可以在数学方面做得比较好,“虽然那段时间我心里很失望,但是我仍然觉得,相信什么就不要轻易放弃。既然我已经有了这种信心,我就决定要继续做下去。”

    在北大,王东3年就修完了全部的学分,提前达到毕业要求。在当时的环境下,跟不少数学系其他毕业生一样,王东也选择越洋而去,继续深造。他的数学攀高之旅,朝着大洋彼岸揭开序幕。

    在布兰迪斯大学,他发现了自己的兴趣所在——随机矩阵。和每一位博士生一样,王东也会面临学术上的压力。由于中途换导师的缘故,刚开始导师Mark Adler对他并不看好,只给他布置了一项比较简单的课题。当然,王东并不满足于此。顺利通关后,他主动跟导师争取了一个富有挑战的题目——《Spiked Models in Wishart Ensemble》,这也是王东的博士毕业论文。据王东回忆,当时已经有学者攻克了复数模型,然而最值得关心的实数仍待进一步探索。当然,这不仅是王东面临的难题,也是让同领域大多学者“抓耳挠腮”的问题。

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    王东接受采访

    几番尝试后,王东意识到自己并不能一步攻克实数的难题。彼时已经是读博的第四年,时间紧张,机会也只有一次,成败在此一举。困难重重之下,他没有跟实数死磕,而是曲线救国,把四元数的情况计算出来,“虽然研究四元数不比实数更有价值,但也是另辟蹊径。”王东欣慰地说道。

    几番尝试后,王东意识到自己并不能一步攻克实数的难题。彼时已经是读博的第四年,时间紧张,机会也只有一次,成败在此一举。困难重重之下,他没有跟实数死磕,而是曲线救国,把四元数的情况计算出来,“虽然研究四元数不比实数更有价值,但也是另辟蹊径。”王东欣慰地说道。

    难题的解决,让导师刮目相看。然而回想起这段经历,王东更多的是后怕。所谓无知无畏,王东希望的则是多知而畏——“如果当时懂得更多一些,一眼看出这里的难点,我可能就不会去做了。”

    多年以后,终于有一位“勇士”把实数情况研究出来。这在王东看来,的确是当时的自己想不到并且做不到的。而这段插曲,也成为他科研之路的一个成长拐点。他深知,没信心肯定是不行的。然而信心太足、硬要死磕,也是不可取的。

    独辟蹊径,另开新景。受导师的熏陶,王东也逐渐形成了从事数学研究的个人信念。在他看来,做科研最关键的是要独立,尤其是想法的原创。因此博士毕业后,王东再也没有与导师合作。直到前些年,王东把自己的论文寄给曾经的导师,开心地问道:“是不是我现在做的已经跟您的研究不一样了?”导师Mark Adler回复了邮件,表示非常欣慰,看到王东顺利出徒。从纯粹数学的起点出发,又走在应用数学的道路上,他一路思考,从未停歇。

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    王东在数学科学学院

    02 求真:沉迷于数学世界的一砖一瓦

    在很多数学家眼里,数学是优美的。王东也不例外,他打了个比方——数学有它内在的美感,就好像弹钢琴。在数学的城堡面前,王东把自己比作一位“数学民工”,用自己的脑力劳动为数学的知识体系添砖加瓦。

    “我还做不到数学界的领军人物,指点江山、一鸣惊人。我只能做我力所能及的工作,一点一点从细节上揭示一些数学结果,丰富世界上的数学知识。”

    虽然是纯粹数学出身,但兴趣带领王东踏入概率统计的新旅途,成为一名“跨学科”背景的研究者,这也让他尤其反对给学科分三六九等的“学科鄙视链”。他提到当时在数学界流传一种说法,即纯粹数学比应用数学更高等,是皇冠上的钻石。对此,王东并不赞同。在他看来,所有学科各有各的好处,也各有各的难点,它们都是平等的。即使是数学的各个分支,也应该是相互平等,没有真正的热门与冷门之分。

    秉持这一想法,他始终坚持做自己喜欢的研究,保持着看起来没那么敏锐的嗅觉。然而科学家的工作就像在沙滩上挖金子,即使满怀兴趣,大多时候也只能刨刨沙子,偶尔才能挖到金子。所谓的“功劳与苦劳并重”便体现在,即使只挖到了沙子,也会按照沙子的重量给予相应的酬劳。王东深谙此理。

    “到底什么是金子,并不是一眼就能看出来的。但存在一种bug,是专门从那些松软、看起来好挖但十有八九没金子的地方下手,挖到了沙子再去领工资。我只能说我尽量在认知范围内不去做这样的事。”

    当谈及“概率与人生”时,与其他学者不同,王东从来不从概率的视角剖析人生。面对纷繁多变的世界,王东颇有感触——“我是研究粒子系统的,一维粒子系统都研究不明白,何况二维、三维空间里的复杂现象……所以我不觉得掌握数学理论对于思考人生有什么帮助。”王东调侃道。在真正的“随机”和“概率”面前,他认为自己和普通人没什么两样——会因为自己不敢做的课题被其他科学家研究出来而备感遗憾,也曾因看到昔日条件更好的同事做不下去被迫转行而产生怀疑……无论如何,我们都没有办法改变不确定性本身。甚至在被问及是否后悔选择学数学时,王东给出的答案是:“我不后悔,但如果人生再来一次,也不见得一定选它。”

    即便如此,谈到人生理想,王东仍然希望在今后的科研生涯中能够在纯粹数学领域作出一些结果,“我希望能够证明一些定理,或者做一些奠基性的工作,以后别人提起这个结果,就能想到是我做的。”

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    王东在玉泉路校区

    03 教学:与学生做同事的老师

    在国外生活的十几个春秋,王东在数学领域闯出了自己的一片天,从布兰迪斯大学、蒙特利尔大学,到鲁汶大学,再到密歇根大学……辗转于加拿大、美国和比利时,孤独与漂泊感时常涌上心头。令王东感触最深的,是施一公转述友人王晓东的一句话,“我们都欠中国至少15年的全职工作。”“为祖国搬砖”成为他内心深处的夙愿。“我觉得我是中国人,最后肯定会回国。”虽然没确定具体时间,但回国的念头一直在他心里盘旋。2012年,王东告别密歇根大学,来到新加坡国立大学从事数学教学与研究工作。在那里,他能更近地观望祖国。

    在新加坡工作期间,王东遇见了Louis Chen(陈晓云)教授。身为新加坡人,陈晓云在斯坦福博士毕业后,毅然回到当时尚属学术边陲的新加坡,把一生的心血花在新加坡数学和统计学科建设上。“他个人的态度是广招国外人才来新加坡发展,我把他的经历作为榜样。”王东说道。深受陈晓云的感染,2021年,被聘为新加坡国立大学终身教授的王东如愿回到祖国,在国科大数学科学学院任职。时光流转,他从沐浴春风的学生,变身站在三尺讲台的师者。此前所有的经历和努力,都在这个职业中得到了理想的答案。

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    王东在课间帮助学生安装电脑软件

    在王东眼里,教学是老师最大的职责。与教学冲突的时候,科研就自然排到了第二位。由于授课老师的空缺,王东临危受命,担任起本科生课程《应用随机过程》和研究生课程《时间序列分析》的教学。

    《应用随机过程》是他回国后讲授的第一堂课。尽管之前已经在新加坡国立大学有过10年的授课经历,来到国科大后,他还是结合学生的特点,在教材选择、课程内容以及授课方式上花费心思做出改动。作为一门基础课,他希望同学们把它当作一门数学理论,真正学懂学透。

    由于第一次在国内讲课,很多内容王东在新加坡授课时并没有涉猎,难免会在课堂上卡住。对此,他表示非常感谢同学们没有计较。回想起在国外教书时因英语不好被学生频频投诉的经历,他挠挠头羞涩地说:“这也是在国内相对好教一点的原因。”初来乍到,王东也希望自己能做得越来越好,让后来的同学有更好的学习体验。

    与本科生课程不同,在《时间序列分析》的课堂上还有许多其他专业的同学。计算机科学与技术学院2022级硕士研究生蒋睿哲就是其中之一,他说:“计算机领域很多知识和模型的底层逻辑也涉及数学知识,学习这门课可以巩固基础、拓宽思路。”这也正是王东对同学们的期望。

    “我希望在某种程度上给同学们一个参考,做这个专业的人觉得学了有意义;不是这个专业的同学也能挑一点东西带回去,或许对他们以后的科研有些帮助。”

    为了更好地帮助学生理解课程内容,也为了有益于学生之后的科研,在备课时,王东会格外注意他认为比较难理解的地方,并且通过自己的演算将这些地方解释明白。对于需要学生深入理解的部分,王东会在讲课时放慢速度、反复推演;而有些过于繁琐、难度超纲的部分,他也会提醒学生们懂得取舍……

    为了更好地帮助学生理解课程内容,也为了有益于学生之后的科研,在备课时,王东会格外注意他认为比较难理解的地方,并且通过自己的演算将这些地方解释明白。对于需要学生深入理解的部分,王东会在讲课时放慢速度、反复推演;而有些过于繁琐、难度超纲的部分,他也会提醒学生们懂得取舍……

    因为在他看来,课堂上的学生就像是自己的同事,只不过年龄小一些、起步晚一些。作为前辈,他真心希望能把他们教会、教懂。

    凭借无怨无悔的服务意识、耐心又接地气的授课风格,王东在国科大短短一年的时间就获得领雁金奖的殊荣。对此,他既欣慰又害怕。他坦言,自己的确在教学上花了很多心思和时间,但不敢说比之前的前辈或者同事教得好,“这个奖项对我来说也是一种鼓励,希望以后能够争取更多进步!”他谦虚地说道。

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    王东在讲授《时间序列分析》课程

    04 与数学的故事,仍在继续

    抛开传道授业解惑者的身份,如今的王东已是3个孩子的父亲。工作、陪伴孩子也已经成为生活的主旋律。在谈及是否希望孩子学数学时,王东立马化身一位担忧孩子成绩的“老父亲”,一脸苦笑无奈地说道:“我希望!但是他们不开窍啊!前不久,老大的单元测试考了班级倒数几名,这让我很没办法。”在他看来,孩子们不一定要遵循他的轨迹,但至少数学要好。“这不仅是我作为一名数学教师的一点私心,更多的是因为数学的应用非常广泛,学好数学太重要了!”王东说道。

    为了给孩子树立标杆,王东找到一个可以做加减乘除运算的小软件,创下了自己的纪录,并对孩子说只要能比他做得好就行。当然,孩子还做不到。于是王东让艺术生出身的妻子也来做题,他向孩子说道:“比妈妈做得好也行。”然而让王东意外的是,妻子居然比自己做得更快,这一度让他怀疑是否真正有绝对的数学天赋。“我以前认为是有绝对的天赋存在的,自从这件事以后,我就不知道什么叫天赋了。”王东一脸勉强地挠挠头说道。

    在去年数学科学学院2022级新生开学典礼上,王东作为教师代表发言,他勉励学生们趁年轻多用功。“按照往常的观念,35岁以后再想用功就来不及了。我年轻的时候希望这句话是对的,现在过了35岁,我倒希望是错的了。”王东真诚地笑着说。30多年来,在兴趣的基础之上,他漫游世界,仍对数学钟情一方。在这条通往数学王国的道路上,还有无限的机遇等待着他。

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    王东在玉泉路校区图书馆

    跟王老师交谈过程中感觉他就像自己所说的一样,作为一名“数学民工”,沉迷于数学世界的一砖一瓦,不辞辛苦,乐在其中。毫无疑问他是一位出色的学者,虽然看起来有些不善言辞,但说起自己的研究时却兴致勃勃、十分投入;在学生眼里,他还是一位接地气、有耐心的老师——亲自帮学生安装软件、关心课后作业难度、讲难点时有意放慢节奏……在访谈时,他时而一脸羞涩地挠挠头、时而露出孩子般的天真笑容,仿佛让我们看到了那些年陶醉于数学之美的懵懂少年。他在多年的求学、科研生涯里,一定默默地刨过不少沙子,也无数次品尝过挖到金子时的喜悦。在金子与沙子的交替中,一路摸索,无问西东。

    责编 : 王家如