融通大讲堂 | 詹惠蓉教授:数学在战争中的应用
发布日期:2026-06-16 信息来源:
6月11日,北外附校“融通大讲堂”全球议题课程邀请北京外国语大学国际商学院副教授、北京大学应用数学博士詹惠蓉,以“数学在战争中的应用”为题,为1+3项目学生作专题讲座。讲座结合密码学、运筹学、概率统计等数学分支,讲解了相关知识在二战及现代战争中的实际运用,同时围绕数学学习、人才培养等话题和同学们展开深入交流。
数学与国家实力:一种被低估的底层关联
詹惠蓉教授首先介绍了基础数学与应用数学两大体系,结合自身学术经历,讲解了数学学科覆盖面广、延展性强的特点。她提出,数学是支撑国家发展的重要基础,深度融入军事、经济、科技、文化等综合实力建设中。“硬实力是软实力的基础和保障,软实力是硬实力的放大器和润滑剂,”詹教授指出,“而数学是支撑这两者的底层工具。”
这一观点得到了历史数据的印证。詹教授梳理了数学领域最高奖项菲尔兹奖1936年至2022年的获奖分布:美国19人、法国13人、俄罗斯(含苏联)9人、英国8人。“17至18世纪,英、法、德是欧洲最强盛的三个国家,同时也分别是世界数学的三大中心。法国重视数学教育,培育出笛卡尔、费马、拉格朗日、傅里叶等大批知名数学家;20世纪初,德国哥廷根更是成为世界数学研究的核心。1957年,苏联发射第一颗人造地球卫星后,美国总统肯尼迪立即意识到:要在空间技术上赶超苏联,必须先发展数学。”詹教授表示,“从历史维度看,世界强国必然是数学强国。”
她还提到,截至目前尚无中国籍数学家获得菲尔兹奖,但北大数学学院毕业生王虹被外界预测有望竞争2026年菲尔兹奖,“这是一个值得期待的方向。”
二战中的数学:从密码破译到战场决策
讲座核心内容围绕数学在二战中的各类经典应用展开。
在密码破译领域,英国数学家图灵运用贝叶斯统计,设计设备破解了德军恩尼格玛密码系统。依靠这套数学方法,盟军顺利破译德军绝大多数电文。1942 年,美军同样借助数学分析破译日军情报,提前掌握中途岛作战计划,一举扭转了太平洋战场的局势。
空战与海战中,美国数学家维纳与苏联数学家科尔莫戈洛夫提出的滤波理论,解决了枪炮操控、雷达信号接收等关键难题。太平洋海战初期,美军舰队遭日军轰炸的损失率高达 62%,数学家依托概率统计模型制定出 “极速摆动规避战术”,将损失率降至27%。大西洋战场上,研究人员也借助数学模型优化护航作战方案。1943 年,美国官方作出评价:一名优秀数学家的作用超过十个师。
在原子弹研发的曼哈顿计划中,冯・诺依曼与乌拉姆创立的蒙特卡洛方法,凭借概率统计与随机抽样的思路,成为项目核心计算的重要工具。
二战的军事需求,也反向推动了数学学科的发展,运筹学、控制论、信息论、博弈论等全新数学分支相继诞生。这些最初为军事服务的理论,如今早已普及到物流调度、自动驾驶、金融市场、人工智能等众多民用领域。
现代战争中的数学:从十个师到一个亿
进入现代高科技战争阶段,数学发挥的作用愈发关键。詹教授列举了多个典型案例:国防科技大学数学团队提出偏微分方程,将卫星图像质量提高30%,被部队领导评价为“一个方程值一个亿”;卡尔曼滤波算法是导弹精确制导的核心;图论支撑网络战攻防体系;贝叶斯搜索理论曾帮助美军在西班牙海域找到丢失的氢弹。“现代战争是高科技战争,离开数学寸步难行,”詹教授总结。
给学生的建议:把数学当作一种能力
讲座最后,詹教授结合行业现状,针对数学学习为同学们提出建议。华为创始人任正非十分看重数学能力建设,华为一位俄罗斯数学家潜心钻研十年,凭借自研算法整合 2G、3G 技术平台,助力企业顺利打开欧洲市场,这也体现出当下市场对高端数学人才的迫切需求。北外校友、亚投行行长金立群,也将数学和英语比作个人成长路上不可或缺的两项基础能力。
针对不少学生畏惧高中数学的问题,她建议大家可以阅读《数学之美》,直观了解数学在各行各业的实际应用,也可以借助优质网络课程攻克学习难点。
“各位同学在学校经历的困难,比起走入社会碰到的困难,小得多,”詹教授表示,“数学也许是你们现在害怕的东西,但攻克它的过程,也是积累面对未来人生困难时的经验。”
一场关于数学与战争的讲座,最终落脚点在人文与科学的交汇之处。詹惠蓉教授在讲座末尾引述了清华大学教育学院专家的观点:AI时代,数学等基础学科的重要性愈发凸显,但同时必须加强人文伦理与哲学思辨的训练,避免被技术带偏。结合自己横跨数学、金融等领域的经历,她谈到,只深耕单一学科远远不够,多元的知识视野才是真正的核心竞争力。当数学走出试卷、走出实验室,与历史、政治、经济、文化产生碰撞时,它才真正成为一种理解世界和改变世界的力量。这也是“融通大讲堂”的初衷:打破文理之间的界限,引导学生以开放的认知框架,触摸知识背后的复杂脉络,在全球议题中找到属于自己的思考坐标。
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