姚方：在数据的世界里，探求造福社会的模型

姚方主持2018统计科学论坛

暨北京大学“双一流”学科建设研讨会

“理想照进现实”——数据科学的魅力
姚方对统计学的发展做出了很多有影响力的贡献，他担任着《加拿大统计期刊》主编和数个国际顶级期刊编委（包括《美国统计学会期刊》、《统计年刊》等），当选为国际数理统计学会与美国统计学会会士。然而，姚方一直强调他只是一位有好奇心的科学工作者，统计科学是他一生的兴趣和追求。

“年少懵懂的时候，在妈妈工作的医院里看到用统计方法整理的病历数据给工作带来了很大的便捷，我便萌发了对这门学科的好奇。在中科大本科阶段的学习更让我认识到这门学科既有深度又有广度，能够在一堆随机事件中找到规律并帮助解决实际问题真的很有意思。”姚方告诉记者，当时中国的统计学科还处于起步发展阶段，在浓厚的兴趣驱使下，他选择了出国深造进一步探索统计学的奥妙，博士阶段的学习和研究极大地开拓了他的视野。“在科研中沉淀自己，让我明确了自己的热爱所在——把统计研究作为自己一生的追求和事业。”

姚方的办公室里有一块白板，上面总是写着密密麻麻的数学推导公式，这样的数据表达在一般人看来是“平面”的，而在他眼里，数据总是包含着动态信息，是一种“立体”的呈现。姚方认为，正是这种流动性和不确定性，才让研究变得更具有挑战性。

“传统数理统计以向量型变量为研究和观测的对象，而在实际应用中，数据记录都是随时间和空间发生连续变化的。”姚方告诉记者，复杂结构数据的特征很复杂，要以“变化的眼光”看待数据模型的建构，“就像我们发朋友圈，此时我们显示的地址还是这里，下一秒就有可能转移了”。

在姚方看来，统计学最核心的是方法与实际问题的结合。他现阶段主要研究的方向是根据科学问题或应用的需求，把连续变化的数据和具有高维与复杂结构的模型方法进行有机结合，包括流形、图模型和网络数据等，提出新的统计模型与方法理论，进而可以有效地应用在解决相关实际问题上。

“数据科学并不是阳春白雪，是需要服务于社会和科学需求的，这也是这门学科吸引我的重要原因。”例如姚方目前关注的实际问题之一是脑科学扫描成像，这在传统上被看作是医学或生物学范畴的课题，实际上随着研究的不断深入，需要各个学科的学者贡献自己的思维方式和专业成果。

“学科的交叉在数据科学方面特别的明显”。姚方告诉记者，诸如人类的生长曲线，艾滋病患者血液中的细胞数量曲线，脑扫描图像与各类生理疾病及心理认知的关系，气候和环境研究中随时间和空间变化的观测过程，国民经济和金融市场随时间变化的过程与机制等都是目前数据科学关注的热点。

“所以我们的学生不仅要有很强的数学与统计学的基础，对于社会现象、科学问题和热点的关注也是必要的，这样做研究才有意义，我们需要的不仅是数学能力，更需要过硬的综合能力和对于科研的敏锐直觉。”

姚方作学术报告

在最好的平台，为祖国培养顶尖的人才
拥有诸多荣誉，在加拿大生活优渥，是什么让姚方选择回到祖国呢？“可能就是一种责任感、归属感吧！能携手最好的平台推进祖国的统计学科建设，为自己的国家培养人才,这种自豪的感觉是在国外工作多年无法体会的！”

2011年，国务院学位委员会第28次会议上通过了新的《学位授予和人才培养学科目录（2011）》，统计学上升为一级学科，为统计学的发展提供了更加广阔的舞台和空间。为祖国培养尖端人才和共同振兴统计学科发展吸引姚方最终全职回到国内。

姚方向记者介绍，挂靠于数学科学学院的统计科学中心是一个新体制的跨学院交叉学科研究平台，是为了整合北大统计学科研究力量，促进统计学与其他学科交叉融合，承担着为北大招揽和培养统计与数据科学人才的重任。“中心这个平台主要起到搭桥的作用，无论是我们数院、光华管理学院还有最近成立的生物统计系，中心为统计学科的学者们提供了一个非常好的交流平台。”

姚方认为，北大有最优秀的学生，无论是本科生还是研究生，普遍天资聪颖又非常勤奋，带领他们做科研是非常快乐的事情。“相对于西方学生爱小组讨论，爱头脑风暴，中国学生特别是理科生曾给人以‘讷于言而敏于行’的印象，但其实新一代的年轻人也非常善于学习交流，加上他们扎实的理论基础，常常能碰撞出思想的火花，这样的变化是让人欣喜的。”

在采访的过程中，姚方对近年来国家在科研和教育方面投入力度之大感慨颇深。在他看来，国家的大力支持是我国科研软实力不断增强的重要因素。“所以我们要有‘科研自信’！现在有一种看法是觉得‘洋博’比‘土博’要好，实际上我们（北京大学）在很多细分领域中都有世界顶尖学者在执教，完全没有必要妄自菲薄，优秀的人才在国内也是大有可为。”

姚方在统计科学中心办公室

寄语：内在驱动的兴趣与恒心，让科研变得有意思
作为一名教师，姚方始终把“育人”排在首位。“无论是在加拿大还是回来后带博士生，我都将他们视为peers（朋辈）。一是年龄的原因，二是我确实觉得老师和学生间应该是平等的，这样交流才有火花，才能共同进步。”

姚方特别看重的是因材施教。他说每个人的特长和兴趣都不一样，如果采用一样的引导和一样的进度，势必造成学生知识吸收和能力进步的不均衡。看重每个学生作为独立个体的长处，充分挖掘他们的学术潜质，是教师份内的重要工作。同时，他还非常尊重学生的个人选择。“由于学科的交叉性和应用性，我有一些博士生毕业去了业界或者转行了，我并不觉得自己有什么损失，或者特别的可惜。如果学生找到自己喜欢的方向，我会由衷地为他们高兴！”

在采访中，姚方还多次强调要“早尝试”。他鼓励对科研有兴趣的同学应该尽早投入到科研的实践中。在他看来，把本科前两三年基础打好，在高年级阶段，优秀的本科生就可以加入到科研项目的讨论中来。“在自己思维最活跃、负担最轻的时候充分感受到科学和研究带来的快乐。”他特别赞同数院近期开设的“3+X”讨论班，中高年级的本科生能够在繁重的课业之余抬眼看世界，了解最新的学术进展，开拓思路，润物细无声地引导学生走入真正的科研殿堂。

“科研是一件特别有意思的事情，她适合对科学有强烈内驱力的人，这份内驱力会给予你持之以恒的毅力，潜心钻研，与耐得住寂寞的心态。同时这份工作给予人的自由度和获得感又是很多工作所不能比拟的。”姚方希望能够在祖国与更多志同道合的同伴们，在统计学与数据科学的领域内一起做一些造福于国家与社会的事情。

文字 | 北京大学校报 燕元 赵书海

图片 | 北京大学统计科学中心提供