川报观察记者 熊筱伟
5月14日，四川国家应用数学中心正式在蓉揭牌。
它很重要。华为雇佣超过700名数学家、3G基站革命性突破源于数学家的计算……不断有新闻提醒人们"应用数学"的价值。而作为全国首批、也是四川唯一的国家级应用数学中心，这里研究的都是国家和地方经济发展面临的关键性问题。
它也很特别。当天下午，四川大学校园内，记者走进位仍在建设的该中心，看到的实验设备出乎人意料：不仅有数控机床、大功率激光器、微电子打印机，甚至还有飞艇、搭载汽油发动机的直升机……这些设备怎么看，似乎也和传统印象中的“数学”没啥关系。
应用数学究竟研究的是什么？它又会给四川经济发展带来什么？
应用数学和数学，究竟有啥不同？
前者更聚焦解决现实问题，通过构建模型等来反映事物间的规律
记者第一个疑问，就从眼前这些“跨界”设备开始——应用数学中心为啥会用到它们？
对此四川大学数学学院教授、四川国家应用数学中心主任罗懋康给了两个理由：第一，这和应用数学究竟“干什么”有关；第二，和治学方法也有关。
那应用数学究竟“干什么”？它和理论研究有啥区别？
罗懋康提到像费马大定理（将一个立方数分成两个立方数之和，这是不可能的）等等由数学自身演化出的问题，人们一时半会儿很难看出有啥用，这就是理论研究——传统印象中“一支笔、一叠厚厚稿纸，只顾埋头演算的数学家”，往往就是做理论研究的。
而应用数学，更多要解决现实存在的问题。“像手机照相怎么才能更清晰、更真实，就是应用数学的课题之一。”
记者追问：让手机照相更清晰更真实，不该是工程师或物理学家的工作吗？数学家能做什么？
罗懋康进一步“剥开揉碎”了来解释：手机照相通常不如相机清楚，一个很大原因是受制于体积，手机镜头孔径不够大，能照进去的光线也就少，成像质量差。手机厂商的解决办法就是弄多个镜头，“一个镜头孔径不够大？多弄几个嘛，光通量也就大了。”
但多个镜头同时拍照，也带来新问题——不同镜头位置不一样，相片会有细小差别。怎么把几张照片拼成一张？这就涉及应用数学家的工作：光线是怎么穿过镜头、路径是怎样的、怎样散射反射……数学家通过数学公式来归纳它们的规律。有了公式，技术人员就有了“说明书”，知道该怎么编程让几张图片合成一张了。公式越精准，最终合成的图片也就越清晰、真实。
四川国家应用数学中心研究人员邓科透露，中心已在和国内知名手机厂商开展合作。
“应用数学家做的，就是通过‘观察提炼+逻辑推演’来构建模型和公式，反映事物间相互联系和作用的规律。”罗懋康总结，它为从“零到一”的原始创新奠定了基础。
他也特别提到，相关公式和模型单靠数学家也“搞不定”，还需要和相关行业专家合作，“这也是为啥我们有那么多设备——每涉足一个领域，我们也要专门学习和研究。”
四川中心主要研究什么？
推动太赫兹“照片”成为现实、掌握电磁波在固体材料中传播的规律
具体到四川国家应用数学中心，它主要研究什么？
根据官方材料，其主要建设3个平台：“数学与应用”协同平台、“数学为应用”交叉研究平台、“数学到应用”开发融通平台，努力建成全省组织高水平应用数学和数学应用研究、培育高端数学应用人才、开展高级别应用交流的重大科技创新基地。
罗懋康进一步介绍了5个重点研究方向：智能系统和数学信息技术、信息融合及大数据技术、控制科学的数学基础、动态系统的分析预测、高性能科学计算及其应用研究。
除了和手机厂商合作，他还透露了两个在做的具体应用场景：
一个涉及太赫兹在医学检测中的应用。“大家都照过X光，但它毕竟对人体有影响。相对而言太赫兹不存在安全性问题，但劣势是照出来的片子，和原始图像比有变异。我们就是用数学方法来找到变异规律，为精准还原提供依据。”
另一个是非均匀介质中的电磁传播。“电磁波生活中很常见，手机信号就是其中一种。电磁波在均匀介质（如大气中）传播的规律，已经有麦克斯韦方程了。但在非均匀介质（如某些固体材料）中，电磁波是怎么传播的？也是我们要搞清楚的。”
目前四川国家应用数学中心约有50人。邓科介绍，近三年目标是构建产学研用交叉研究团队，统筹支持数学及交叉科学研究，长远目标是成为国际有影响的应用数学中心。
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cbgc53471 2020-05-15
奥秘