数学的创新驱动力

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作为逻辑推理与定量研究的关键工具,数学深刻影响着世界科技与社会的发展。数学的创新往往带来科技的飞越,进而对社会发展产生重大影响。约公元前300年,欧几里得的《几何原本》,从少数的公理或公设出发,以逻辑推理的方式导出所有的几何定理,给复杂的几何世界带来了次序,建立了事物之间的因果关系;17世纪的微积分使数学的研究领域从固定不变的事物进入了运动变化的事物,科学由古代的定性研究开始进入近代的定量研究。数学的发展,奠定了现代科学技术高速发展的基础。
  数学对现代科学技术整体水平的提高具有不可替代的基础性作用,广义相对论、量子力学、计算机科学、信息论、控制论、博弈论和运筹学等新学科都是在数学的帮助下,在20世纪纷纷创立的。在认识和调控复杂世界的过程中离不开数学理论和数学建模的重要作用,随着计算机技术飞速发展,通过编程可以在计算机上进行各式各样的探索,如预测金融趋势和流行病趋势,有关飓风、火山爆发的实验等,数值模拟实验更加普遍,大大拓展了人类对未知世界的理解。
  数学已融入了人类生活的所有领域。华罗庚说过:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。当今科学技术发展有两大趋势特征:一是从定性到定量研究的深化,二是多学科的交叉融合。前者显示了数学方法的基础性,后者表明了系统思想的关键性。数学与其他学科的交叉、融合、渗透在激发重大科技创新、进而推动全球经济和社会发展等方面日益重要。目前,信息技术中的先进通讯与控制方法、经济金融中的系统分析预测与仿真、先进制造设计中的数学方法、资源环境材料中的科学计算问题、生物医学中的建模与分析,以及数学与物理、工程交叉等若干课题是数学与相关学科交叉研究的前沿,也是我国数学与相关学科发展的方向。
  新中国成立以来,经过几代人的努力,我国数学家在基础数学领域的研究取得了重大成果,同时,在数学与物理学、技术科学、生物学、金融学等其他科学的交叉研究也取得了重要成果,并将这些成果服务于国家战略和社会经济发展的需求。“两弹一星”中卫星轨道选择与测量以及核威力计算、数学机械化、微分方程的有限元解法、数论在近似分析中的应用、均匀试验设计方法、数学密码、全国粮食产量预测等成果都为国家做出了重大贡献。随着科学技术与社会的全面快速发展,提升经济社会发展水平和国家安全能力,促进相关科技领域的发展被提升到了国家战略层面。只有提升我国数学与系统科学的原始创新能力,带动数学及其交叉学科的高水平发展,才能从整体上和基础上推动我国自然科学、工程技术和经济社会的深入发展,不断为国家注入新的上升驱动力。

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