为建立具有全球视野和世界级研究能力的机构,致力于解决国家重大需求中的数学问题并实现关键突破,在开展数学理论的应用研究中大幅提升我国基础应用科学研究整体水平和国际影响力,北京首都科技发展集团有限公司联合北京怀柔科学城建设发展有限责任公司、广州富力地产股份有限公司,共同成立北京雁栖湖应用数学研究院。
北京雁栖湖应用数学研究院以“高起点、高水平、国际化、综合性”为原则,由国际数学大师丘成桐院士领军,依托清华大学的综合实力和工科优势,联合中国科学院等相关单位,通过建立更加灵活的资助、奖励机制和与此相适应的管理制度,汇聚国际化人才,凝炼国家重大需求中的数学问题,推动基础科学及其交叉应用学科的发展,促进产、学、研深度融合,力争建设成为世界一流的科研机构,为北京市建设具有全球影响力的全国科技创新中心发挥重要作用。
Q: 请您介绍一下北京雁栖湖应用数学研究院的基本情况。
A: 北京雁栖湖应用数学研究院(下文简称“数学院”)于2020年6月成立,是北京市委市政府支持,与清华大学联合共建的新型研发机构,也是9 座世界一流新型研发机构之一。定位是75%做应用数学,25%做基础数学。
截至目前,数学院全职人员工共275 人,全职科研人员173人。具体看,拥有11个方向的科研团队,包括代数几何、代数拓扑、分析几何与微分几何、人工智能与机器学习、计算数学、数字经济、数学物理与广义相对论、数论与表述论、量子场论、量子对称、统计学和概率论。
Q: 请梳理一下数学院近几年最新的科研进展。
A: 目前,国家自然科学基金在研项目27项,包括重点项目2项、面上项目5项、青年科学基金项目20项。另外,还承担了国家重点研发项目或课题5项、北京市自然科学基金项目29项。
共出版了11本专著,发表SCI论文526篇,其中JCR一区和二区分别占48.67%和27.57%,涉及到的领域包括基础数学、应用数学、物理学和计算机等。
数学院还会定期开展学术活动。一是对外开设公开课程,开设课程已452门,一些经济学、机器学习等课程还成了爆款;二是组织学术会议80 场;三是举办各种学术讲座2061余场;四是品牌活动。目前形成了国际数学夏令营和国际基础科学大会两个影响力较大的学术活动品牌。
▲受访者供图。
Q: 丘成桐院长对数学院寄托了什么样的期许?
A: 建成世界排名前五的应用数学研究院。
Q: 人才引进与培养方面的情况如何?数学院如何吸引、留住优秀的科研人才?
A: 数学院是北京市一个重要的引进人才的窗口。过去一年全职引进科研人员近50人。2024年 9 月就来了两位海外院士,包括日本学士院院士深谷賢治、韩国科学技术院院士李淇明。
数学院依托基础科学大会以会引才。两届基础科学大会吸引了40 名海内外海外的顶尖科学家全职加入。
数学院注重学生的培养,作为新型研发机构无法单独培养学生,所以我们和高校进行联培。数学院跟多所高校联合培养博士研究生,目前共招了40名。同时,数学院助力清华大学求真书院的学生培养,为中国培养数学顶尖人才。
▲受访者供图。
Q: 科研团队内部的协作和沟通机制是怎样的?
A: 开展每周一次的集体学术活动,每位科研人员轮流分享在研内容;建立开放的交流环境,不同团队间形成自由深入的交流。
Q: 数学院开展了哪些方面的基础研究?近期发表了哪些重要成果?
A: 数学院基础研究领域包括数论、表示论、代数几何、微分几何、代数拓扑、泛函分析,以及物理领域的广义相对论、弦理论、量子场论等。
现以几个月前发布的两项重要成果为例加以说明。
丘先生、邬荣领教授等今年在《美国国家科学院院刊》上发表了题为“复杂系统高阶相互作用的超网建模与拓扑”的论文,利用GLMY 同源性提出了一个统计力学框架,为揭示复杂系统高阶相互作用提供了新视角。本研究建立的超网模型能更有效地研究群落行为背后的物种间相互作用的拓扑结构和功能。此模型所构建出超网的 GMLY 剖析可能成为解开极其复杂的群落(例如肠道微生物群)的必要程序,给该领域的发展提供重要的信息。
刘正伟、程嵩等研究人员提出了一种计算含噪声量子线路期望值的高效方法——泡利基上的算符反向传播(Observable's Back-propagation on Pauli Paths,OBPPP),这一变分量子算法在精度和速度上均优于量子硬件,并可应用于更广泛类别的量子电路中。相关研究成果以“模拟含噪声变分量子算法:一种多项式途径”(Simulating Noisy Variational Quantum Algorithms: A Polynomial Approach)为题,发表于《物理评论快报》。
Q: 数学院在科研创新方面形成了哪些成功经验?
A: 数学院独特的学术环境可以把几个不同方向但有潜在关联的团队集聚在一起,鼓励成员彼此之间的自由交流。研究团队因而时常能在学术交流中擦出火花和灵感,推动了多个重要成果的产生。同时,这也催生了新的交叉学科的形成,进而推动中国特色研究团队的壮大。
Q: 科研项目是如何立项和管理的?如何确保科研项目的质量和效率?
A: 目前以纵向项目为主,积极协助科研人员申请国家和北京市的项目,各项目组按照项目任务和计划有序组织和跟进各阶段的检查和评估。
Q: 成果产业化方面取得了哪些进展?转化了哪些项目,可以举例谈谈吗?
A: 成果产业化方面,数学院和茅台、商飞等集团签署了合作协议,采取项目制形式进行合作。另外,与高校和科研机构有多个合作项目,包括中国科学院几个研究所、上海数学交叉研究院、中南大学等。
2022 年9月,北京雁栖湖应用数学研究院成立全资子公司北京雁栖湖应用数学科学研究有限公司,代持研究院科技成果转化股份,作为持股平台参与孵化企业;于2022年11月02日成立首个孵化企业清雁科技(北京)有限公司。这家公司致力于数字经济的核心要素“数据”的全生态业务,构建数据要素化、资产化的全生态业务链。
Q: 数学院在成果转化机制方面有哪些创新举措?
A: 数学院专注于“中上游”应用数学,成果转化方面周期长,对于已成熟的成果积极推进转化。
Q: 数学院与哪些机构或企业建立了合作关系?这些合作对数学院的科研工作有何帮助?是如何筛选和评估合作伙伴的?
A: 除了上面提及的科研机构和国企外,还有若干通过项目合作建立的与高校、医院等的合作关系。与科研院所的合作是科研工作的必然需求,与医院、国企等的合作也为我们的研究带来了数据和应用场景,同时也不断提出了科学问题,推进科研成果的落地转化。
Q: 与首都科技发展集团的合作给数学院带来了哪些积极影响?
A: 首都科技发展集团为数学院提供了开办经费,助力数学院启程,同时带来了潜在的合作机遇。
Q: 数学院在发展过程中得到了来自哪些方面的政策支持?
A: 《北京市支持建设世界一流新型研发机构实施办法(试行)》形成与国际接轨的体制机制,包括理事会领导下的院(所)长负责制,以及“负面清单管理+包干制”的经费使用机制、以及持续稳定的经费支持,让科研人员安心做科研;《关于为外籍高层次人才来华提供签证及居留便利有关问题的通知》、《关于以高水平开放推动服务贸易高质量发展的意见》、《关于进一步便利外籍人员来华有关问题的通知》、《外国人永久居留管理条例》等政策的落地及执行,为外籍科学家来华工作提供签证、工作许可、居留许可等方面的便利服务。
Q: 一直以来,数学院如何应对外部环境的变化和挑战?
A: 国际环境的变化,使得在国际人才引进方面受到较大限制,但引进国际一流人才仍是数学院最关注的工作之一,通过多个渠道积极关注人才动向,同时努力推进本土人才的长期培养。
▲受访者供图。
Q: 数学院在国际合作方面有哪些成果?如何加强与国际科研机构的交流与合作,拓展国际合作的领域和范围?
A: 与加州大学伯克利分校、俄罗斯国立高等经济大学签署了合作协议,双方在学术交流、科研项目合作、人才培养等多个方面开展战略合作。近期,我们与俄罗斯国立高等经济大学就联合组织了代数几何和数学物理国际会议。
Q: 数学院在履行社会责任方面有哪些举措?
A: 数学院助力北京国际科技创新中心建设,连续两年成功举办国际基础科学大会,每年吸引诺贝尔奖得主、菲尔兹奖得主、图灵奖得主和邵逸夫奖、沃尔夫奖、科学突破奖等国际大奖得主,以及数百位各国院士来华参会,吸引打造全球科学家、碰撞科学思想的平台。
此外,我们按照国家部署,深入推进科技体制改革,支持京津冀新型研发机构创新人才体制机制。
北京雁栖湖应用数学研究院量子对称性团队与天津南开大学保持紧密交流,双方多次参加对方组织的学术活动。11月4日至6日,研究员刘正伟、王亦龙受邀赴南开大学参加第四届国际Operad理论会议,并做分别以Functional integral construction of TQFT及3-alterfolds and their TQFTs为主题做会议报告。期间,团队成员与南开大学师生及与会的国内外专家学者进行了深入的学术交流。
北京雁栖湖应用数学研究院吴杰老师与河北师范大学以及南开大学在代数拓扑及其在人工智能领域应用研究方向有密切学术合作,联合培养硕士博士研究生。吴杰老师是京津冀代数拓扑方向学术活动的主要组织者。
吴杰教授、张晓明教授、李振助理教授、高瑞泽博士后作为北京雁栖湖应用数学研究院代表,先后被聘为怀柔区青少年科技创新后备人才培养导师。在今后的培养周期内,各组学生将在这些导师的带领下,走进怀柔科学城大科学装置和特色实验室等,根据兴趣导向和项目导向开展探究学习和课题研究,在科学的道路上不断突破自我,努力成为栋梁之材。
Q: 数学院未来的研究方向和目标是什么?如何布局前沿领域?是否有开启新的研究领域或项目的计划?
A: 数学院的研究领域涵盖基础数学和应用数学多个分支,同时推动数学与其它领域交叉学科的发展,比如拓扑与统计学、数学与数字经济、数学与生物信息等,目前正在推进数学与人工智能交叉领域的建设,为我国全方位培养人工智能专项人才。
Q: 当下阶段,数学院在科研工作中面临哪些挑战?有哪些关切以及迫切需求?
A: 除了国际环境的变化对人才引进的影响外,稳定的经费支持也是科研工作的重要基础。随着数学院人员规模的扩大,也需要相匹配的经费予以支撑。
提供 | 科技孵化部 科服公司
撰稿 | 李潇潇
编辑 | 梁优
审核 | 赵然
版式设计 | 黄明鉴
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