爱因斯坦曾说过：科学之所以值得追求，是因为它揭示了自然界的美。简单而有序，统一而和谐的自然之美，历来是不少大科学家一生追求的目标。在一定程度上而言，科学家对自然深层次美的领悟和热爱，以及所具备的形而上的审美判断力决定了其研究所能企及的高度。因而，我们看到著名华人科学家杨振宁谈“美与物理学”，李政道论“科学与艺术是一枚硬币的两面”，以及丘成桐追古抚今，阐述“数理与人文”就毫不奇怪了。
12月23日，在中科院高能物理研究所与《科技导报》共同主办的“科学百家讲坛”上，哈佛大学教授丘成桐发表了“数理与人文”的主题演讲。学者在构造一门新的学问，或是引导某一门学问走向新的方向时，他们的原创力从何而来？丘成桐认为，在有了扎实的基础以后，最主要源于丰富的感情。
丘成桐所说的“感情”，绝不仅仅是喜欢数理知识超过其他学科的那种感情，而是找寻自然界的真与美的那种情怀。“好的文学诗词，发自作者内心，生生不息，将人对人、人对自然界的感受表现出来，激情处，可以动天地、泣鬼神，而至于万古长存，不朽不灭！伟大的科学家不也是同样的要找到自然界的真实，和它永恒的美丽吗？”丘成桐说。
不过，追古抚今，在科学史上醉心这种事业的，西方人远多于中国人。
丘成桐认为，孟子讲，吾善养吾浩然之气也，这种“气”使得文学家创作出瑰丽的作品而不矫饰，在科学上有大成，也需要这样的“气”，这种“气”来源于对自然的情感，来自于对公理的探求和哲学思想。公理思维，使西方产生了欧几里德几何公理、牛顿三大定律、爱因斯坦统一场论。尽管战国诸子和古希腊人一样，雅好辩论，寻根究底，相比而言，我们的祖先要比古希腊人少了一些对公理的研究。
丘成桐指出，古代中国和希腊对自己所处的自然，有一套比较接近的解释。中国提出五行学说，希腊人也企图用五种基本元素来解释自然现象；中国人提出阴阳的观点，西方人也讲究对偶，事实上，希腊数学家研究的射影几何就已经有极点（pole）和极线（polar）的观念，文艺复兴时的画家则研究射影几何（perspective geometry），对偶的观念，从那些时候，已经开始了。
肇源于哲学和文艺思想的对偶观念，对近代数学和理论物理产生了至大且钜的影响。现代数学和粒子物理中，由对偶理论得到的结果，更是具体入微。七十年前，物理学家已经发现负电子的对偶是正电子，而几何学家则发现光滑的紧致空间存在着庞加莱对偶性质。
近三十多年来，物理学家发现他们在二十世纪七十年代引入的超对称观念，可以提供粒子物理和几何丰富的思想，它预测所有粒子都有超对称的对偶粒子，同时极小尺度空间和极大尺度空间可以有相同的物理现象。“假如实验能够证明超对称的想法是正确的话，阴阳对偶就可以在基本物理中具体地表现出来了，说不定现代物理的概念可以修正和改进中国人对阴阳的看法。”丘成桐说。
丘成桐认为，科学的突变或革命，是以哲学思想作为背景的。在当代，他遇见过的很多大科学家，尤其是有原创性的科学家，对文艺都有涉猎。他们的文笔流畅，甚至可以媲美文学家的作品。文艺并不仅仅能陶冶性情，文艺创作和科学与数学创作的方法有共通之处。
丘成桐认为，和曹雪芹创作《红楼梦》需要一个大型的结构一样，数学家和科学家，也是企图构造一个架构，来描述见到的数学真理，或是大自然的现象。在这个大型结构里，有很多已知的现象或者定理。在这些表面上没有明显联系的现象里，科学家要企图找到它们的关系。当然科学家还需要证明这些关系的真实性，也需要知道这些关系产生的效果。
丘成桐指出，爱因斯坦的旷世大作就是，在牛顿引力场论和狭义相对论基础上，在众多数学家和科学家的帮助下完成了更完美的引力理论，也就是广义相对论。丘成桐认为，爱因斯坦穷十年之久研究引力场，能完成他留名千古的引力理论，和他深入的物理洞察力和数学家提出的数学结构分不开。
在科学创作中，如何找到已知现象和定理的联系，科学家的方法各不一致，就像小说创作会因作者能力和经历各异而各不相同。
一个好的科学家，都会创造自己的观点，或者自己的哲学，来观察研究大的结构，例如韦伊（Weil）要用代数几何的方法来研究数论的问题，而朗兰兹（Langlands）要用自守形式表示理论来研究数论。他们在建立现代数论的大结构时，就用了不同的手法来联系数论中不同的重要部分，得到数论中很多重要的结论，值得惊讶的是：他们得到的结论往往一样，殊途同归。
丘成桐说，20世纪代数几何和算术几何的发展就是一个宏伟的结构，比《红楼梦》的写作，更瑰丽，更结实，但它是由数十名大数学家共同完成的。在整个数学洪流中，我们见到大数学家各展所能，发展不同的技巧，解决了很多悬而未决的问题，但是要左右整个大流方向的数学家实在不多，上面提到过的韦伊和朗兰兹是很好的例子。
将一个问题或现象完美化，然后，将完美化后的结果应用到新的数学理论来解释新的现象，这是数学家的惯用手法。丘成桐认为这类似于文学创作的夸张、虚拟等手法。在汉朝，中国数学家已经开始研究如何去解方程式，包括计算立方根，到宋朝时，已经可以解多次方程，比西方早几百年，但解决的方法是数字解，对方程的结构没有深入的了解。
丘成桐举例，二次方程x²+1=0没有实数解，所以中国古代数学家不去讨论这个方程式，但大约四百多年前，西方数学家开始注意这个方程。文艺复兴后的意大利数学家假设它有解，将这个想象中的解叫做“虚数”。而虚数的发现很了不起，有了虚数后，西方学者发现所有多项式都有解，而且解的数目刚好是多项式的次数。所以，有了虚数后，多项式的理论才成为完美的理论。
丘成桐指出，完美的数学理论很快就得到无穷的应用，其后物理学家和工程学家发现虚数是用来解释所有波动现象最佳的方法，这包括音乐、流体和量子力学里面波动力学的种种现象。复数的出现也是大抵类此。从这里可以看到数学家为了追求完美化而得到重要的结果。文学家为了欣赏现象或者抒解情怀而夸大而完美化，但数学家却为了了解现象而构建完美的背景。
在现象界可能看不到数学家虚拟结构的背景，但正如数学家创造虚数的过程一样，这些虚拟的背景却有能力来解释自然界的奇妙现象。在数学家的眼中，这些虚拟背景，往往在现象界中呼之欲出，对很多数学家来说，虚数和圆球的观念都可以看作自然界的一部分。粒子物理学中的夸克理论，它和虚数理论有异曲同工之妙，人们从来没有看见过夸克，但是我们感觉到它的存在。
丘成桐认为，近代数学家在数学不同的分支取得巨大的成果，与文学家运用的手段极为类似。“所以我说好的数学家最好有人文的训练，从变化多姿的人生和大自然界得到的灵感来将我们的科学和数学完美化，而不是禁锢自己的脚步和眼光，只跟着前人的著作，作小量的改进，就以为自己是一个大学者。”
丘成桐指出，中国数学家太注重应用，不在乎数学严格的推导，更不在乎数学的完美化，到了明清，中国数学家实在无法跟文艺复兴的数学家比拟。与文艺复兴后意大利、英国、德国、法国学者不断尝试，找寻原创性的数学思想，并进而影响了牛顿力学，产生多次工业革命迥然不同的是，清代的中国数学毫无原创，可能受亁嘉考证的影响，大多好的数学家跑去考证前代的数学著作，不做原创。
丘成桐认为，今天，中国的理论科学家在原创性上还是比不上世界最先进的水平。一个重要的原因是科学家的人文修养还是不够，对自然界的真和美的感情不够。这与中国文艺教育不充足，对数理感情的培养不够有关。丘成桐对这一问题曾有过分析，中国的教育始终离不开科举的阴影，以考试取士，系统化地出题目，学生们对学问的兴趣，集中在解题上，科研的精神仍是学徒制，很难看到寻找真理的乐趣。