陶哲轩痛诉非常缺钱,科研费用暴跌67%十年来最低,自掏腰包科研

05-28 10:16

美国国家科学基金会(NSF)在过去的十年里,对基础科学的支持从人均80元下降到22元。菲尔兹获得者陶哲轩叹了口气:他无法为长期项目筹集资源,只能自己掏钱。「概念验证」。



陶哲轩是美国削减科研费用的大棒,让我们这个时代最耀眼的数学天才之一。


刚刚,他发布了一个长博客痛苦地抱怨自己没有资金,「在长期项目中没有足够的资源投入。」



从80元到22美分


在他的博客中,陶哲轩投下了一颗。「炸雷」。


他提到,美国国家科学基金会(NSF)基础科学费用在2025年减少了50%以上,而且明年的预算提案也大致如此。



那不是空穴来风。


截至今年5月21日,NSF在数学科学领域的资助额度仅为3200万美元,而NSF在过去十年中的平均水平为1.13亿美元。


数学、物理、化学、材料科学等关键学科的补贴资金减少67%!



陶哲轩算了一下笔帐。


「对于个人而言,这些数字当然是巨大的,」他写道。


「但是,考虑到美国3.4亿人口,这相当于每年在每个美国人身上花费不到22元进行基础数学研究,而十年前的平均水平是80元。」


这个概念是什么,从80元到22美分?


80元勉强还能在自动售货机上抢到一罐特价汽水;22元?即使是寄一封普通信所需的邮票也买不起。


作为孕育未来科技的基础数学研究「种籽」落到这样的地步,是对未来信心的断崖式下降。


然而,陶哲轩直言,他职业生涯的大部分时间都受益于此。「80元」其中一小部分。


这几笔钱能让他在夏季努力学习,邀请同行交流,资助研究生。


现在,尽管他仍然可以依靠微薄的NSF资金来保持最小活动,「未来没有资源投入任何长期项目。」


他举了一个例子:他正试图将AI应用于数学工作流程的实验,目前完全自付,还要依靠一些网上志愿者的免费帮助。


陶哲轩希望能够申请一些资金,把这些项目从「概念验证」把阶段推向更高的层次。


但是他很清楚,「竞争将异常激烈」。


「概念验证」这个词用得太准确了。


当科研费用足以让你证明一个想法是可行的,但不足以让你深入挖掘、系统研究和培养团队时,那么所谓的创新可能只能永远停留在那里。「概念」阶段了。


橘子和手机信号开普勒


「基础性数学研究的问题,通常离实际应用很远。」陶哲轩写道。


正是因为基础研究费用很容易被削减。「原罪」——与应用研究不同,它可以很快看到收益,甚至在短期内看起来很快。「毫无用处」。


但是问题显然并不简单。


让我们听听陶哲轩说的话。「橘子开普勒」故事。


1611年,科学家开普勒提出了一个问题:如何将圆球(如橘子)尽可能地堆积在空间中?


这一问题,水果摊的老板们早就凭经验了。「知道」回答——这是六方最密集沉积的常见方式。


你们一定已经看到了,大概长成以下这样:



虽然结果不言而喻。


但是数学家们花了几个世纪的时间,终于在2012年给出了一个正式而严格的证实。


看着这个你也许会说,这个东西有什么用?数学家们折腾了这么久,几百年前水果小贩都知道的事,难道不是浪费时间吗?


不要着急。数学家的好奇心并没有停留在三维空间。


乌克兰女数学家Marynarynaryna开始探索更高维度的圆球沉积问题。 在8维和24维空间中,Viazovska取得了惊人的突破。


她于2022年获得了菲尔兹奖,这是因为她在圆球添充方面的杰出贡献,成为继Maryama之后的 在Mirzakhani之后,第二位获得这一荣誉的女性数学家。



Maryna Viazovska是第二位获得菲尔兹奖的女数学家。


谁需要八维空间?「橘子」堆起来呢?


这个听起来更像是数学家的自嗨。


不过,这就是故事的奇妙转折点。


当移动通信普及时,一个严重的问题出现了:如何在无线频带中有效地编码多台设备的信号,使其不会互相干扰?


「事实证明,」陶哲轩解释说,「许多数学技巧和观点都是在实践这些高维版本的圆球沉积问题时产生的,对于解决这一问题具有重要意义。」


这不仅体现在积极的方面——如何设计高效的信号编码方法;也体现在另一方面——给出这种效率的理论上限,然后设定正确的评价标准,避免在数学上不可能的编码方案中浪费资源。


基础性数学的探索,就是这样一种对客观事物的极致追问,它剥离了现实的复杂表象,触及了底层的逻辑和结构。


这一看似抽象的研究,却在不经意间,为我们提供了一个强大的理解和改造复杂世界的工具。


开普勒的「橘子」,已经过去了几个世纪「发酵」,最后帮助我们更好地使用手机。


那就是基础研究的魅力——它的奉献就是「微妙而间接」,就像藏在水下的冰川,支撑着看得见的辉煌。


砍掉「种籽」,也可以期待怎样的森林?


「没有这样的基础研究,许多技术进步的研发时间可以大大延长,有些甚至根本不会被探索。」陶哲轩痛心疾首。


数学无处不在,支撑着我们现代生活的方方面面。


而且这些数学工具和理论,很多都是因为一开始看起来很好「毫无用处」基本探索。


假如当年的数学家是因为「堆放八维橘子没有实际用途。」而且没有资金,那么今天的无线通信技术将如何?


那不是危言耸听。


当资金只青睐那些稳定、准确、立竿见影的项目时,那些需要长期孵化、十年磨一剑的基础研究自然会首当其冲地被削减。


「这类研究的资金减少将特别影响下一代研究人员。短期来看,每年可能会节省几元,但这将影响我们在未来处理现实意义深远、技术难度大的问题的能力。」陶哲轩的警告还在耳边。


这就像一个园丁。为了节约一些水和肥料,他放弃种植那些生长缓慢但将来可以成为参天大树的种子,种植一些生长迅速但不太牢固的草。


从短期来看,花园似乎仍然是绿色的,但从长远来看,失去了森林的可能性。


十年来最低水平


陶哲轩的遭遇绝非个案。


数据显示,自1990年以来,NSF对新项目的资助水平已经降至最低水平。


而且从4月30日起,资助率进一步放缓。


根据《纽约时报》看到的一封邮件,基金会员工被要求完全停止发放资金。



在新项目资助方面,NSFSTEM教育部门的差距最大。今年的资助金额下降了大约80%。



今年核心工程学科的其它资助下降 基础地球科学研究下降57%,生物学资助下降52%,基础地球科学研究下降33%。


人工智能、数据科学、计算机安全和新兴计算技术等领域的研究减少较少。


尤其是与AI基础设施相关的。「先进网络基础设施研究」,而且增加了一倍。



正如陶哲轩所担心的那样,今天的「节约」常常意味着明天我们将无法解决那些对现实意义深远、技术难度极高的问题。


真正决定人类下一次飞跃的,往往是那颗看似飞跃的。「遥不可及,毫无用处」八维橘子。


参考资料:


https://mathstodon.xyz/@tao/114569014698133065


https://www.nytimes.com/interactive/2025/05/22/upshot/nsf-grants-trump-cuts.html


本文来自微信微信官方账号“新智元”,作者:犀牛,36氪经授权发布。


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