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以基礎(chǔ)科學(xué)研究促進(jìn)變革性技術(shù)發(fā)展
重視以數(shù)學(xué)為代表的基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展
在人類認(rèn)識(shí)和改造世界的過程中,數(shù)學(xué)作為一種精確的語言和有力的工具,在各個(gè)學(xué)科發(fā)展中均發(fā)揮著基礎(chǔ)性的重要作用,是各門科學(xué)的重要基礎(chǔ),在很多領(lǐng)域起著關(guān)鍵性甚至決定性的作用。例如,楊振寧將數(shù)學(xué)中的群論思想和方法運(yùn)用到物理學(xué)研究之中,進(jìn)而發(fā)展了楊-米爾斯理論,對(duì)近現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要基礎(chǔ),數(shù)學(xué)的思想和方法廣泛運(yùn)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,軟件編程是基于數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上,而應(yīng)用數(shù)學(xué)則是描述計(jì)算機(jī)科學(xué)理論、方法和技術(shù)的主要工具。
美國科學(xué)院?2013?年的研究報(bào)告系統(tǒng)闡述了數(shù)學(xué)學(xué)科的重要性?!按髷?shù)據(jù)”是以統(tǒng)計(jì)學(xué)為代表的數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的研究領(lǐng)域;演化生物學(xué)發(fā)展需要圖論的理論支撐;新的算法構(gòu)建需要離散數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ);動(dòng)力系統(tǒng)理論在生態(tài)學(xué)中發(fā)揮著重要作用;生物學(xué)從傳統(tǒng)的描述性科學(xué)向定量科學(xué)演變的過程之中,數(shù)學(xué)正在發(fā)揮著巨大的作用,經(jīng)典的應(yīng)用數(shù)學(xué)普遍應(yīng)用于計(jì)算神經(jīng)生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)中。不僅是自然科學(xué)研究,社會(huì)科學(xué)研究也需要數(shù)學(xué)工具,特別是統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)模型分析工具。例如,疾病傳播的統(tǒng)計(jì)模型可以解析傳播方式和途徑;金融和營銷等商業(yè)活動(dòng)越來越依賴數(shù)學(xué)工具與方法。該報(bào)告認(rèn)為,數(shù)學(xué)科學(xué)正從最廣泛意義上融合數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算科學(xué)研究,深度融入生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、社會(huì)科學(xué)、商業(yè)、先進(jìn)制造、氣候變化、金融、先進(jìn)材料等一系列領(lǐng)域,數(shù)學(xué)科學(xué)是這些領(lǐng)域中不可或缺的一部分(圖1)。