星期三的下午，數學系理科樓一個報告廳內，一名博士生將推演算式寫滿整面黑板，接著擦除、再寫滿，書寫的同時講述著他的推演過程。臺下的同學們認真聆聽著，人群中坐著一位背影高大的長者，他是這個學術討論班的組織人——清華大學數學科學系教授、2022年“北京市優秀教師”獲得者丘成棟。
丘成棟教授近照
回國執教是最好的決定
丘成棟從小在父親丘鎮英的督促下熟背古文，讀中學時對數學產生興趣，經常和大自己三歲的哥哥丘成桐討論數學問題。此后，勤奮刻苦的兄弟倆先后踏上了數學科學求索之旅。
在美國紐約州立大學石溪分校、普林斯頓高等研究院、哈佛大學、伊利諾伊大學芝加哥分校求學及工作期間，丘成棟完成了復幾何中Kohn-Rossi猜想的證明、代數幾何領域Mather-Yau定理的證明、與兄長合作解決了非線性濾波理論的中心問題等一系列重要問題，對現代工業產生了深遠影響。
身處異國他鄉的歲月中，丘成棟吟誦著父親留下的愛國詩詞，思考自己如何能為國家做點事情。2011年，丘成棟辭去美國伊利諾伊大學芝加哥分校杰出教授一職，全職加入清華大學數學科學系，帶著一身成就回國執教，他說這是“人生中最好的決定之一”。
本科生畢業小組答辯現場師生合影
加入清華十余年來，丘成棟全身心投入教學科研一線工作，堅持為本科生和研究生親授課程，迄今為止已經指導了60余名學生。他先后主持了10余項科研項目，利用奇點理論證明了CR流形之間的CR同態的剛性，證明了可嵌入的CR流形的非常值自同態必為自同構，利用Kohn-Rossi上同調給出CR同態存在性的一個判別準則；在定義方程的度數足夠大的情況下證明了Halperin猜想和Wahl猜想；深入研究了非最大秩情形的有限維估計代數問題，解決了有限維估計代數的分類、新型有限維濾波器的構造等重要公開問題；將與丘成桐合作的Yau-Yau算法推廣到了一般的時變濾波系統，并結合本征正交分解等方法實現了中低維度非線性濾波問題的實時求解；改進了卡勒曼線性化技巧，得到了穩定有效的次最優濾波算法；設計出基于循環神經網絡的高維濾波算法，有效解決了高維濾波問題；提出了基于全基因組的快速序列表示法，對海洋微生物基因組進行了分類預測與進化分析等。
丘成棟以豐富的教學經驗和深厚的學術造詣悉心培養了一批批優秀青年學子。在他看來，清華數學科學系日新月異，數學科學中心不斷培養和引進一流人才，清華數學學科的國際影響力顯著提高。
學術沒有假期
“坐飛機時我通常會思考問題。”丘成棟對待學術和研究猶如日常呼吸般自然而然，他坦言，“學術是沒有假期的。”
在每學年64課時的常規授課之外，為培養學生的學術思維，丘成棟帶領課題組的師生每周固定舉辦3個方向學術討論班：基礎數學、控制論與非線性濾波、生物信息學。他認為學術思考應具有持續的活力，因此他的討論班無論寒暑從不間斷。如果正趕上在外地出差，他也會線上參與，認真給出評價和建議。
丘成棟在學術討論班上指導學生的研究
培養學生獨立思考的能力是丘成棟組織討論班的初衷。他讓每位學生自己找感興趣的理論進行獨立思考和研究，遇到實在想不明白的問題再予以指導，最終在討論班上由學生帶來理論推導的講述。每次討論班由一名學生主導，在一個小時左右的講述過程中，學生必須思路清晰、講述清楚，而后需要面對在座師生的探討與評價。學會清晰地表達問題，是丘成棟在普林斯頓高等研究院、哈佛大學、伊利諾伊大學芝加哥分校等地工作時學到的重要經驗。通過這種方式，學生的思維與表達能力得以快速提升，這是他培養學生的渠道，也是師生共同成長、相互成就的重要場域。
積極互動，是讓學生快速融入課題組的關鍵。丘成棟認為師生之間應該坦誠相待，才能相互促進。老師在教育學生的過程中不斷完善自身，學生也在老師的指導下不斷成長，最終成為能立足于新時代的優秀人才。
為國育才是丘成棟曾經的夢想、如今的堅守。他指出，今天的中國仍然需要更多高水平的教師去培育大量數學人才，所以常常鼓勵學生走科研道路，圍繞國家重大戰略需求、瞄準國際前沿問題開展研究。
勇于進入 敢于質疑
身為知名數學家，丘成棟跨專業進入生物信息學領域施展拳腳，最初是受到身為生物學家的夫人的影響。看著夫人每天去做生物實驗，丘成棟開始思考數學能在生物學研究中發揮什么樣的作用，逐漸開啟了對生物信息學的問題研究。他認為，一旦選定研究問題和方向，就不會有多少阻礙，擁有肯去做的勇氣最為重要。
丘成棟為學生授課
對于剛剛接觸專業學習的本科生來說，挑戰一些專業性較強的內容會有困難，丘成棟鼓勵學生去了解各個領域的目標和問題，去聽高水平的講座，看不懂、不理解沒有關系，這些都會對一個研究者一生的學術研究產生積累效應，了解得多了便知道自己要走的方向。除了生物信息學，丘成棟當前研究的方向還包括奇點理論與復幾何、CR幾何、控制與非線性濾波理論等。
勇于進入、敢于質疑，丘成棟致力于啟發并引領學生探索學科交叉領域，為國家、為人類去思考大問題，不畏艱辛。他還鼓勵學生要有挑戰權威的勇氣，對已有的觀點重新進行獨立推斷，鉆研新的、更優的解法。
三寸粉筆，三尺講臺系國運；一顆丹心，一生秉燭鑄民魂。丘成棟正以家國情懷和學術熱愛為動力，在教學科研中不斷為國家發展和重大戰略勤力貢獻。
人物簡介：
丘成棟，清華大學數學科學系教授、博士生導師，校學位委員會數學分委會主席。1976年獲美國紐約州立大學石溪分校博士學位。在Mather-Yau定理證明、Yau代數研究、復普拉托問題研究、CR同態的剛性、超共形場論（SCFT）研究、Halperin猜想研究、最大秩有限維估計代數分類問題解決、Mitter猜想證明、Yau-Yau濾波算法、次最優濾波算法、基于循環神經網絡的高維濾波算法、自然向量法、凸包原理、新冠病毒的溯源研究等方面作出突出貢獻；已發表論文400余篇。
丘成棟當前研究領域為奇點理論與復幾何、CR幾何、控制與非線性濾波理論、生物信息學等。曾獲斯隆研究獎（Alfred P. Sloan Research Fellow）、古根海姆獎（John Simon Guggenheim Fellowship）、電氣與電子工程師學會會員（IEEE Fellow）、美國數學學會會員、伊利諾伊大學“杰出教授”、國際華人數學家大會陳省身獎、北京市優秀教師等榮譽。
