歲末年初，北京市科學技術協會、新華網將聯合推出《小家大事-北京科學榜樣》跨年系列，帶我們共同走近優秀科技工作者，走進科學的世界，感受科技的魅力。今天，我們將帶你走近清華大學數學中心/數學系教授、第二十五屆茅以升科學技術獎——北京青年科技獎獲得者邱宇。

人物名片：邱宇

清華大學數學中心/數學系教授

第二十五屆茅以升科學技術獎——北京青年科技獎獲得者

      數學的理性美需要被看見

      “數學是一門科學，也是一門藝術。”

      “與詩歌、音樂等藝術形式相比，數學呈現出的是一種邏輯美、理性美。但是數學同樣需要形象思維，需要用可視可感的方式來呈現。”

      在初見清華大學數學系教授邱宇時，他這樣描述着數學。

      邱宇説，他十分喜歡被譽為“藝術家中的數學家”的莫裏茨·埃舍爾（Maurits Escher），其作品在平面構成、幾何體組合、形狀漸變上巧思眾多，在從數學工作者的角度去欣賞時，常常會有新體驗、新 啟發。

      受埃舍爾藝術理念的影響，邱宇在教學中也會思考到如何更好地將數學進行可視化的呈現。除了在寫文章作圖時，花心思去把一個圖畫得漂亮，盡可能讓它簡潔、和諧、對稱外，邱宇還會考慮到數學文化的日常化表達，如將幾何圖形應用到各類文創作品中，包括魔方、鼠標墊、草稿本等。在清華大學數學系、數學中心，他與學生們一起設計、製作的草稿本，一直深受大家喜愛。封面上的Hopf fibration、辮子群Br₃的多種生成方式與等價形式、尺規作圖正十七邊形+圓堆砌等，傳遞着數學的多元與精妙。

邱宇在【代數0】裏講解群(group)時的教具：各種十二/二十面體魔方

      這樣的傳遞，不止限於清華大學的校園。邱宇還曾到清華大學附屬小學，向學生們介紹如何利用數學知識來理解三階魔方的無公式解法和構造，在實操互動中告訴學生，數學不是枯燥無味的。

      邱宇的數學探索歷程

      邱宇對於數學之美的探索，很早便已經開始。

      “我一直是數學奧林匹克的‘職業選手’。三年級之前，我父親教我學習數學；三年級之後一直到高中，我跟隨老師們進行奧數的訓練。雖然沒有得到國際數學奧林匹克的金牌，但是這種持續性學習數學的經歷，並沒有讓我感覺到厭倦。相反，我發現自己非常喜歡數學，而且確實比較擅長這個事情。”

      因為擅長，數學專業也成為邱宇在北大就讀的專業。大二、大三時，邱宇的科研能力初現，他將相關論文發表在《Journal Of Differential Equations》(《微分方程雜誌》)上。這讓邱宇意識到，自己或許可以成為一名數學工作者，把研究數學作為一個職業。大學畢業後，邱宇開始了更加深入的數學研究，他先後前往英國巴斯大學、挪威科技大學、香港中文大學等高等學府深造學習、工作。

      回顧出國求學的那些日子，邱宇説，“讀博士後是一件很難熬的事情。與同齡人來比，收入相對較低，可能會有一定落差。從自身來看，博士後的工作不穩定，而且學術壓力較大。小時候我們做數學題、做奧數，知道會有一個結果和答案在等你。而做學術、做科研，前面的路是未知的，這種不確定性很‘折磨人’，但是要學會去找到自身確定的事並且堅持下去。這麼多年的求學經歷告訴我，有時候堅持比天賦更重要。”

      當下數學存在哪

      邱宇回顧自己的數學科研之路，始於興趣、長於鑽研、成於堅持。

      然而不是所有人都可以將數學作為自己的職業選擇。邱宇認為，數學的高度抽象性，使得其學習價值和意義難以被呈現，所以多數人會認為深入學習數學是“無用的”。但不可否認的是，對個人來説，數學是鍛煉邏輯思維能力最好的工具之一。而且在大數據、人工智能技術崛起的今天，數學的作用已被進一步凸顯。

      “以我喜歡的一個數學分支——拓撲學為例。拓撲是研究幾何圖形或空間在連續改變形狀後還能保持不變的一些性質的學科。作為一門基礎學科，它現在已經延展到非常多的應用領域，包括生物學中的DNA、RNA結構分析、化學中的分子結構研究、或是大數據中但拓撲數據分析等。”邱宇説，數學是大自然的語言，是一門通用的“語言學科”，在今天，它仍然是在發揮基底作用的。

      談及ChatGPT，邱宇不否認這是一個研究應用上的突破。ChatGPT的搜索與解答能力突出，或成為數學工作者在內的其他方向工作者的助手，來幫助不同分支、學科的學者交流合作。但邱宇也提到，對數學工作者來説，發現問題比解決問題更重要，去提出問題，大膽猜測，引領一個新方向是更具有價值和意義的。目前ChatGPT在創造性上的不足，正是數學工作者未來需要發力的地方。

      做學術需要長期保持自律

      邱宇的興趣愛好廣泛，從旅行到玩樂高、收藏魔方……，這種對生活的熱愛，與其對學術研究的熱愛相伴相行。

      學術研究上，邱宇專攻代數&&論和幾何拓撲方面的研究。2018年，邱宇與合作者們結合代數&&論與幾何拓撲學來研究穩定條件空間，通過構造黎曼曲面S上一類帶框二次微分的模空間，證明了S上對應的卡拉比-丘範疇上的穩定條件空間的單連通性，其結論對&&範疇論與動力系統方向有積極的推動作用，為代數、幾何與物理建立了新的研究&&與方向。2023年，邱宇獲得第二十五屆茅以升科學技術獎—北京青年科技獎。

      “我的努力還是不夠的。”邱宇説，“我們數學中心的丘成桐先生，雖然已經年過70歲，但是他的日程安排之滿，工作強度之大都比我還要甚；我的同輩同事們，像李思、於品老師等，也在不斷激勵我保持自律和努力。來到清華之後，我的努力程度雖然還比不上他們，但是比起以前的自己，已經翻倍了。”（實習生：李氏琼）