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宁中骄子 | 王成波:数学王国“攀峰者”

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编者按:

本号“宁中骄子”栏目,刊发宁海中学校友总会公众号“天南海北宁海人之8090”专栏。本期刊发王成波篇,展现这位宁中校友的精彩奋斗故事、在领域中的建树成就、典型事迹以及爱乡情怀,以彰显8090后群体开放大气、善于创新、团结拼搏的良好精神风貌。

人物名片


王成波,1980年出生于梅林街道东岙村,1998年毕业于宁海中学。1998年至2007年就读于浙江大学数学系,获基础数学博士学位。2008年至2011年任美国约翰斯·霍普金斯大学数学系助理教授。现任浙江大学数学科学学院教授,博士生导师,美国《数学评论》与德国《数学文摘》评论员,从事调和分析和偏微分方程,特别是非线性波动方程和色散型方程的理论研究。2012年获浙江省杰出青年基金资助,以第二完成人获2014年教育部自然科学奖二等奖,入选2015年第二批“万人计划”青年拔尖人才。


每个人对于数学都有自己的理解和感情,从小学的算术,到中学的函数与几何,再到大学的微积分与线性代数,数学给人带来的有快乐、有挑战、有惊喜。

对于“80后”浙大数学科学学院教授王成波来说,“数学是一种语言,通过各种公式引导人们探索世界的奥秘。”从本科到博士后、从浙江大学到约翰斯·霍普金斯大学再回到浙江大学,王成波近二十年的学术“攀峰之旅”,都与数学有关。

“误打误撞”闯进数学王国的最高峰

何时开始对数学产生兴趣?王成波说,小时候拿过奥数竞赛奖牌,大学时,随着对数学的学习和研究逐渐深入,才慢慢领悟到数学的有趣与迷人之处。“从某种角度来说,以数学作为我的职业方向颇有误打误撞的意味。”

现代数学大致分为分析、代数、几何三个领域,王成波的研究领域是偏微分方程,是分析学的重要分支之一。“世界万物,大到宇宙,小到基本粒子,无不在时空中运动变化,考察这些运动与变化,往往可以用某些关于空间与时间的变化来描述,这就是偏微分方程与方程组,偏微分方程能帮助我们揭示物质、能量与时间的秘密。”王成波是个内敛的人,但说起自己的专业问题,他的眼神炯炯有光。

提及偏微分方程领域中最具吸引力的部分,王成波认为是与现实世界的深刻联系。偏微分方程出现在数学、科学与工程技术、国民经济、国防建设等众多领域,具有非常重要的作用。他打了个比方,“飞天”曾是人类一个美丽的梦想,为了征服蓝天、走向太空,要设计超音速飞机、人造地球卫星及宇宙飞船等航空航天器,就必须精确地了解飞行器周边的流场,包括气体的流速及压强等有关情况,这就涉及到对力学方程组的深入了解,以及相关数值求解方案的深入开发与研究。

偏微分方程的类型繁多,从线性到非线性,从一阶到高阶,从椭圆型到抛物型再到双曲型,其多样性令人叹为观止,就好比大自然中繁星点点,各有各的光彩,而解偏微分方程的过程更充满了挑战与惊喜。王成波说,有时需要借助解析方式,将复杂问题简化,一步步揭示其内在规律;而有时,又需要数值方法来征服这些方程。“这个过程,就需要像一位勇敢的探险家,跋山涉水,不畏艰险,最终揭示出自然界中那些隐藏已久的秘密。”

作偏微分方程研究需要独立思考,“这个是专业决定的,不太需要集团作战,很多时候一个人就可以完成课题。”在外人看来,这份枯燥且孤单的工作,王成波却十分享受其中。对他而言,一间办公室,有一块大大的黑板,足矣。

解答著名数学家30年前提出的猜想


从1998年考入浙江大学数学与应用数学专业开始,王成波主要从事各类时空流形中波动方程的时空估计(包括Strichartz估计,局部能量估计,KSS估计等)和各类非线性波动方程小初值长时间性态(例如Strauss猜测)两个方面的研究,也解答了一系列数学猜想。

在他众多的研究中,一篇非常有代表性的论文,解答了国际著名数学家、美国科学院院士Klainerman和Machedon在1993年提出的一个著名的数学猜想。当时王成波还在浙江大学读博士研究生,在其博士生导师方道元教授的指导下,王成波在一份专业刊物《非线性分析》上,发表了论文《关于齐次波动方程的Strichartz估计的几个注记》,解答了该猜想。之后,论文不断被国际一流数学家引用。

2007年5月,美国约翰斯·霍普金斯大学的数学系教授Christopher Sogge受邀来到浙江大学讲学,该教授也是非线性方程领域中的领军人物。在导师的牵线下,王成波与该教授有了更多的接触。因为研究方向很接近,加之王成波的优秀,在Sogge教授的大力推荐下,约翰斯·霍普金斯大学数学系聘请王成波成为助理教授。

这样的经历堪称传奇,像王成波这样完全在中国国内培养的博士毕业生,也许可以成为美国名校(约翰斯·霍普金斯大学在美国的综合排名为14,在美国南部排名第3)博士后访问学者,但担任助理教授可以说“难于上青天”,浙江大学没有先例,就算在国内高校,也鲜有这样的例子。其导师方道元如此评价:“王成波是一个很灵的学生,能获此殊荣,机遇和实力都是不可或缺的因素。”

2011年,王成波以特聘研究员身份被引回浙江大学工作。2015年12月,年仅35岁的他晋升为教授。

至今,王成波已在CMP、CPDE、JDE、JEMS、JFA、JMPA等国际著名数学期刊正式发表学术论文38篇,还有5篇论文为待发表状态。论文引用作者包括菲尔兹奖获得者Terence Tao(陶哲轩),美国科学院院士Carlos E. Kenig,国际数学家大会报告人Hans Lindblad、Hart F. Smith等。

希望让更多的宁海学子感受数学之美

思考、吃饭、睡觉,每天早上七八点到办公室,傍晚五六点离开,王成波的生活很有规律。“学术研究需要一个健康的身体,我喜欢早起早睡,享受这样的状态,有时候待在办公室,一待就是一整天。”

除了深耕科研一线,王成波也积极做好教书育人的工作。为了确保学生每一阶段的学习都能有所收获,他每次上完课都会预留一定的时间帮助学生解决学习上的困惑。为了锻炼学生的表达能力,他经常会与学生进行一对一讨论,“这样能更好地建立学生的信心,我觉得,在数学这个专业,自信是研究的底气,要敢于去研究,不怕犯错。”

他还会谨慎细心地为学生的每一份材料把好关,小到一份学术简历的修改,大到一篇文章的校订,他都会逐字逐句一一深究,尽可能做到完美。

虽然身处他乡,王成波却一直默默关注着宁海的发展。学生时代对他孜孜教诲的老师前辈们,给他留下了最美好的青春记忆;每次回乡时宁海日新月异的变化,让他感受到家乡的朝气和活力。“今年五一,特地去爬了东海云顶。这几年宁海的变化太大了,交通便利、风景越来越美。”王成波表示,如果有机会,希望为家乡的文化和教育事业贡献自己的一份力量。

“我希望有机会能回到母校宁海中学,给学弟学妹们讲讲数学之美,给他们种下一颗向往数学、拥抱数学的种子。”王成波说,偏微分方程对于国家发展具有重大意义,如果可以让年轻学子们尽早启蒙,无论是对国家建设,还是对个人发展,都是一大幸事。这不仅能提高学生的逻辑能力,还能开阔视野,增添智慧。“我相信,数学必将成为下一场科技革命最重要的推动力之一。”

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□ 出处:宁海发布、宁海中学校友总会

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