以基礎科學研究促進變革性技術發展

重視以數學為代表的基礎學科發展

在人類認識和改造世界的過程中，數學作為一種精確的語言和有力的工具，在各個學科發展中均發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，楊振寧將數學中的群論思想和方法運用到物理學研究之中，進而發展了楊－米爾斯理論，對近現代物理學發展發揮了重要的作用。數學是計算機科學的重要基礎，數學的思想和方法廣泛運用于計算機領域，軟件編程是基于數學模型的基礎之上，而應用數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?年的研究報告系統闡述了數學學科的重要性。“大數據”是以統計學為代表的數學為基礎的研究領域；演化生物學發展需要圖論的理論支撐；新的算法構建需要離散數學和計算機科學的基礎；動力系統理論在生態學中發揮著重要作用；生物學從傳統的描述性科學向定量科學演變的過程之中，數學正在發揮著巨大的作用，經典的應用數學普遍應用于計算神經生物學和系統生物學中。不僅是自然科學研究，社會科學研究也需要數學工具，特別是統計學、數據分析和數學模型分析工具。例如，疾病傳播的統計模型可以解析傳播方式和途徑；金融和營銷等商業活動越來越依賴數學工具與方法。該報告認為，數學科學正從最廣泛意義上融合數學、統計學和計算科學研究，深度融入生物學、醫學、社會科學、商業、先進制造、氣候變化、金融、先進材料等一系列領域，數學科學是這些領域中不可或缺的一部分（圖1）。