人民日报,人生几何学几何

  11日上午,2009年度国家最高科学技术奖揭晓,中科院院士、知名数学家谷超豪获得殊荣。谷超豪院士从事数学研究活动已60余年,从微分几何到偏微分方程,再从偏微分方程到数学物理,谷超豪的一生尝尽了数学的深奥和抽象。
  
  谷超豪,1926年生,浙江温州人。1948年毕业于浙江大学。1959年获苏联莫斯科大学物理数学科学博士学位。在苏联留学的时候,谷超豪就因为研究K展空间的新方法而受到了学术界的关注,当时他的主攻方向是微分几何。在1956年中国制订科学发展规划时,谷超豪就是规划的参与制订者之一,当时他和数学界的一些学者联合提出数学领域要重点发展微分方程、概率论和计算数学。1958年,苏联的第一颗人造卫星上天,开辟了星际航行的时代,此时谷超豪敏锐地从中看到了偏微分方程这块国内数学领域的薄弱园地很需要发展。
  
  1959年,谷超豪从前苏联回国时,他的研究能力和成就已经接近微分几何研究领域的顶峰了,如果继续从事微分几何研究的话,很快就可以出新的成就。但是他并没有继续他的微分几何研究,而是带着当时复旦大学数学系的几个年轻人一起转向了偏微分方程,并取得重大突破。
  
  谷超豪的研究横跨数学、物理学科的多个领域。他曾将自己的三大研究领域——微分几何、偏微分方程和数学物理,亲昵地称为“金三角”。“别看它们表面上枯燥,其实只要深入进去,你就会发现奥妙无穷,简直是开发不尽的宝藏啊。”
  
  1988年2月,谷超豪由复旦大学调任中国科技大学校长一职,上任伊始,就着手推动中国科大的多学科交叉研究。在他的努力下,1992年中国科大“非线性科学”获国家正式立项,谷超豪被聘为该项目的首席科学家,中国科大成为国家在该领域研究的南方中心。
  
  2009年10月20日,“谷超豪星”命名仪式在上海复旦大学举行。国际行星命名委员会将紫金山天文台于2007年9月11日发现的、编号为171448的小行星命名为“谷超豪星”。谷超豪在命名仪式上表示,命名是一次极大鼓励,自己在数学研究上只是取得了“一点点建树”,“抚今追昔,我从事数学研究活动已60余年,我一贯认为数学研究要适应国家建设的需要,要不断创新和不断提高,并为此目标而努力奋斗。”
  
  谷超豪在纯粹数学和应用数学等方面取得了举世瞩目的科学成就。他甘为人梯,献身基础研究,几十年来为中国高校和科研机构培养出一大批高级数学人才和教学科研队伍。在他指导培养的学生中,有中国科学院院士6人、工程院院士3人,直接指导的博士生中有2篇论文获得全国优秀博士论文奖。

这是一个特别精确的人生,在他的思维中任何一丝一缕的差别将导致理论完全偏离正轨朝着远离真理的方向走去。这是一位睿智而坚韧的学者,五十年代脱颖而出在莫斯科拿到博士学位后毅然回国,开垦偏微分方程这块国内数学领域的薄弱园地。这又是一位忠实而谦逊的师长,严谨地对待学生的研究答辩又在他们的论文中提出创造性的观点而不愿留下署名。今天我们走进他,一位年近八旬的中国科学院院士,一个“数”林王国中的翘楚:谷超豪教授。

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奇妙的吸引力

人物小传:

在人们的印象中,数学王国中充满了计算、公式、定理是一个极其枯燥的世界,真的可以说是“学海无涯苦做舟”了,而对于谷先生而言,数学是一个十分奇妙的吸引力,是一个能产生无穷奥妙的东西,自小就喜爱数学、痴迷数学,乘着他人眼中烦琐乏味的公式定理的翅膀自在地在数学天地中遨游。在老师眼中思维独特的孩子,刻苦而认真自学的能力非常强。小学时就用代数方法解决数学问题而惊起四座,中学时期就孜孜不倦地钻研起《数学的园地》。在浙江大学学习基建,谷先生师从苏步青教授和陈建功教授,在两位学者的严格规定下,谷先生是惟一一位既能参加几何学习又能加入分析研究的学生。在莫斯科留学的两年充分显露出数学才华成为当时惟有的两为拿到博士学位的学生之一,谷先生无疑是完全具备一个学者的智慧和品性的。回顾这段历史,他对坐在台下的广大莘莘学子殷情告诫:自学固然重要但是很容易走弯路,只有将自学和老师的讲授结合起来才能达到应有的效果。

谷超豪,1926年生于浙江温州。1948年毕业于浙江大学数学系。1953年到复旦大学从事教学和研究工作。1959年获莫斯科大学物理数学科学博士学位。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。1994年当选为国际高等教育科学院院士。

谷先生的“金三角”

谷超豪主要从事偏微分方程、微分几何、数学物理等方面的研究和教学工作,在纯数学和应用数学两方面作出杰出贡献。

谷超豪先生将自己的三大研究领域——微分几何、偏微分方程和数学物理,亲昵地称为“金三角”。在这对于行外人简直就是会“迷路”的“百慕大三角”中他在深入的研究中发现了开发不尽的宝藏。二十世纪六十年代起,那时前苏联的宇宙飞船已入太空,在苏联留学的谷先生就要想把这一偏微分方程技术引进国内,他毅然回到祖国,以高速飞行为背景,解决了一系列混合型偏微分方程的难题,他在国际上系统地开创的多元和高阶混合型偏微分方程理论更处于世界领先地位。1974年起,谷超豪和杨振宁合作,联名发表了《规范场理论的若干问题》等论文。杨振宁博士曾经把谷超豪的研究,比喻是“站在高山上往下看,看到了全局。” 谷超豪在规范场研究的基础上,于1980年又开创了波映照的研究新领域,并引发了国际上许多著名科学家的后续研究,他的论文成为这一领域的经典性引文。 在数学的王国里,他永不停留。谷超豪七十五岁高龄时,还一年发表了三篇论文;至今,他已经发表数学论文一百二十九篇,获国家自然科学奖二、三等奖各一项,以及华罗庚数学奖、何梁何利科技进步奖和柏宁顿孺子牛奖(杰出奖)等多种奖励。听着主持人对谷先生滔滔不绝地大篇幅的介绍和谷先生对自己成就只是一句带过寥寥几笔,这相形的反差使我在心中油然生起了对其的敬意:的确在学术的世界中,越是伟大的人是愈加谦逊的。夸夸其谈与他们无缘,曾经的荣耀也被他们抛在脑后,严谨的治学之风造就了他们独特的人格,他们的眼睛永远是盯着前方,因为前方是个未知的世界,是个更广阔的天地。

浩瀚无垠的太空,又有一颗小行星被镌刻上中国人的名字:谷超豪。2009年10月20日,中科院紫金山天文台党委书记鲁春林向复旦大学教授谷超豪先生颁授“谷超豪星”命名证书和命名铜匾。

诗意人生

在数学王国,谷超豪教授同样是一颗耀眼的明星,光耀中国,享誉世界。

我发现一个非常有趣的现象,许多大师级的学者身上都融合了自然科学的理性和人文科学的感性。杨振宁博士在一篇怀念邓稼先先生的文章中提到了他们都热爱的《悼古战场文》,同样,谷先生对诗文对仗都颇有造诣,在演讲的过程中,他向学生们用一首诗展现孤立子的特性和他研究“孤立子达布变换”的心绪:

“青年要立志做大事”

数苑从来思不停,穿云驰车应有成。且喜高维见孤子,相互作用不变形。

选择数学,意味着要攀登一座又一座高峰。

最后一句一语双关,格外有趣,把孤立子的特点和他的心情写了出来又与全诗浑然一体。他还曾用“人生几何学几何”来形容自己的学术生涯,也许正是这古典文学的悠远气韵和先生本身内在禀性使其成为一位散发着知识的缕缕馨香和人格的脉脉芳香的独立学者吧。谷超豪,一个诗意的人生。“成汽遨太空,积雪踞高峰。一泻掠江海,化雨随东风。”在这首《观莱茵瀑布》中,我们可以感受到谷超豪对生活的情怀。我们默默地祝福这位白发翩翩的儒雅学者身体健康在学术育人中再一次攀登上更高的山峰。谷超豪院士简介: 浙江温州人,1948年毕业于浙江大学,1959年获苏联莫斯科大学物理数学科学博士学位,复旦大学教授、数学研究所所长。曾任中国科学技术大学校长。在微分几何、偏微分方程和数学物理等方面的研究成果突出,获第二届华罗庚数学奖。主要从事偏微分方程、微分几何、数学物理等方面的研究和教学工作,又致力于大学的行政领导工作,均取得重要成就。在一般空间微分几何学、齐性黎曼空间、无限维变换拟群、双曲型和混合型偏微分方程、规范场 理论、调和映照和孤立子理论等方面取得了系统、重要的研究成果。创建了高维、高阶混合型方程的系统理论。在规范场的数学结构、高维时空的孤立子理论研究方面取得重要进展。1980年当选为中国科学院院士 (学部委员)。

谷超豪就是这样,逐步成为享誉国际的数学家,不仅在纯粹数学和应用数学两方面都有重大贡献,而且在当今核心数学前沿最活跃的三个分支:微分几何、偏微分方程和数学物理及其交汇点上,获得了国际公认的突出成就,奠定了他在国际数学界的地位。

50多年来,谷超豪在国内外发表论文130篇,其中100篇独立完成。国际数学家联盟主席帕利斯教授在2002年国际数学家大会开幕式上致词称:“中国数学科学这棵大树是由陈省身、华罗庚和冯康,以及谷超豪、吴文俊和廖山涛,及最近的丘成桐、田刚等人培育和奠基的。”

这些成就的背后,是谷超豪几十年的艰苦付出。“青年要立志做大事。”自打上小学起,孙中山先生的这句格言,就一直激励着谷超豪。

小学三年级时,循环小数让谷超豪感到神奇——它是无穷无尽的,“你抓不住它,但却可以尽情想象”。

大学三年级时,他遇到了仰慕已久的著名数学家苏步青教授。在苏教授悉心指导下,谷超豪的数学人生从此驶入快车道。

1948年,谷超豪毕业留校,任苏教授的助教。一天,苏先生在课堂上提到,在“一般空间微分几何”中,有关“K展空间”的子空间理论尚未建立。这激发了谷超豪强烈的创新愿望,他努力思考这个问题。一天睡觉时,灵感如微风般将他唤醒,一个新的方法进入他的构思,经过连续几天的复杂计算终于成功。

把国家急需作为研究方向

把国家急需作为自己研究的方向,并大胆创新、持之以恒,直至做出重大贡献。这正是所有国家最高科技奖获得者发明创造的一个公式,谷超豪的数学研究同样遵循这个定理。

正当谷超豪在微分几何方面的成就引人注目时,他敏锐地看到空间技术发展对数学提出的新要求。

1957年,苏联人造卫星上天,震惊全世界。正在莫斯科留学的谷超豪毅然决定放弃自己专长的微分几何,围绕国家需求,开垦偏微分方程这块国内数学领域的处女地。1959年,谷超豪回到国内,即以机翼的超音速绕流问题为突破口,开始组织人员,向这道难题发起了进攻,不仅给出了数学证明,还培养出李大潜、俞文此等优秀人才。

谷超豪的学生李大潜院士感叹地说,谷先生在治学中有一种“多变”的精神。这种“多变”,表现为科学家独特的个人风格和超强的创新能力,实际上却缘于谷超豪强烈的社会责任感——从祖国建设的需要出发,才能不断发现学科创新点,从祖国建设的需要出发,才有源源不断的激情和智慧。

杨振宁赞扬谷超豪“站在高山上往下看,看到了全局。”

“加减乘除”演绎数学人生

数学家谷超豪的科学研究、教书育人中,处处都有“加减乘除”。

加法:谷超豪+胡和生=院士夫妇。一个书房两张写字台,丈夫的书桌朝阳,妻子的书桌面墙——“我这个位置比她的好。”谷超豪说。每天,两位院士就在这里并肩研究。

是数学成就了谷超豪的爱情之梦。都说成功的男人背后有一个女人,但胡和生“推翻”了这个定理:不仅在生活上与丈夫相濡以沫,在事业上更是携手共进——她是中国数学界唯一的女院士,也是第一位走上国际数学家大会NOETHER讲台的中国女性。

减法:日常生活-家务=更多工作时间。对这对院士夫妻而言,日常生活则是一道减法题,挤出来的时间便用在了做学问上。

说到节约时间,胡和生举了一个最有说服力的例子:“我一般不上理发店,通常都是自己洗了头发,再请谷先生帮我剪短一点,稍微修修就可以了。起初先生说不会剪,我说不要怕,他慢慢地也就学会了,并且称赞这办法好,省了不少时间和麻烦!”

乘法:数学×文学=丰富的人生。科学家与诗人似乎是两种气质完全不同的人。然而谷超豪却发挥业余爱好诗词的优势,做了一道成功的乘法,使自己的人生变得别样丰富。

“成汽遨太空,积雪踞高峰。一泻惊江海,化雨随东风。”字面上,是对观莱茵大瀑布的描述。实际上,谷超豪人生不同阶段的理想都蕴藏其中——年轻时,渴望飞得高远。年岁渐长,希望厚积而薄发。中年的理想是事业有成、在国内外数学界有影响。如今80多岁了,仍希望为东方文化和数学事业再尽微薄之力。

除法:一生成就÷教学=桃李满天下。几十年来,谷超豪一直继承着苏教授留下的传统,定期参加由学生和青年教师组成的数学物理、几何讨论班,至今雷打不动。他直接指导的研究生中就有3位成为中国科学院院士。

谷超豪说:“当年,老师苏步青对我说:‘我培养了超过我的学生,你也要培养超过你的学生’——他这是在将我的军!如今回首,我想,在一定程度上我可以向苏先生交账了!”

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