數學系舉辦第三屆丘成桐中學數學獎頒獎

臺灣大學數學系於上週末8月6日上午舉行第三屆丘成桐中學數學獎頒獎典禮。 丘成桐中學數學獎由台積電副董事長曾繁城先生贊助,鼓勵中學生從事基礎數學研究,提供金銀牌得主未來就讀大學數學系四年優渥獎學金,頒獎典禮由臺大校長李嗣涔、 交大校長吳妍華以及國家理論科學中心李文卿主任致詞開啟序幕。

共頒發金牌獎一名, 銀牌獎三名,以及佳作獎三名,由丘成桐院士、 林長壽院士、中正大學校長吳志揚, 以及臺大副校長羅清華擔任頒獎嘉賓。

金牌獎由北一女中二年級陳學儀同學獲得,作品名稱為:擬畢氏三角形之研究。陳同學可獲得證書、獎座及獎金 60000元。日後若就讀國內外大學數學系或應用數學系, 還可獲得四年總金額 480000 元的獎學金。 指導老師楊健民可獲得證書, 獎座及獎金 30000 元。

銀牌獎第一位得獎人是正心中學國中部三年級王毓平同學,作品名稱為:A Symmetry Problem of Elliptic Differential Operators in Potential Theory, 由呂振豐老師指導。

第二位得獎人是臺中一中一年級廖偉恩同學,作品名稱為:以國中幾何角度看圓錐曲線, 由柯建彰老師指導。

第三位得獎人是建國中學二年級李佳晉同學,作品名稱為:矩形方格染色之探討, 由李宗憙老師指導。 得獎同學可獲得證書,獎座及獎金40000 元。 日後若就讀國內外大學數學系或應用數學系,還可獲得四年總金額240000元的獎學金。指導老師可獲得證書, 獎座及獎金20000 元。

佳作獎得獎人為新竹高中三年級黃立恆同學、 宜蘭高中二年級吳羽倫同學, 以及普臺高中二年級李昱陞同學。 得獎同學可獲得證書,獎座及獎金 20000元,指導老師可獲得證書, 獎座及獎金 10000 元。

本屆競賽過程十分激烈,今年進入決賽名單於 6 月 15 日公佈後, 同學根據評審團的建議繼續研究, 改進其成果, 於 8 月 4 日舉行第一階段決賽答辯。在評審團提出更嚴苛的提問下, 他們有將近一天的時間利用臺大數學系圖書館以及網路資源做最後的衝刺。 獲得金銀牌的4位同學不但是在這一個半月中獲得了顯著進展, 更是在最後一天奮鬥不懈, 展現了強烈追求完美的決心。其中王毓平同學以國中生的身分竟能以完全自修的方式進而運用接近研究所程度的高等數學工具處理對稱問題引起評審團的高度注目。

金牌獎作品簡介

三邊長均為整數的直角三角形一般稱作畢氏三角形, 所有這樣的三角形也很容易被構造出來。 陳同學首先將直角改為 120 度或 60 度, 並構造出所有這種特殊的擬畢氏三角形。其實在數學上這也是十分基本且已知的。但是陳同學利用觀察數據尋找規律,找出了三邊互質的一般公式解, 進而發現了最小邊固定時,這樣的三角形只有有限多個。她不但給與這些規律嚴格的證明,更具體地構造出面積最大的那一個。有別於當下許多中學的研究常僅只於跑電腦數據而缺乏理論驗證,陳同學不但將實驗與證明相互輔助,她的研究成果也相當有創意。

但是讓陳同學脫穎而出的關鍵是她決賽最後一天的表現,她能夠積極回應兩位評審的提問。其中一個問題是關於是否存在一個三角形能夠透過其費馬點切割成三個擬畢氏三角形。陳同學在一個合理的條件下證明沒有這種三角形。另一個問題是更進一步將直角改為任何一個餘弦為有理數的角的一般擬畢氏三角形,陳同學也能夠根據她原有的經驗提出了相當具有一般性的方法。評審團認為她在最後階段較其他參賽者取得更多關鍵進展, 因此決定頒與金牌獎。更多詳情請見數學獎網頁: http://www.math.ntu.edu.tw/~shing_tung/yau_award/。

丘成桐中學數學獎是由臺大數學系所主辦的數學科學研究競賽,旨在藉由提供競賽平臺激發中學生對於數學研究的興趣和創造力、發掘適合積極培養的年輕數學人才、增進各校數學能力優異學生們的相互瞭解與友誼、鼓勵高中職教師和校方在數學教育方面的貢獻。

目前丘成桐中學數學獎雖未被列入為教育部指定得以保送大學的獎項,但從今年起,臺大數學系系務會議已經通過凡是本獎金牌或銀牌得獎者,只要通過教育部申請保送的最低門檻並申請保送臺大數學系,數學系將比照教育部指定獎項的金銀牌得主,優先予以錄取。

本競賽要求就讀高中職及以下學生,以個人身份及獨立研究之作品參賽,在現任高中職或以下之數學教師的指導下,第三屆(2011年)丘成桐中學數學獎於3月31日前於網路報名,並於5月31日前將參賽作品之完整 pdf 電子檔上傳至本獎網站。參賽的數學作品可以是純粹的數學研究,也可以是數學應用在其他領域(如自然科學或金融等)的綜合研究。唯必須具有原創性,而非只是已知文獻之整理,並且不可在其它科學展覽或數學競賽中曾參賽獲前三名或金銀銅牌等獎,參賽未獲獎者或入選佳作者不在此限,惟作品須有更進一步之進展,並於作品中忠實記載。

評審過程分為兩個階段:第一階段為初賽,於6月1日至6月14日,由評審團就所有研究報告進行書面審查,選出若干進入決賽,並於6月15日公布在本獎網頁上;第二階段為決賽,於8月4日、5日舉行,由入選作品的學生先對評審團進行口頭報告(約三十分鐘),闡述自己的研究方法和結果,然後針對評審團之提問進行答辯,並接受評審團之建議修改作品。評審團根據最後作品完成度、口頭報告與答辯表現,決定獲獎名單。今年進入決賽名單為:私立正心中學王毓平同學、宜蘭中學吳羽倫同學、建國中學葉致寬同學、建國中學李佳晉同學、北一女中陳學儀同學、臺中一中廖偉恩同學、私立普臺中學李昱陞同學、新竹高中黃立恒同學,共計8位參賽者。

頒獎典禮於8月6日上午10時30分至11時30分於臺灣大學天文學館國際會議廳舉行。將邀請本屆獲獎的同學、親友、老師、校長、評審團及第一、二屆得獎的同學共同參與。評審團將對每一件金牌、銀牌作品對與會來賓做介紹。屆時丘成桐院士將來臺親自頒獎。

丘院士並將於8月5日早上10時至11時30分於臺灣大學天文學館國際會議廳舉行舉辦一場專題演講,題目為「The Shape of Inner Space」,與臺大師生及參賽同學分享他珍貴的研究經驗,演講訊息請至http://www.tims.ntu.edu.tw/ch/Talks_detail.php?talkID=1804查詢。

丘成桐中學數學獎除了最高6萬元獎金,大學就讀數學系最多還有48萬獎學金。對於獲獎同學,除了證書、獎金、獎座以外,本獎對於後續的追蹤與培育也極為重視,所有獲獎作品將彙集成冊。對於極優的作品,並將由丘院士與評審團協助其在英文專業期刊上發表。此外,對於就讀國內數學系或應用數學系之獲獎同學,主辦單位將安排一位指導教授協助其學習與參與研究計畫,追蹤其後續發展。並於適當時機安排至國外一流數學系或研究中心(如哈佛大學)進行短期進修。丘院士、評審團及指導教授並樂意為表現優異的同學書寫推薦函至國內外大學深造,為未來臺灣數學界培育更多優秀人才。

有關丘成桐中學數學獎相關活動訊息請至http://www.math.ntu.edu.tw/~shing_tung/yau_award/查詢或臺大數學系首頁閱覽相關資訊,也歡迎各方指教。

針對丘成桐院士所提有關國內年輕學者不敢研究資深教授沒有接觸過的學問,卻是擔任評審等現像,李嗣涔校長回覆媒體詢問時指出,國科會審查研究案採同儕審查方式,除資深教授審查資淺者,但也有可能是資淺者審查資深者,不見得都是資深者審資淺者,不過提出太新的領域確實不容易通過,但政府5年500億計畫補助的大學,會補助年輕學者申請新領域的研究,至少可嘗試研究一、兩年,所以情況有在持續改善中。

李校長也強調,有能力做深度基礎科學和跨領域學科研究的學者全世界都不多,鑽研一門學問需要10年、20年,需要各專長人才跨領域合作。