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数学之美点亮青春梦想:靳祯教授为朔州市一中学子揭示1.01³⁶⁵=37.78的指数奇迹

1月20日,山西大学数学科学学院院长、复杂系统研究所所长靳祯教授走进朔州市第一中学,以“数学与数学文化——揭数学之谜,品

1月20日,山西大学数学科学学院院长、复杂系统研究所所长靳祯教授走进朔州市第一中学,以“数学与数学文化——揭数学之谜,品数学之美”为题,为一中师生带来一场震撼心灵的数学盛宴。

靳祯简介:山西大学二级教授,教育部新世纪优秀人才,全国优秀教师,三晋英才杰出人才,享受国务院政府特殊津贴。现任山西大学复杂系统研究所所长,山西大学学术委员会副主任,教育部重点实验室主任,山西省数学基础学科中心主任,山西省数学会理事长。主要从事应用数学中的生物动力系统、复杂网络、人工智能研究,先后主持国家级项目10余项,其中国家基金重点项目2项,科技部重点研发课题2项。以第一完成人获山西省科学技术奖一等奖2项,二等奖1项,教育部高等学校优秀成果二等奖奖1项。培养研究生170多名,其中博士50多名,国家级人才2人。

校长董友主持讲座,2026届高三年级300余名师生代表聆听讲座。

当靳教授在幻灯片中演示1.01³⁶⁵=37.78时,全场听讲同学纷纷在笔记本上记录下这一计算结果——这个看似简单的数字,揭示了青春成长的指数级密码。

01 溯文明之源|览数学之史

靳祯教授从数学的起源讲起,带领同学们穿越时空:从古埃及的田亩测量、美索不达米亚的方程求解,到古希腊欧几里得《几何原本》建立的公理体系;从中国古代的勾股定理、割圆术、孙子定理,到阿拉伯世界对代数的贡献,直至近代欧洲微积分的诞生。他特别强调了我国自《九章算术》至宋元四大家等辉煌的数学成就,彰显了中华文明的深邃智慧。

讲座通过一幅幅历史图片与生动故事,勾勒出数学作为人类通用语言与理性思维核心的演进脉络,让学生们深刻感受到数学是跨越文化与时代、不断积累与突破的壮丽史诗。

02 数学之美|从黄金分割到嫦娥打水漂

“同学们,你们见过维纳斯雕像的微笑吗?”靳教授现场展示蒙娜丽莎与凯旋门的黄金分割比例图:“数学赋予艺术永恒的和谐美——从维纳斯雕像的面部比例到蒙娜丽莎的微笑弧线,都暗合着1:1.618的黄金分割。”

“如果说黄金分割代表了数学的静态美,那么‘太空水漂’技术则展现了数学对复杂动态系统的精准驾驭能力。”靳教授将数学的实用之美转向现代科技领域,展示了数学在高端科技中的关键作用:嫦娥五号探月工程中,航天器在再入大气层时采用太空打水漂技术——通过多次弹跳减速,有效降低航天器表面高温,确保安全着陆,正是数学对复杂系统的精准驾驭。

当屏幕上呈现“勾股树”的自相似结构与“科赫雪花”的无限分形图案时,现场听讲同学学生发出由衷惊叹;当靳教授展示莫比乌斯带——一个没有正反面之分的曲面时,同学们的眼神充满了惊奇。

靳祯教授指出,从埃舍尔充满哲思的版画,到工业中的双面利用传送带,莫比乌斯带以简洁拓扑概念启迪着创新;而航天器能指哪打哪的GNC(制导、导航与控制)系统,其背后是更为深邃的微分方程、状态估计与最优控制理论在支撑——这正是数学之美——从简洁优美的形式,到解决实际复杂问题的伟力——最生动的证明。

03 指数奇迹|每天进步1% 365天蜕变37倍

“数学不仅是符号,更是青春的加速器!”,靳祯教授在PPT上亮出核心公式:1.01³⁶⁵=37.78  每天比昨天多努力1%,一年后你将超越原来的37倍!

他现场邀请听讲高三学子进行计算:“若今天解题正确率95%,明天96%,365天后正确率将达37.78倍!  若每天懈怠1%——今天解题正确率95%,明天94%,365天后,你的能力将仅剩3%,将彻底失去起点!

现场的指数增长模型,为“积跬步以至千里”的古训赋予了精密的数学注脚,激励一中学子,在求知路上重视每一日看似微小的努力,深刻理解时间与持续积累所蕴含的巨大能量。

04 前沿引领|诺贝尔奖见证数学全球影响力

靳祯教授将视野拓展至国际科技前沿,特别提及两个最新诺奖成果:“2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,表彰他们在利用计算方法(包括人工智能)理解和操控蛋白质方面做出的突破性贡献”,这标志着数学与AI的深度融合正在重塑生物医学革命——当AI算法将蛋白质折叠时间从数年缩短至数秒,数学正成为生命科学的新显微镜。

同样,2021年诺贝尔物理学奖的官方获奖公告明确指出:三位科学家运用数学中的复杂系统在理解复杂物理系统方面做出开创性贡献,靳祯教授强调,这与中国数学人从事的复杂系统研究方向高度契合。复杂系统理论不仅是理解气候、经济等复杂系统的钥匙,更是中国式现代化的数学引擎。

05 中国式现代化|数学筑牢自立自强根基

“在芯片设计、北斗导航、量子计算等卡脖子领域,中国数学家正书写新传奇”、“中国式现代化,本质是科技的现代化”。靳祯教授引用党的二十大报告强调,数学作为基础学科,正是中国式现代化的压舱石,从祖冲之算出圆周率到如今AI大模型,中国数学人从未缺席!

从《周髀算经》中“勾股定理”的最早记载(比西方早500年),到祖冲之将圆周率精确到小数点后七位(早西方1000年);从嫦娥五号“太空打水漂”的数学原理到2024年诺贝尔化学奖表彰的蛋白质计算方法(AI与数学融合的突破性应用);从2021年诺贝尔物理学奖认可的“复杂系统理论”到山西大学复杂系统团队在能源优化中的实践——数学始终是中国科技自立自强的“源头活水”——新时代,新作为,靳祯教授强调,我们正用1.01³⁶⁵的指数级积累,书写中国式现代化的数学注脚——每一份1%的坚持,都在为民族复兴的方程求解!

06 青春誓言|365天后 你将遇见更好的自己

报告尾声,靳祯教授将“积跬步以至千里,积怠情以至深渊”的古训化为一中学子青春行动指南:当你在解题中多问为什么,在公式中多想如何证,365天后,你的进步将如火箭升空——看似缓慢,实则指数级爆发!

听讲的朔州市一中高三学子学生集体在笔记本写下:"1.01³⁶⁵=37.78,从今天起,每天进步1%!"

校长董友:“靳教授不仅诠释了数学作为中国式现代化压舱石的深刻内涵,更点燃了一中学子把小我融入大我的报国志向”。

讲座在经久不息的掌声中落下帷幕,但思想的激荡远未停息:讲座现场朔州市一中高三学子们所记录的每一个公式,思考的每一道难题,每个“1%”的积累,都在为个体生命的成长轨迹,注入不竭的增长动能;而这些看似微小的努力所汇聚成的理性光芒,终将照亮通向科技自立自强与民族复兴的壮阔征程。数学,这门承载着最古老智慧又驱动着最前沿探索的学科,正以其冷静而强大的逻辑,等待着新一代一中师生将它书写进中国式现代化最激动人心的篇章!

来源:朔州市第一中学校公众号