果殼網專訪《神奇的數學》一書的作者——馬庫斯·杜·桑託伊

馬庫斯•杜•桑託伊（Marcus du Sautoy），圖靈新知圖書《神奇的數學》一書作者。 牛津大學數學教授、西蒙義講座教授，英國工程暨物理研究委員會研究員，英國皇家學會研究員，美國數學學會成員。馬庫斯是一位不按常理出牌的數學天才，他創造了“流行數學”的概念，將複雜的數字和數學概念用形象生動、通俗易懂的語言表達出來，被譽為“百家講壇”式的學者。他是BBC科普節目嘉賓、TED演講嘉賓，《泰晤士報》和《衛報》專欄作家，曾獲倫敦數學會的貝維克獎、英國官佐勳章，並在2004年被英國《週日獨立報》評為英國最傑出的科學家之一，被英國《紳士》雜誌列為全英40歲以下最具影響力的百位人物之一。

以下是轉自果殼網對他的採訪：

我就是科學王國的大使

果殼網：你是牛津大學的“公眾理解科學”教授，這是一個怎樣的職位呢？

桑託伊：捐贈這個職位的西蒙尼博士是道金斯的超級粉絲。他希望可以幫助道金斯獲得一些自由時間，讓道金斯去做他最擅長的事情：和大眾分享科學的精彩。我覺得西蒙尼設定這個職位是一件非常有遠見的事情，他意識到要讓社會和科學家進行對話的重要性。科學家的工作對社會的影響力太大了，其中一些還可能在開始時讓大眾恐慌，比如轉基因作物、幹細胞研究，還有一些對抗氣候變化的想法。只有在理解科學的前提下，才可以做出一個完整的決定，才能在瞭解事實的基礎上進行政治辯論。如果你連“幹細胞”是什麼都不知道，你怎麼決定科學家是否有權利進行這個研究呢？

大眾對科學都感覺很陌生，科學世界對他們就像是一個遙遠的國家，有點像英國人對中國的感覺，是另一種完全不同的文化。我覺得我就像科學王國的使者，向公眾解釋科學家的工作，告訴大家科學的重要性。

果殼網：上一任“公眾理解科學教授”是理查德·道金斯，他以批判宗教與偽科學而著稱。但你並不經常批判這些，你比道金斯要溫和得多。

桑託伊：是的。我的首要任務是製造溝通的橋樑， 大家可能覺得這和道金斯的方式有一點不同。我想要進行正面的積極對話。進化論已經有了許多證據，但人們還在爭論其真偽，這確實很匪夷所思，因此道金斯有這種攻擊的姿態也很正常。數學的好處是真相是可以證明的，而且這種證明很難通過辯論來推翻。所以某種意義上，我的位置更堅固一點。（笑）

和道金斯不同，桑託伊認為應該把討論的重點拉回到科學本身。他說：“討論科學更有趣一些。”​ 圖為桑託伊主持的專題紀錄片“The Code”。來源：BBC

果殼網：你覺得哪一種方式更適合傳播科學？

桑託伊：（停頓了大約兩秒）如果我也需要擺起攻擊的姿態，我並不害怕這麼做。不過，如果理解別人的出發點，可能更容易說服他們。在去年的猶太教書展之周的活動裡，我和首席拉比（注：英國猶太人教會領袖）有一個積極並有趣的交流。他也是那種希望溝通交流的人。他寫了一本非常有趣的書，叫《科學與宗教，偉大的同伴》。科學與宗教有相同的地方，感興趣的問題也很相似：我們從哪裡來？世間萬物為什麼存在？我們將往哪裡去？有沒有另一個世界？所以我覺得我們是可以進行積極辯論的。

果殼網：你認為宗教是文化的一部分。那麼，宗教裡那些被科學批判的部分，是否也應該成為大眾知識，或者進入文化教育？

桑託伊：（停頓了5秒）對宗教必須格外小心，因為它是一種群體劃分，是人們生活中的文化背景。完全遮蔽宗教並不可行。宗教也有其美妙的地方，許多藝術也來源於宗教。更重要的是，宗教也觸及到許多科學家感興趣的問題，這些問題哲學家也同樣感興趣。所以我覺得，理解我們這一方面的文化依然很重要。不過作為一個科學家，我也不認為宗教的所有成分都很重要。雖然科學與宗教感興趣的問題很相似，但科學已經大步前進了許多。那些基於宗教基礎而創作的藝術品，你只會去欣賞一下而已。

果殼網：你曾說過自己的宗教是阿森納。

桑託伊：我說“阿森納是我的宗教”是句玩笑話。當我從道金斯手中接下這份工作時，許多人都來問我關於宗教的問題，而我真的很想把自己和這些宗教爭論相隔開來。說 “足 球是我的信仰”，這確實比較投機取巧。和宗教一樣，我的足球俱樂部也是這麼一個聯絡眾人的工具。

桑託伊說，“我喜歡阿森納球隊還有另一個原因，這支球隊的踢法非常數學。冷靜的剖析中又傾注著激情，這使我看球賽時總是非常感動。”來源：people.maths.ox.ac.uk

果殼網：是什麼讓你對科學傳播產生了興趣？公眾理解科學教授職位這份工作吸引你的地方又在哪裡？

桑託伊：當我還是個孩子的時候，我參加了英國皇家科學院的聖誕演講。那是1978年，皇家科學院史上第一次進行數學聖誕演講。一個數學家花費他本可以用以研究的時間，來告訴孩子們數學有多美妙，這使我對數學產生了興趣。2006年，我也得到了這個機會，被皇家科學院邀請去做聖誕演講。有100萬觀眾觀看了這個數學節目的直播。我也以此回報了那些曾經激勵我學習數學的前輩。如果希望我們的下一代還能有科學家和數學家，那我們便必須肩負起向下一代傳播科學的任務，這是科學家的責任。

我從事科學傳播很多年了。一開始我是學校的數學研究人員，會花時間與世界各地的數學同仁討論，但那畢竟是個很小的圈子。後來我得到一個機會給《泰晤士報》寫文章，那次之後，我意識到我可以通過文字或電視去接觸大批觀眾，製造很大的影響。

英國工程和自然科學研究委員會（Engineering and Physical Science Research Council）設立了一個叫“高階媒體研究員”的職位，我也得到過那份工作。研究委員會稱：我們需要那些進行科研工作的頂尖科學家花時間來和媒體、社會與政府交流，告訴大家科學的重要性。他們認為這是科學家工作中非常重要的一部分。

捐贈我現在這個職位的西蒙尼也寫過一則宣告，他說：我要一個正在進行科研工作的人，他必須熱愛科學與科研工作，而這個職位可以讓他繼續從事這項工作。這正是我申請這個工作的原因——我想要繼續研究數學，而我也想要一個更大的平臺去告訴大家：為什麼科學和數學很重要、很精彩，也很美麗。

數學也會形成文化差異

果殼網：你在中國拍攝了《數學的故事》。你怎麼看中國的數學和教育？

桑託伊：在去中國之前，我並不瞭解中國的數學情況。例如我們有個概念叫“牛頓近似”（Newton approximation），這個在中國是在牛頓之前就發現了的。古代中國已經有問題集的書籍，探索了一些聯立方程等的數學概念，第一個幻方出現在龜背上等等。這些有意思的東西以前我都不知道的。中國並不像以前那樣在數學上領先於世界了。我去中國參加過國際數學家大會，中國能主辦這麼一個會議，真的是很重要的，這可以大大促進中國數學的發展。歷史上中國已經失去了許多人才，有很多優秀的數學家離開前去美國。但中國已經開始在改變，可以看到越來越多的數學家留在了中國。

我剛剛派3個學生前去中國的學校進行科學傳播。我的學生發現，中國學生在解決數學問題上無比優秀，但考試要求之外的東西知道得並不多，這兩者之間有一個巨大的斷層。我的學生們希望告訴中國學生：數學無處不在。我們做了一個專案，叫“城市裡的數學”。中國現在有許多奇妙優秀的建築，我們試圖啟發中國學生，這些建築設計裡邊都蘊含著數學原理。

果殼網：受科學傳播的影響，中國在數學領域出現了許多民科。

桑託伊：是！（轉身拍著桌子上一個微波爐大小的箱子）這個箱子裡裝滿了民科們的信件。我收到來自世界各地的許多信件， 不只是中國。你說得對，數學確實可以吸引很多民科。有一個人剛寫信給我，我看看我是否這裡還有那個草稿（在桌子上翻找），整頁整頁的解答都是一些奇怪的命理，講大屠殺和數字 3、4、9之間的聯絡，然後又是一些歷史什麼的，全部都是廢話。他寄了這麼多給我（手指比劃大概一釐米厚），但我實在沒什麼好說的。每個月我都能收到一箱這種東西。

果殼網：你對他們有什麼建議嗎？

桑託伊：嗯……其實我收到這些信件還挺激動的，這表示我還是影響了許多人。我在紀錄片和書裡都提到了雷曼猜想，這是一個偉大的尚未解決的質數問題。許多人寫信來說：我讀了你的書，我覺得我已經想到解決方法了！大多數情況下，他們犯了一些錯誤，或者他們的知識儲備並不足夠，但我不會打擊任何想要解決這些問題的人。而且，這些問題的解決方法也許會，或者說可能確實將來自一種新的思考方法。我們已經嘗試使用過所有我們知道的方法了，所以解決方法將來自圈外人也不是沒可能。

我在一些紀錄片和《素數的音樂》（The Song of Prime Number）一書裡，都講了一個故事：印度數學家拉馬努金來自一個名不見經傳的地方，沒受過正規的數學教育，他寫信給劍橋大學的哈代（G.H.Hardy）說，我想我發現了一些新的東西。哈代以為又是一個類似的民科，正準備把這封信扔進垃圾桶時，突然發現這個印度人好像說到了一些點子上。哈代仔細看了看，發現拉馬努金確實是對的。現在，我收到許多人給我寫的數學解決方案，我通常都會稍微看一下，也許一些外界人士確實有新的視角。我不想錯過這些（大笑）。

數學與其他文化的混搭

果殼網：你製作了許多紀錄片，哪一部是你最喜歡的？

桑託伊：我特別享受兩部紀錄片的製作過程。一個是《數學的故事》，我從中學到了好多東西，甚至改變了我做科研的方式。我之前不知道數學史上的許多遺產，對中國、印度和阿拉伯世界的數學發展一無所知。我們以為一切只從古希臘開始，然後突然歐洲就在13世紀接手了。在製作第2集時，我去了中國、印度和北非，那是我最喜歡的一集。

另一個是講意識的。意識問題是科學裡懸而未決的大問題之一，讓我意外的是，這個領域的最新進展大部分都來自數學。這是一個科學家需要對話的年代，科學家一起工作也許可以推動更多的科學進展。

桑託伊主持BBC專題系列記錄片《數學的故事》，背景為中國的長城。來源：BBC

果殼網：在製作這些紀錄片時，誰定的題目，誰寫的文字？

桑託伊：啊，這是一個非常靈活的過程，一個集體合作的遊戲。數學研究是一個很孤獨很離群的事情，你花很多時間坐在桌子前自己思考。而身處一個團隊，大家一起嘗試創造電視節目是很爽快的，這也是我很喜歡製作紀錄片的原因。指令碼的寫作基本都是合作完成的。文字也在製作過程不停地演化，這是一個特別美妙和靈動的過程。

用電視媒體呈現數學是一顆很難啃的核桃。如果你想表達天文，這就容易多了，你可以放行星的圖片什麼的。但數學就複雜多了。每個人對數學都有完全不同的印象。最後我們達成一致，用地理旅行來模擬這個歷史行程，這個效果很好。我們去了中國，看到那些靈感最初迸發的地方，在那裡加以解釋，表現歷史過程是一個很好的工具。

果殼網：除了紀錄片，你還做過哪些其他型別的科學傳播工作？

桑託伊：最近我做了許多關於創造性藝術的工作。我在倫敦林布里劇院進行了四場演出，講莫扎特的《魔笛》與其中隱藏的數學象徵。我還剛寫了個數學戲劇，討論“宇宙的形狀是什麼？”“宇宙是否是無限的？”“數學是否可以形容事實，兩者有隔離嗎？”這樣的一些巨集大問題，全劇只有兩個角色，由我和另一個演員擔任。我還和一個音樂家合作有關意識的話題，即將登臺倫敦巴比肯藝術中心（Barbican Centre）。

戲劇和數學有許多聯絡。戲劇是一個很魔幻的形式，你可以在那裡創造一個新的世界，表現那個世界的含義。數學是關於格式和結構的，這也是創造性藝術所關注 的；另外，數學也有非常創造性的一面，這便可以與藝術聯絡起來。我的目標是把數學用盡可能多樣的形式傳遞給大眾，無論是通過藝術、電視節目，還是書籍、報紙。我也一直在尋求新的方式來傳播數學，去探索數學作為一座橋樑，把社會中的不同面聯絡在一起。

2012 年，桑託伊參加了一個電視真人秀，最終目的是成為皇家歌劇團的指揮，圖為這檔節目的參賽者在皇家歌劇院的合影。來源：BBC

果殼網：在科學紀錄片裡，你給大眾傳授數學知識，而在這些創造性藝術裡，你更多是激發大家對數學的興趣，你怎樣分配這兩者？數學需要邏輯，而邏輯比知識更難普及，你又怎麼解決這個問題？

桑託伊：我覺得我的工作是兩者的結合。只有讓大家理解這些概念，他們才會為此產生興趣。科學傳播的部分作用是增加知識，比如讓大家知道質數的重要性——信用卡是採用質數作用金鑰才不會被黑客破解。同時，激發大眾的興趣也很重要。紀錄片的作用更多是為了激發大家的興趣。電視節目有時間限制，但你可以吊起大家的胃口，激發他們的興趣、提高他們的品味，讓他們主動更進一步去學習。通過給予大家有趣的新的知識來激發他們的興趣。

和觀眾進行邏輯思辨溝通時，需要觀眾本身進行思考，這不是簡單展現一張圖片就能完成的。邏輯確實是個問題。我覺得像“數獨”這樣的遊戲很有用，數學跟數獨有一點類似。如果你花一些時間去思考，而突然發現：啊，左下角的數字其實是 3 啊！這麼一個邏輯思辨的過程實在非常有滿足感。而我所做的，其實就是擴大了上千倍的數獨，把所有問題連線起來解決成功，也能獲得類似的滿足感。

果殼網：你做科學傳播有特定的物件嗎，孩子或是成年人？

桑託伊：嗯，這是一個很有趣的問題。我希望觀眾的型別越多越好。孩子是我們的下一代，我做了很多面向孩子的科學傳播。孩子也是非常好的觀眾，不會假惺惺地禮貌，如果你的演講枯燥，他們會馬上反映出來。我也喜歡成人觀眾的複雜，我很喜歡和觀眾有智力上的交流討論。我大部分工作的目標觀眾都是成人。我喜歡將數學和文化混合起來討論，如果觀眾懂一點音樂或歷史，效果就會更好。

果殼網：如果你可以和歷史上任何一位數學家對話，你想和誰交談呢？

桑託伊：伽羅瓦（Évariste Galois）。他死時只有 20 歲，但他開創了一個關於對稱的新的語言，也是我的研究方向，我現在使用的語言是這個年輕人大概 18 歲時建立的（注：指群論）。他剛開始研究數學就做出了驚人的發現。他在世時未受承認，我特別希望告訴他，他的工作對現代數學的影響太大了，世人對他的成果極其欣賞。我感覺他應該也是一個很有趣的人，充滿活力，對革命和政治感興趣。他不只是一個數學極客，他還希望改變他的國家。

果殼網：你最喜歡的數字是什麼？

桑託伊：（笑）很多人都問過我這個問題。我最初的反應是：這個問題太奇怪了，我對數字沒有偏好，所有的數字都非常有趣！但後來我覺得這個回答太乏味了，我最好還是找一個數字來喜歡一下。所以，現在我確實有最喜歡的數字了——這個數字是 17。

17 是我在足球隊裡的號碼，我個人對這個數字有感情。此外，這是一個費馬素數（Fermat prime），邊為費馬素數的正多邊形都可以用尺子和圓規做圖，而這是我心目中的另一個英雄——高斯發現的。高斯還是個孩子的時候，發現瞭如何畫一個正 17 邊形，他在他的數學日記裡記錄了下來，這激勵他成為一名數學家。另外，我喜歡研究對稱，你看牆上的對稱圖案，比如你去阿蘭布拉宮（西班牙格拉納達城外的宮城），可以看到牆上最多隻能有 17 種對稱圖案。還有美國一種“週期蟬”，它的生存週期是 17 年。梅西安（法國 20 世紀作曲家）在《末日四重奏》裡也使用 17 來創造韻律與和諧。

還有一個更有趣的事情。有一次我坐飛機時，發現飛機上沒有第 17 排！ 這非常奇怪，如果是 13 還可以理解，但 17 有什麼問題呢？我在 Twitter 上發了這個問題。飛機著陸時，我收到了許多來自義大利的回覆，說：我打賭這個飛機曾屬於義大利航空公司，因為 17 在義大利是一個不吉祥的數字！——17 寫成羅馬數字就是“XVII”，這可以重寫為“VISI”，這在拉丁語裡意為“我曾經活過”，也就是“我已經死了”。所以 17 在義大利是和死亡聯絡在一起的。這確實有點意外，但它還是我最喜歡的數字。

轉自果殼網：馬庫斯·杜·桑託伊：傳播數學，是一場擴大了上千倍的數獨遊戲