谷超豪:学海茫茫欲何之人生几何学几何——中新网
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    谷超豪:学海茫茫欲何之人生几何学几何
2010年01月12日 10:44 来源:解放日报 发表评论  【字体:↑大 ↓小
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  84岁的谷超豪院士仍然有着一双清澈的眼睛,即使在获得中国科技界的最高荣誉之后,那双眼睛也一如既往的透彻和平静。

  这是实至名归的一次颁奖。2002年国际数学家大会上,国际数学联盟主席帕利斯在开幕词中提到,中国的数学犹如一棵由非凡的数学家精心种下的大树,并列举了几位杰出的中国数学家的名字,其中长期在国内工作、尚健在的数学家只有两位:吴文俊和谷超豪。而在2000年,比谷超豪年长7岁的吴文俊获得了第一届国家最高科技奖。

  和吴文俊一样,谷超豪可算是中国现代数学谱系中的第二代传承者——吴文俊的老师陈省身、谷超豪的老师苏步青,都是中国现代数学的先驱者和奠基者。

  作为苏步青最得意的学生,谷超豪在微分几何、偏微分方程和数学物理等方面的研究成果突出。在常人眼里,数学家的生活总带着几分神秘。如诺贝尔奖得主约翰·纳什的传记所言:数学家同时生活在两个迥异的世界中。一个是柏拉图式的冰清纯净的世界;同时他们也得生活在短暂、混沌,且需不断顺应变化的现实生活中。但对于谷超豪而言,他的世界里,数学就是一切。

  “对苏老的评价我愧不敢当”

  谷先生赴北京领奖之前,记者与他做过一次长谈,话题很丰富,但仿佛有魔力般,谷先生的回答总是围绕着“数学”。比如,当我们谈到反映数学家约翰·纳什生平的好莱坞电影《美丽心灵》,谷先生的兴趣既非纳什多舛的命运,也非深具话题性的诺贝尔奖,而是某一个令他念念不忘的数学命题:“纳什写过一篇关于微分几何的论文,我看过之后,提出了一个有关的问题,作了一篇有价值的文章。”

  他们年龄相仿,是同一时代的数学家——上世纪50年代,在微分几何领域,26岁的纳什以“纳什嵌入定理”崭露头角,谷超豪则在25岁时完成了 《隐函数方程式表示下的K展空间理论》,并引起了国际数学界的注目。1957年谷超豪被公派到苏联进修,两年后,成为“文革”以前唯一取得莫斯科大学数学物理科学博士学位的中国留苏人员(大部分人最多只拿到了副博士学位)。

  新闻视点:您在数学方面是否有特殊的天赋?

  谷超豪:我不知道我有没有天赋。但我对数学的兴趣源于小学三年级接触到循环小数,数学要靠想象,熟悉这个无限的概念激发了我的想象能力,之后我便爱上了数学。

  新闻视点:您很年轻便做出了受国际重视的成果,这很难得吧?

  谷超豪:一个人如果40岁之前还没有表露出数学方面的才华,那么他们很难有大的成就了。我关于K展空间理论的那篇论文,最初是苏步青先生提出的一个问题,让我们这些学生试着研究看看,结果我做出来了,并且采用新的研究方法,引起了国际同行的注目。

  新闻视点:苏步青先生对您有这样的评价,“谷超豪只有一点没有超过老师,就是没有培养出像谷超豪似的学生来。”对苏老这样的评价您有什么看法?

  谷超豪:对苏老的评价我愧不敢当。我带的研究生中有3位已经是院士,一些年轻的教师的科研水平也能在国际上占有一席之地。我对待学生比较严格,盯得比较紧。培养杰出的学生不仅需要天赋和好的老师,还需要有足够的经费吸引人才,需要提供好的环境进行研究。

  新闻视点:您曾在莫斯科大学获科学博士学位,但大部分的教育经历都在国内,现在大学都比较重视国外的学习或教学经历,您怎么看学术界的“土洋”之分?

  谷超豪:以我自己的经历来说,当时前苏联的科学技术水平比当时国内水平高,莫斯科大学数学系的科研水平、教师水平都很高,在那里学习,经常有机会参加一些讨论班,受益匪浅,但不管在哪里,最重要是靠自己的勤奋学习。年轻人无所谓土还是洋,都要主动和师长学友深入交流,这对启发科研思路大有好处。所以我主张提供经费供国内人才和国际数学界多加交流,了解最前沿的研究成果,开拓视野。

  “我国现在还谈不上是‘世界数学强国’”

  “独特、高雅、深入、多变”。

  法国科学院女院士肖盖对谷超豪院士研究风格如此描述,并称他是“一位向难题进攻并解决难题的偏微分方程专家”。谷超豪的学生、中科院院士李大潜最佩服的,是谷超豪根据国家需要多次转变了自己的研究方向,但每一次都很快能在新课题上找到突破的切入点。

  谷超豪的研究涉及微分几何、偏微分方程和数学物理等方面。上世纪60年代初,谷超豪率先解决了空气动力学方程组的平面超音速机翼绕流问题,比美国著名数学家舍费尔等人的相应结果早了十几年;70年代,他和杨振宁教授合作,在国际上最早证明了杨-米尔斯方程初始问题局部解的存在性,弄清了无源规范场和爱因斯坦引力论的某些联系和区别;80年代后,他又在数学物理的孤粒子研究领域取得突破。

  如今,年过80的谷超豪仍停不下来,兴趣之一集中在引力场有关的问题上。

  新闻视点:我国的数学研究在国际上处于怎样的地位?您能够描述一下数学界的未来吗?

  谷超豪:我国现在还谈不上是“世界数学强国”。原因在于原来的基础较差,往高处走必须要有一个起步点,起步点不高很难在短时间内达到较高点。美国等科技强国在科研上能够投入大量资金,这至少能够吸引人才。数学界没有解决的问题有很多,需要许多人凭借自己的兴趣点继续研究,站得更高,看的更远。

  新闻视点:您读大学的时候,陈建功、苏步青先生两人白手起家,创立了浙江大学学派,培养了一大批学生,为什么当时条件那么差,但是高等教育却人才辈出?

  谷超豪:当时苏步青先生、陈建功先生是著名教授,刚从日本留学回来,他们有责任感,有雄心壮志,想在中国建立一个有国际水平的数学系,建立浙江大学学派。青年学生往往投考浙江大学数学系,苏、陈两位教授对培养学生花了大量心血,功夫不负有心人,那时浙江大学数学系培养出好几位拔尖人才。优秀的人才需要一定天赋和好的教育。另外,还要给这样的人才提供较好的科研环境和条件,创造开阔眼界自由交流的氛围。很难说还要多少年能够解决这个问题,现在要做的就是要给研究生更多的机会。

  “奥数辅导可以搞一点”

  谷超豪的学生、复旦大学数学系教授周子翔说,与老师的相处似乎永远都在探讨学术问题,即使他的70岁与80岁两次大寿,也都以国际学术会议的方式庆祝。“他几乎所有的时间都沉迷在对数学的思考中了。”

  谷超豪写过一首题为 《观巨型皂泡飞舞》的诗,在肥皂泡“盈尺珠玑”,“凸凹婆娑”之中,数学家疑问的是“谁能解得方程来?”他还有一个爱好:根据台风的几何特性做台风预报,和气象台比试一下谁更准确,谁更及时。

  新闻视点:能不能谈一下您心目中的数学?

  谷超豪:这很难描述。数学最大的魅力在于创造,比如在研究数学的过程中发现前所未有的新应用,或是在实际应用中不断发现新的数学问题,都是数学的魅力所在。

  新闻视点:美国科学院院士贝尔曾说数学是科学的“皇后”,也是科学的“仆人”,怎么理解这句话?

  谷超豪:数学是高度概括性的科学,它为其他科学提供了适用性很强的方法,可以站得很高,方法用处很大。数学同时扮演皇后和仆人这两种角色。数学理论很严谨,很严格,用数学方法论证了的东西,人们是难以推翻的。纯粹数学推理过程十分严格,好的定理十分漂亮,但这并不是说数学能凌驾于其它学科之上。纯粹数学重要性之一是可以用它来解决其它学科中涉及数学的重要问题,为其它学科的发展,或为国家建设作出巨大贡献。

  新闻视点:有一种看法是,我们这样的发展中国家,只要科学“仆人”的这一面即可,那些纯粹理论的基础研究,又花钱又没产出,让发达国家做去好了。

  谷超豪:如果没有基础研究,就算拥有技术,我们可能连其中的奥妙在哪都不知道。基础科学的研究往往不能马上创造经济效益,但基础学科的重大成就,有巨大的应用潜力。比如说,电磁波、放射性和半导体,都是在物理学和化学的研究中发现的,现在成为人类生活中必不可少的技术手段。19世纪中有人把逻辑推理代数化了,形成了最初的电子计算机的思想。基础研究的重大突破,会使得社会文明获得长足的进步。

  新闻视点:现在对奥数的争论很多,有专家称其为“误人子弟”,您对此有何看法?

  谷超豪:并不能说误人子弟,照此逻辑,现在孩子们学钢琴也是误人子弟了?让对数学有兴趣且学有余力的学生参加奥林匹克数学竞赛辅导是可取的,但将此作为升学条件便不可取了。我觉得奥数辅导可以搞一点,但不要太早,不要过分。

  数学和诗一样让我喜欢

  微分几何、偏微分方程和数学物理,绝大多数人眼中艰深的 “百慕大三角”,却成了他生命中的“黄金三角”,60余年求索,为人类和国家发展,探宝不止;

  从规范场到孤立子数学结构,他的目光始终瞄准当今核心数学前沿最活跃的分支,国际学界用八个字评价他的研究风格:“独特、高雅、深入、多变”;

  聆听过他教诲的学生中有中科院院士6人、工程院院士3人,50年育人躬耕,他的“桃李”构成了共和国数学事业的脊梁。

  谷超豪,这位喜爱作诗的数学大师,年过八旬依然奋斗在教学、科研第一线,享受着他的诗意数学,也践行着自己的诺言——人生几何学几何。

  人言数无味,我道味无穷。良师多启发,珍本富精蕴。解题岂一法,寻思求百通。幸得桑梓教,终生为动容。

  “在我的生活里,数学是和诗一样让我喜欢的东西,诗可以用简单的语言表达非常复杂的内容,用具体的语言表现深刻的感情和志向,数学也是这样,1除以3,可以一直除下去,永远除不完,结果用一个无限循环的小数表示出来,给人无穷的想象空间”。在谷超豪眼中,诗歌的对仗与数学的对称性是相通的,能用简洁、清晰而优雅的语句对数学问题进行描述,也是一个研究者的必备素养。

  谷超豪对于数学的那份感情,既含蓄又深沉。1988年,谷超豪出任中国科大校长,行政事务繁忙。他给自己提出了“数学不断线”的要求,于是,乘火车、坐飞机,从白天到黑夜,只要一有机会,思绪就会回到数学之中。

  很少有人知道,谷超豪还是个“业余台风预报员”。他的“得意之作”是2004年夏天预报“云娜”台风。当时上午新闻里播报台风已在浙江、福建间登陆,晚上将影响上海。吃午饭时,谷超豪看见朝南的窗户有雨点打进来,立刻“预告”台风对上海不会有太大威胁。原来他依据的是 “台风中心的运动方向主要是从南往北的,是个逆时针的反气旋”这一大气物理知识。后来事实果真如此。

  学海茫茫欲何之,惜阴岂止少年时。秉烛求索不觉晚,折得奇花三两枝。

  眼前的谷超豪,已是84岁的老人,每天依然工作8小时以上。说起正在思考的科学问题,他更是眼睛发亮,“现在每天的重要‘功课’是思考爱因斯坦的广义相对论,里面可有不少值得探究的好东西。”

  与数学长达一甲子的缘分,支撑谷超豪的,除了兴趣,更离不开为国为民的情怀。

  有人曾这样问谷老:如果没有那么多社会工作,对您来说是不是会更好?他的回答简单,却也不简单:“我情愿肩负历史责任。”战乱年代,他投入抗日救国的历史洪流;和平年代,国家和人民的需要,成为影响他一切选择的决定性因素。

  1958年,前苏联人造卫星上天。正在莫斯科留学的他毅然决定开垦偏微分方程这块国内数学领域的薄弱园地,并高瞻远瞩地提出要以高速飞行为实际背景,以空气动力学的需求和成果作为研究的切入点。1959年,他回到国内,即以机翼的超音速绕流问题为突破口,开始组织队伍,发起了进攻。

  文革时期,他在研究小组中只能是“从旁协助”,不算正式成员,却起到了“领军”作用。谷超豪回忆:“那时条件非常艰苦,数学系有一个‘719型号’计算机,大而笨重,占据了一个房间的空间,一秒钟只能算几万次。更要命的是这台计算机没有自动保存功能,如果题目做了一半停电或者机器故障,资料就会全部作废。有时为了电源稳定,我们只能半夜去用计算机,而且一算经常要四五个小时,在这段时间里,我们一边抓紧计算,一边提心吊胆地怕出问题,不过最终还是解决了难题,也算是给自己争了口气。”

  偏怜人间酷暑中,朝朝新蕾化新丛。笑倾骄阳不零落,抚育精英毋闲空。

  每两周,复旦数学系就有一次“盛事”——谷超豪院士与他的博士生弟子们一起研讨最新数学问题。

  如果说微分几何、偏微分方程、数学物理三个领域,构成了谷超豪生命中的“黄金三角”,那么毫无疑问,研究和教学就是他“人生方程”缺一不可的纵轴与横轴。

  一生成就,化作桃李满天下。如今复旦数学系和数学所已成为国际知名的研究机构。谷超豪直接指导的研究生中有3人成为中科院院士,听过他的课和接受过他指导的学生中还有科学院院士3人和工程院院士3人。对此,他谦虚又自豪:“当年,我的老师苏步青对我说:‘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。”

  学生眼中,谷超豪是严师。穆穆记得,十几年前,他准备参加有关“大气物理”的博士论文答辩。论文得到了谷超豪的肯定,但他却“发派”自己去大气物理研究所呆半年后再答辩,原因是“对大气物理的基础了解不够”。刘宪高也忘不了,刚进复旦时谷先生就这样鞭策他:“写文章要一篇比一篇好,科研不要永远停留在同一水平上。”

  同时,他更是“恩师”。有学生这样形容,“他带着大家探索、开路。种种创业之初困难的事都由谷先生做了,而在找到了一条通往金矿之路后,他就把金矿让给跟随他的年轻人去继续挖掘,自己则带着另一批年轻人去寻找另一个金矿。”

  如今科学界,有些导师“名正言顺”地把学生成果视为己有。可到了谷超豪这里,即使论文题目的确定和具体做法都是他一手指导,只要是学生自己深入研究和计算了,他就绝不署名。他说,“这是学生的权利,作为老师怎么能去剥夺?”至今谷超豪署名发表的130篇论文中,八成以上是他独立完成的。

  “青少年要立志做大事,不可立志做大官,也不可立志赚大钱。”这是他对当今教育的期待。

  “今天的数学已成为十分广大的科学体系,我所做到的,还只是拾到海滩上的几颗零星的贝壳,希望寄托在年轻人身上,但我还会不断努力。”这是他对自己长久的自勉。

  (本文小标题均辑自谷超豪先生诗作)

  谷超豪

  1926年5月出生于浙江温州,1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。曾任复旦大学副校长、中国科技大学校长。现为复旦大学数学研究所名誉所长。著名数学家,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作出了重要贡献。

  获奖感言

  得到国家最高科技奖,我非常激动。我是一名普通的科技工作者,努力去完成国家交给的科技任务,受到这样的重视,我非常感谢党和政府对我的关心和鼓励。我觉得这是对努力从事科技工作的人员的关心和鼓励。我非常感谢我的老师们的教导,我的同事们的交流和合作,没有这种教导和交流合作,我是不可能有今天的成绩的。我国的数学现在正处于蓬勃发展的阶段,出现了许多优秀的数学家。有些工作达到了世界水平,但是与数学强国相比,我们还有差距。我们应该满怀豪情,把握方向,发愤努力,继往开来,把我国的数学研究推向一个新的高度,新的水平。为尽早成为世界数学强国而努力奋斗!(尤莼洁 孔令君 彭德倩)

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我国实施高温补贴政策已有年头了,但是多地标准已数年未涨,高温津贴落实遭遇尴尬。
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