简单百科
丘成栋

丘成栋

丘成栋（Stephen S.-T. Yau），原籍广东省梅州市蕉岭县，1952年出生于中国香港，科学家、数学家，美国数学学会会士、北京雁栖湖应用数学研究院研究员，现任清华大学数学科学系教授、博士生导师。

丘成栋在香港中文大学获得学士, 于1973年到纽约州立大学石溪分校留学，成为了数学家Laufer的学生并于1976年获得博士学位。博士毕业后，他在普林斯顿高等研究所工作学习了一年，之后于1977年被数学大师、菲尔兹奖获得者Hironaka聘为哈佛大学Benjamin Pierce助理教授，期间证明了复几何的Kohn-Rossi Conjecture，它将CR几何和奇异点理论联系起来解决了复几何的情结高原问题。完成哈佛大学的研究工作之后，丘成栋获得伊利偌伊大学芝加哥分校的终身教职位并于2005被聘为伊利偌伊大学杰出教授。2011年，丘成栋接受了清华大学的邀请，辞去了伊利偌伊大学芝加哥分校职位，成为了清华大学的全职教授，开始了他在清华大学新的职业生涯。2013年至2020年间，丘成栋主持研究了《海洋微生物基因组分类与进化的几何算法研究》《复解析簇的局部和整体问题研究》《奇点，李代数，非线性滤波中的几何应用》等课题，2022年任北京雁栖湖研究院研究员。

丘成栋的研究领域为奇点理论与复几何、CR几何、控制与非线性滤波理论、生物信息学等。他完成了复几何中Kohn-Rossi猜想的证明、代数几何领域Mather-Yau定理的证明、与兄长合作解决了非线性滤波理论的中心问题等一系列重要问题，对现代工业产生了深远影响。截至2022年4月，丘成栋发表论文419篇、主持10余项科研项目。丘成栋于1980年获得艾尔弗雷德. P. 斯隆研究奖，2003年获电气电子工程师学会会士，2019年获得ICCM陈省身奖，2022年被评为北京市优秀教师。

人物经历

早期经历

丘成栋1952年出生于中国香港，和哥哥丘成桐从小在父亲丘镇英的督促下熟背文言文，六年级父亲过世后家里困难，其母亲靠做织毛衣等杂活维持生计，让两兄弟继续接受教育。丘成栋从中学时对数学产生兴趣，后来考上香港中文大学。

国外经历

大三时，丘成栋受到在美国读书的哥哥鼓励，1973年到纽约州立大学石溪分校留学，成为了著名数学家Laufer的学生并于1976年获得博士学位。在美国时，丘成栋为了避免和哥哥丘成桐有竞争，选择了代数几何、复几何作为研究方向。

1976年起，丘成栋成为美国普林斯顿高等研究院成员之一，1977年被数学大师、菲尔兹奖获得者Hironaka聘为哈佛大学Benjamin Pierce助理教授。在哈佛大学期间，丘成栋证明了复几何的Kohn-Rossi Conjecture，它将CR几何和奇异点理论联系起来，从而解决了复几何的complex plateau问题，意义重大。完成哈佛大学的研究工作之后，他获得了伊利偌伊大学芝加哥分校的终身教职位。1981年9月成为美国普林斯顿高等研究院成员，1984年8月，担任美国耶鲁大学访问教授及美国伊利诺伊大学芝加哥分校数学、统计与计算科学系教授。1992年至2001年间，丘成栋创办期刊《Journal of Algebraic Geometry》《Communications in Information and Systems》，2005年，丘成栋被聘为伊利股份偌伊大学杰出教授。

2008年，美国国防高等研究计划署提出了21世纪23个待解决的数学问题，其中关于生物数学有“建立基因组空间并描述它的几何结构”“生物学的基本定律”两大问题，丘成栋提出了“自然向量法”“自然度量”“凸包原理”解决了这两个问题。

回国任职

2010年冬天，丘成栋在海南参加三亚数学论坛时，收到清华大学的邀请。2011年6月，丘成栋辞去美国伊利诺伊大学芝加哥分校杰出教授一职，全职加入清华大学数学科学系，并说这是“人生中最好的决定之一”。同时，丘成栋将1991年创办的《Journal of Algebraic Geometry》期刊带给清华大学数学系管理，并在2022年把该期刊无偿捐赠给了清华大学。

2013年1月，丘成栋获美国数学学会Fellow (Fellow of the American Mathematical Society)。2019年6月获得第八届国际华人数学家大会陈省身奖。

丘成栋通过自然向量，利用凸包方法分析所有蛋白质序列，通过研究发现为寻找未知蛋白质提供了一种数学上的研究方法。2020年丘成栋将这种理论方法应用在新冠病毒数据集中，对新冠病毒的起源做了探索，得出了“新冠病毒极不可能起源于中国”的结论。

2022年起，丘成栋担任北京雁栖湖研究院研究员。

亲属成员

参考资料

主要成就

研究方向

丘成栋的主要研究方向包括代数几何、奇点理论、复几何、非线性滤波理论、生物信息学等多个重要研究领域，包括复Plateau问题、弱椭圆奇点、CR几何与奇点的关系、奇点的复结构和有限维交换代数的关系、奇点的复结构和有限维可解李代数的关系、n维多面体的正整数点个数的估计、Cn 中的Reinhart 区域的模空间、有限维估计代数的分类、DMZ方程的实时解、分子生物学中心法则的数学解释、寻找未被发现的蛋白质、建造蛋白质动态图、三维生物结构比较的数学方法等。

科研成就

丘成栋先后主持了10余项科研项目，利用奇点理论证明了CR流形之间的CR同态的刚性，证明了可嵌入的CR流形的非常值自同态必为自同构，利用Kohn-Rossi上同调给出CR同态存在性的一个判别准则；在定义方程的度数足够大的情况下证明了Halperin猜想和Wahl猜想；深入研究了非最大秩情形的有限维估计代数问题，解决了有限维估计代数的分类、新型有限维滤波器的构造等重要公开问题；将与丘成桐合作的Yau-Yau算法推广到了一般的时变滤波系统，并结合本征正交分解等方法实现了中低维度非线性滤波问题的实时求解；改进了卡勒曼线性化技巧，得到了稳定有效的次最优滤波算法；设计出基于循环神经网络的高维滤波算法，有效解决了高维滤波问题；提出了基于全基因组的快速序列表示法，对海洋微生物基因组进行了分类预测与进化分析等。

在纯粹数学方面，丘成栋完全解决了Kohn-Rossi猜想、实余维数等于三维的普托拉猜想、某一大类重要曲面奇点的查理斯基重数问题；先后与合作者证明了：两个紧强拟凸CR流形CR同态的刚性、奇点理论中的重要定理（两个孤立奇点双全纯等价当且仅当其模代数同构）、导子李代数是可解李代数、一种广义的Wahl猜想（定义方程的度数足够高的奇点不存在负导子）；发现了奇点的椭圆序列理论；与合作者分类了三维有理的加权齐次的完全交孤立奇点。控制论方面，发展了控制论中一类有限维滤波；与合作者完全解决了具有最大秩的有限维估计代数的分类问题，系统分析了状态维数不大于4的有限维估计代数的结构，进一步完全解决了维数为2的非最大秩的估计代数的分类问题；与合作者给出了求解DMZ方程实时解的算法。生物信息学方面，与合作者首次提出了非比对算法自然向量法和基于基因图像的二维、三维的扩展自然向量法；提出了基于傅里叶变换频率谱的基因识别算法和基因组比较算法；发现并证明了分子生物的一个基本准则，蛋白质凸包原理；提出了基于Yau-Hausdorff距离的蛋白质结构比对算法等。