数学学科的地位和作用

重光兰衣

数学在人类文明的进步和发展中一直发挥着重要作用。过去，人们习惯把科学分为自然科学、社会科学两大类，数、理、化、天、地、生都归属于自然科学。但是，现在科学家更倾向于把自然科学界定为以研究物质的某一运动形态为特征的科学，如物理学、化学、生物学。数学是忽略了物质的具体运动形态和属性，纯粹从数量关系和空间形式的角度来研究现实世界的，具有超越具体科学和普遍适用的特征，具有公共基础的地位，与理、化、生等学科不属于同一层次，因此不是自然科学的一种。把科学分为数学、自然科学、社会科学三大类，这种观点更为学术界所认可。

恩格斯曾说过：“数学在化学中的应用是线性方程组，而在生物学中的应用是零。”但是，在当今高科技时代，自然科学和社会科学的各个领域的研究进入到更深的层次和更广泛的范畴，在这些研究中数学的运用往往是实质性的，数学与自然科学和社会科学的关系从来没有像今天这样密切。许多一度被人认为没有应用价值的抽象的数学概念与理论，出人意料地找到了它们的原型和应用。恩格斯所描述的状况早成为历史。我们略举几个侧面来表明数学的渗透和应用。

（1）数学的许多高深理论与方法正广泛深入地渗透到自然科学的各个领域中去。物理（不仅是计算需要，电学、晶体结构、量子力学、相对论，现代物理中已很难分清物理的数学化还是数学的物理化）、化学（物质测定，化学平衡，电离层预测）、生物（遗传、生态种群）、经济（金融、证卷、股票、保险、银行）、天文、地学、通讯。美国自然科学基金委提出：当代科学的研究正在日益呈现出数学化的趋势。

（2）无论是电子计算机的发明还是它的广泛应用都是以数学为基础的。在电子计算机发明史上，里程碑式的人物图林（Alan Turing）和冯诺伊曼(von Neumann)都是数学家，而在当今计算机的重大应用中也无不包含着数学。因而，美国国家研究委员会在一份报告中把数学与能源、材料等并列为必须发展的基础研究领域。

（3）信息技术已被广泛应用于方方面面，高科技往往是一种数学技术。事实上，从医学上的CT技术印刷排版的自动化，从飞行器的模拟设计到指纹的识别，从石油地震勘探的数据处理到信息安全技术，从天气预报到航天技术等等，在形形色色的技术背后，数学都扮演着十分重要的角色，常常成为解决问题的关键。

（4）数学已经广泛地深入到社会的各个领域。例如，用数学模型研究宏观经济与微观经济，用数学手段进行市场调查与预测，用数学理论进行风险分析和指导金融投资，等等，在许多国家已被广泛采用，在我国也开始受到重视。在经济以金融的理论研究上，数学的地位更加特殊。诺贝尔经济学奖的获得者中，数学家或有研究数学经历的经济学家占一半以上。

（5）美国前几年职业排行榜的250种职业中，数学家（指各行业中从事数学建模、仿真等应用的数学家）名列第五位，前四位分别是网站经理、保险精算师、电脑系统分析师、软件工程师，他们也都需要有很强的数学背景。

总之数学在当代科技、文化、社会、经济和国防等诸多领域中的特殊地位是不可忽视的。发展数学科学是推进我国科学研究和技术发展，保障我国在各个重要领域中持续发展的战略需要。