从工厂车间到雁栖湖畔的校园
在北京北郊，一座昔日的水泥厂如今已成为蓬勃发展的数学研究中心。北京雁栖湖应用数学研究院（简称 Bimsa）坐落于雁栖湖畔，背靠群山，天气晴朗时还能远眺长城。明亮的室内，研究团队聚在一起，探讨几何、代数、量子场论和弦理论。这里环境宁静，志向却远大。研究院已成为各国数学家交流合作的汇聚点，为他们攻克难题提供时间、合作伙伴和资源。
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Bimsa 发展迅速，现有全职研究人员 200 多人，其中约三分之一来自中国以外的国家。来自关系紧张国家的数学家，包括乌克兰和俄罗斯的学者，也在这里并肩工作、共同使用黑板。访问学者纷纷被这里的活动规模、跨学科氛围和人才密度吸引，认为这样的条件在单一校园内十分罕见。
研究院由北京市政府和清华大学共同支持。这一资助模式为资深和青年研究人员提供了有竞争力的待遇。据研究院资料和招聘公告，年薪为 70 万至 350 万元。研究院还通过精简行政事务，让教师把大部分时间用于研究和研讨会。
这一愿景体现了创院院长兼院长丘成桐的领导力。作为菲尔兹奖得主，他的研究重塑了微分几何和数学物理领域。他的国际声望帮助研究院招揽知名学者和新锐人才，也让 Bimsa 与全球研究机构和学术会议网络建立联系。
什么是 Bimsa，它如何运作
Bimsa 将自身定位为一所开放式研究校园，兼顾基础研究和应用研究。研究院约一半力量投入应用数学，四分之一专注纯数学，其余则聚焦人工智能、数据科学等交叉领域。校园内频繁举办研讨会、工作坊和读书会，推动不同团队和学科之间的合作。
大规模、多领域的研究布局
研究领域涵盖代数几何、代数拓扑、分析与几何、数论、数学物理与广义相对论、量子场论与弦理论、量子对称性、密码学、计算数学、统计学和概率论。在应用领域，教师从事机器学习、优化、科学计算算法和复杂系统数学建模等研究，其中包括与数字经济相关的项目。
每周举行的交流活动旨在帮助研究人员了解各自专业领域之外的进展。在这些活动中，不同领域的教师会介绍近期最重要的成果和方法，力求激发新思路与合作，并缩短一项领域突破在另一领域得到应用所需的时间。
曾在美国和亚洲工作过的韩国理论物理学家李明勇强调了 Bimsa 日常交流的规模和密度。他指出，美国的大型高校资源丰富，但较小的院系可能会感到孤立。他说，Bimsa 的日常体验截然不同。
美国有许多优秀大学，但较小的机构能提供的机会有限。在 Bimsa，交流无处不在。
教学与人才培养
许多 Bimsa 研究人员还在清华大学求真书院任教。该书院于 2021 年成立，旨在培养有志于从事数学研究的学生。教师们称，学生求知欲强，吸收新知识很快，这表明北京正在为未来的高校教师和产业界研究人员打造深厚的人才储备。
在该研究院任教的俄罗斯数学家谢苗·阿尔塔莫诺夫用简洁的话描述了课堂上的学习节奏。
他们仿佛已经掌握了这些知识，来这里是为了学习更高阶的内容。
全球舞台：国际基础科学大会
自 2023 年以来，Bimsa 一直举办国际基础科学大会。这场为期两周的盛会汇聚了菲尔兹奖得主、图灵奖得主、诺贝尔奖得主，以及数学、物理和计算机科学领域的学者。活动包括讲座、圆桌讨论和颁奖仪式，表彰具有影响力的论文和终身贡献。大会组织者和委员会成员包括数学和物理学界的领军人物。
大会颁发“科学前沿奖”，表彰近年来数学、理论物理和计算机科学领域的杰出论文。首届大会的获奖者包括数学家马泰·马托尔奇和维格·拉斯洛，他们的研究在各自领域广受关注，包括对长期悬而未决问题的突破和算法方面的重要进展。终身成就奖则授予那些为整个研究分支的发展奠定基础的学者。
现任 Bimsa 教授的伊朗理论物理学家穆罕默德·侯赛因·亚瓦塔努用直白的话描述了活动的规模。
这是一场规模非常大的活动。我在世界任何地方都没见过这样的盛会。
这类聚会让青年研究人员得以集中接触各自领域的领军人物，也强化了校园开放式问题讨论和密集课程的学术氛围。对 Bimsa 来说，这也向更广泛的学界表明，北京有意成为基础研究的交汇点，而不仅仅是聚焦近期商业回报的应用项目。
冲突背景下的跨国合作
Bimsa 的日常工作包括来自关系疏远国家的数学家开展合作。研究院特别欢迎乌克兰和俄罗斯的研究人员，并将这种理念延伸至机构合作。一个例子是与莫斯科国立高等经济大学合作启动的几何与物理项目，重点研究同调镜像对称和双有理代数几何。双方在北京和莫斯科举办会议，采用线下与线上相结合的形式，让资深学者和青年研究人员共同参与。
2024 年 11 月，一场代数几何与数学物理联合会议汇聚了 30 多位数学家，演讲嘉宾中有三位菲尔兹奖得主。议程中相当一部分由来自中国和俄罗斯的博士生及博士后研究人员参与，他们展示新成果并向资深学者学习。双方通过反复举办活动和共同开展项目来培育长期合作，而非止于单次访问。
莫斯科国立高等经济大学镜像对称与自守形式国际实验室主任瓦列里·格里岑科概括了这些项目对青年学者的教学价值。
这对新一代数学家来说是一次很好的学习经历。
对个人研究者而言，吸引力既在于人才，也在于时间。乌克兰数学家叶夫根·马凯顿斯基强调了他在雁栖湖校园所获得的专注研究自由。
Bimsa 是世界上少数几个让我能够专心研究数学、几乎不用操心其他事情的地方之一。
经费、薪酬与人才争夺
Bimsa 的薪酬和支持政策帮助其吸引知名学者和有潜力的青年教师。公开招聘信息显示，年薪为 70 万至 350 万元，并提供额外科研支持、住房补助和申请资助的机会。研究院还在不断扩充研究团队和岗位，招聘范围从博士后研究人员到教授。
校园环境也是吸引人才的一大因素。毗邻清华大学丘成桐数学科学中心，便于共享研讨会、联合指导学生和开展跨校项目。校园靠近群山，为研究提供了清静环境，周边的怀柔科学城也已发展成为基础科学研究机构和实验室的集聚区。
过去十年，中国不断加大对基础研究的投入，自然科学和工程领域的大学排名表现有所提升，也推出了新的基础科学长期慈善资助项目。科研格局仍高度依赖政府支持，但非国家资助项目的影响力日益显现。这些趋势让 Bimsa 等研究机构更容易规划纯数学和应用数学领域的多年研究议程，并以有竞争力的条件在国际上招揽人才。
数学、人工智能与产业为何日益交汇
在人工智能时代，许多最复杂的问题都离不开数学洞见。Bimsa 副院长吴荣龄认为，掌握先进人工智能技术远不只是扩大数据集或增加算力。他将研究院的研究目标与中国更广泛的科技战略目标联系起来。
吴荣龄认为，扎实的数学基础对自主创新人工智能框架和工具至关重要。他曾这样简明地阐述这一观点：
只有掌握数学，我们才能开发自己的人工智能框架。
现代人工智能依赖线性代数、概率论和优化方法。这些工具只是起点，许多工业和科学问题所涉及的结构并不能用标准模型来描述。例如，分子动力学中的刚性约束、物理学中的对称性和守恒定律，或材料中的拓扑约束，如果缺少数学结构的引导，就很难通过学习掌握。将这些结构纳入模型架构和训练目标后，系统可以更高效地利用样本，也不易失效。
吴荣龄将当前挑战描述为现实问题的复杂性与许多已部署模型的简单性之间存在落差。在他看来，下一步应将高等数学引入人工智能系统核心，以处理这些约束，并减少蛮力训练通常所需的大量算力。
人工智能现在用的是基础数学，但现实问题很复杂。复杂问题需要复杂工具。
实际应用有望包括通过更好的分子建模加快药物研发、提高气候和流体系统预测的可靠性，或改进材料科学与工程设计。这些领域与 Bimsa 多个研究团队的兴趣，以及清华大学和合作机构的应用项目相契合。
科普推广、博物馆与公众参与
Bimsa 尝试从早期阶段培育研究文化。教师参与学生竞赛、夏令营和主题工作坊，这些活动由清华大学丘成桐数学科学中心组织。校园内还建有雁栖湖数学博物馆，通过互动展品向学生和访客介绍核心概念和著名难题，努力让纯数学更易理解，并激发未来研究人员的兴趣。
在应用领域，Bimsa 的实验室与产业界和政府部门合作开展项目。例如，数字经济领域的指数编制和建模工作，都离不开测量和统计方法。这些项目让学生接触真实数据集和实际约束，同时使研究立足于基本原理。
值得关注的挑战
Bimsa 的迅速崛起也面临挑战。国际科学合作持续受到政治紧张局势、出口管制和签证壁垒的影响。要保持发展势头，学术会议、联合实验室和学生交流都需要稳定渠道和明确规则。北京更广泛的学术外交为研究院带来了合作伙伴，包括亚洲和欧洲的多所大学，但要维持开放仍需持续投入精力。
校园领导层高度重视让研究人员免受繁重行政负担和政治干预。随着研究院不断发展，如何维持这一标准将考验内部治理能力。招聘多元化教师、帮助新成员顺利融入，以及在大规模运作中平衡纯数学和应用数学，都是规模扩大后必须面对的实际问题。
稳定经费是另一个变量。政府预算支撑了研究院的发展，中国新兴的慈善资助项目也在通过多年期拨款增加对基础研究的支持。拓宽长期资助来源，将有助于规划人才招聘周期、大型学术会议和长期项目，因为这类安排往往难以适应年度拨款或短期资助周期。
要点
- 位于北京北部的 Bimsa 将一座昔日水泥厂改造成繁忙的数学研究园区，拥有 200 多名全职研究人员，并汇聚了大量国际人才。
- 研究院由北京市政府和清华大学支持，提供有竞争力的待遇，吸引全球人才。
- 研究涵盖纯数学、应用数学，以及人工智能、数据科学和数学物理等交叉领域。
- 自 2023 年以来，Bimsa 一直举办国际基础科学大会，汇聚众多学界领军人物，并设有科学前沿奖。
- 包括与莫斯科国立高等经济大学开展的几何与物理项目在内的合作，支持联合会议和青年研究人员培养计划。
- 研究院领导强调，扎实的数学基础是人工智能自主发展和复杂现实问题建模的关键。
- 科普项目、数学博物馆和学生竞赛有助于培养未来研究人员，并推动纯理论研究与公众交流。
- 主要挑战包括维持开放的国际合作、保障研究独立性，以及拓宽长期经费来源。
