以基礎科學研究促進變革性技術發(fā)展

重視以數(shù)學為代表的基礎學科發(fā)展

在人類認識和改造世界的過程中，數(shù)學作為一種精確的語言和有力的工具，在各個學科發(fā)展中均發(fā)揮著基礎性的重要作用，是各門科學的重要基礎，在很多領域起著關鍵性甚至決定性的作用。例如，楊振寧將數(shù)學中的群論思想和方法運用到物理學研究之中，進而發(fā)展了楊－米爾斯理論，對近現(xiàn)代物理學發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。數(shù)學是計算機科學的重要基礎，數(shù)學的思想和方法廣泛運用于計算機領域，軟件編程是基于數(shù)學模型的基礎之上，而應用數(shù)學則是描述計算機科學理論、方法和技術的主要工具。

美國科學院?2013?年的研究報告系統(tǒng)闡述了數(shù)學學科的重要性。“大數(shù)據(jù)”是以統(tǒng)計學為代表的數(shù)學為基礎的研究領域；演化生物學發(fā)展需要圖論的理論支撐；新的算法構建需要離散數(shù)學和計算機科學的基礎；動力系統(tǒng)理論在生態(tài)學中發(fā)揮著重要作用；生物學從傳統(tǒng)的描述性科學向定量科學演變的過程之中，數(shù)學正在發(fā)揮著巨大的作用，經(jīng)典的應用數(shù)學普遍應用于計算神經(jīng)生物學和系統(tǒng)生物學中。不僅是自然科學研究，社會科學研究也需要數(shù)學工具，特別是統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)分析和數(shù)學模型分析工具。例如，疾病傳播的統(tǒng)計模型可以解析傳播方式和途徑；金融和營銷等商業(yè)活動越來越依賴數(shù)學工具與方法。該報告認為，數(shù)學科學正從最廣泛意義上融合數(shù)學、統(tǒng)計學和計算科學研究，深度融入生物學、醫(yī)學、社會科學、商業(yè)、先進制造、氣候變化、金融、先進材料等一系列領域，數(shù)學科學是這些領域中不可或缺的一部分（圖1）。