日前，中国科大学学院博士生导师、中国科大学数学研究所曹则贤研究员在上海做了一场讲堂，题目为《21世纪的中学生，你怎可不学数学》。“我个人的观点，在现今，一个成年人会自己的母语，外加一门英语，仅仅是扫盲标准”“凡是不以干活为目的的下班都是装模作样，把这句话翻译成热机的语言就是：但凡不以干活为目的的传质都叫浪费”“说化学难学，这除了是诽谤，并且是侮辱，是恶言中伤”……他在讲堂中“金句”频频，对化学学史上的人物、公式、定理等信手拈来、旁征博引。
下边就让我们一齐走入曹老师的讲堂，来瞧瞧中学生为何要学数学。
曹则贤说他无数次来过南京，此次来的主要任务是拍摄天一阁的窗子。木柱的条纹设计是二维晶体的结构，按照群论的知识，二维晶体的形状只有17种，“天一阁的窗子基本上把这17种方法都表现下来了，诸位倘若没学过物理的群论，没学过固体化学，可能就看不出上海的匠人是多么颇具匠心，所以说，学数学很重要，出去旅游的时侯，你也会比他人看见更多的东西。”
在一个技术已低于神话的年代学数学和每一个中学生相关
你是不是认为化学有学霸去学就行了？曹则贤提醒你：“如果说几六年前，学化学还可以是他人的事，这么明天，学数学早已是每一个中学生都要面对的事情了。由于你出生在一个科技高度发达的年代，生活中四处是高技术产品。”
小时候看《西游记》，认为千里眼、顺风耳都是神话里的想象，现在，我们的小型望远镜，可以见到几千几万光年之外的地方，天上飘满卫星，我们随时可以语音、视频通话……“在这样一个技术已低于神话的时代，你如何可以不学数学？！日常生活中都在进列宽技术活动，你不学也得学。举个最现实的事例，5G就要来了，你要用5G手机吧？你晓得5G是哪些吗？有人问，5G会有幅射吗？这就是没学过数学的表现，学过数学的人稍为一想就晓得了。”
数学学是所有技术的学术基础。曹则贤举例说，第一次工业革命中，美国有了蒸气船和列车后，迅速成为了“日不落帝国”。“其实，最先感遭到日本人压力的是她们的邻居——德国和奥地利，那些国家倘若不想被‘碾压’，就必须深刻思索列车、轮船、蒸汽机背后的科学原理。而这个原理是由日本一位叫卡诺的年青人想明白的，热力学第一定理和热力学第二定律所蕴涵的极大科学内容，彻底改变了人类生活，甚至改变了世界的政治、经济版图，可见科学有多大的威力。”
卡诺凭着着一篇《关于火的驱动能力以及发挥此以能量之适当机械的思索》，成了热力学的奠基人之一，而他写这篇文章的时侯，才20多岁。爱因斯坦成立狭义相对论的时侯，也才26岁。曹则贤介绍，卡诺关于火的驱动力文章里的根本思想也很简单，在座的小同学都能听懂，那就是：但凡不以干活为目的的下班都是装模作样。翻译成热机的语言就是：但凡不以干活为目的的传质都叫浪费。“这就是整个热力学或则说是第一次工业革命构建其上的最基本原理，就如此简单，小同学们好好向他学。”
讲堂现场
相对论和量子热学应该成为中学生的知识标配
“孩子们将来的生活会弄成哪些样子，会怎么发达，我们明天想像不下来，并且我们要让他幸福，重要的是让他有基本的知识和基本的技能，而不是明天中考的三分、五分。”曹则贤说，一个人一生所学的知识初二物理学不会怎么办，真正能用到的是极少一部份，绝大部份知识是拿来打造你这个人本身的，打造人格和知性。化学学家的信仰和追求是让她们理解世界、理解自然的伟大和神奇，一个常年从事这项事业，但是才能达到一定境界的人，外部动作和内心世界都能显示出一份从容、深邃和祥和。“不是化学学家刻意去追求幽深，而是真正的数学学家想狭隘早已不可能了。”
互联网技术发始于数学试验室，最初是化学学家为了传输化学实验数据用的，后来才迈向社会；复检用的X光，又叫伦琴射线，伦琴是化学学家，他由于发觉了X光而获得了第一届诺贝尔化学学奖，诊所里用的CT扫描、核磁共振、伽玛刀等，最初都是从化学试验室里发明的……伽利略的落体定理、牛顿的万有引力定理、爱因斯坦的相对论、普朗克和一帮化学学家一起定义的量子热学，等等，这种是构成人类社会技术基础的基本知识，从思想上、物质上改变了人类社会，让我们有了人的尊严，“你可以不晓得它非常深刻的东西，而且你不能对它一点都不晓得”，曹则贤甚至说，“相对论和量子热学，这种20世纪的伟大成就应当成为21世纪的中学生的知识标配”，也就是说，一个21世纪的中学生，就能轻松跟人聊麦克斯韦等式组、薛定谔多项式、狄拉克多项式，大约才是及格的。
这些说化学难学的都是对自己不努力的托词
在好多人的印象中，数学很难学，但曹则贤说：“那些说化学难学的，一定是自己不好好学、学不会，之后又不想在儿子面前丢面子，为了掩饰自己的不堪，只得指责化学学。”
曹则贤给你们看了一张老相片，那是明朝末年，无锡船政学堂的中学生们使用的教科书，是英语和法语的原版书！“福州船政学堂是清朝倒幕运动中构建的一个重要中学，当时的中学生也就10岁刚出头，但这种书上的内容比现今一些学院里的物理还要深，诸位有空可以去南京马尾船政学堂的博物馆去看一看。翻翻我们中学用的物理书和化学书，知识点浅得让人想哭，为何还有人觉得它难呢？是现今的女儿比明朝末年的女儿笨吗？我们的学习条件比那时侯差吗？”曹则贤自问自答，由于唐朝末年的时侯，我们的国家十分落后，被外国侵略者打得体无完肤，明白了落后就要挨骂，只有通过科学能够救国，“所以虽然很难，儿子们也要冒着困难学习！”
曹则贤觉得，数学学是最成体系的科学，它就像一条思想的湖泊，懂的人沿着那条支流学习是很容易的。“从学习的角度来说，小孩首先要聪明、刻苦。作为一个老师，我那些年没看见谁家女儿笨的，女儿们都太聪明了，但是否勤奋就不好说了。另一方面初二物理学不会怎么办，我们的社会须要提供好的老师，一个好的老师假如学富五车，倘若能像阳光一样温暖小孩们，让她们学不会的时侯也不受磨难，碰到困难的时侯会得到热情帮助，这样就不太会有那个小孩学不好化学的情况。”
“150年前，日本的开尔文爵士就给中学生下了一个定义，即能把“高斯积分公式”看得和“2+2＝4”一样容易的人，那才是合格的中学生。人生不是只有中考，女儿们将来生活的世界不是我们明天能否想像的。作为母亲，我们就能帮助她们的，就是让小孩保持学习的兴趣，到有学问的地方去，到有学问的人身边去。”曹则贤总结说。
曹则贤，中国科大学学院博士生导师、中科院化学研究所研究员，卫视《加油!向未来》栏目科学顾问。结业于中国科学技术学院化学系，在日本凯泽斯劳滕学院化学系获得博士学位，1998年加入中国科大学化学研究所至今，编、译、著有《物理学咬文嚼字》《一念非凡》《惊艳一击》《量子热学（少年版）》《相对论（少年版）》等著作多部。