人言数无味,我道味无穷
作为数学家,他一生硕果累累;作为教育家,他桃李满天下。他开创了中国数学研究的新时代,他的弟子中有9人成为中国科学院或中国工程院院士;他和妻子同为中国科学院院士,是学术界的一段佳话……他就是我国著名的数学家谷超豪。
浙江温州自古人杰地灵,向来有“数学家之乡”之称,中国首家数学专业杂志的创始人黄庆澄、“中国现代数学播种人”之一的姜立夫、“东方第一几何学家”苏步青等都生于斯、长于斯,而这里的一方水土也将谷超豪和数学紧密地联系在一起。
最早让谷超豪对数学开始有鲜明记忆的,是小学三年级时学习循环小数,无穷无尽的循环小数让谷超豪倍感新鲜,“你抓不住它,但却可以尽情想象”。到了六年级时,大家开始学习古代的经典数学题“鸡兔同笼”“童子分桃”等,当别的孩子还在靠死记硬背时,谷超豪却琢磨着用更简单的方法来解决。他拿来哥哥的代数书研究着,无师自通就想到用方程来解决的便捷方式。
1938年,谷超豪考入温州中学。学校雄厚的师资力量和启发性的教育方式让谷超豪有了飞快的进步。一次,数学老师问:“一个四边形,每边边长都是1,面积是否为1?”谷超豪想了想说:“不一定。四边形一压就成为直线,此时面积为0。”这样的思维方式对于一个孩子来说,是非常难能可贵的。谷超豪后来回忆:“对我影响最大的,是刘薰宇的《数学园地》。它介绍的微积分和集合论的初步思想,把我带入了一个全新的世界。”
当时,抗战已经全面爆发,山河满目疮痍。谷超豪认为大好青年应当以救国救民为己任,并利用自然科学改造世界,自己应当努力去实践这两件事。
从此,一是身为科学家,二是作为革命者,两种身份,殊途同归的使命,成为谷超豪人生历程当中的两大原动力。1940年,年仅14岁的谷超豪加入了中国共产党,积极参与抗日宣传活动,为救亡图存贡献自己的力量。1943年,谷超豪考入浙江大学龙泉分校学习数学。
谷超豪在积极求学的同时,始终坚持积极从事党的地下工作,组织求是学社,学习马列主义,参加学生运动。谷老回忆:“在搞地下工作的时候我就不想数学,在钻研数学的时候也不想地下工作。我觉得自己是幸运的,能有精力平衡好两者。”
大学三年级时,他遇到了影响自己一生的恩师苏步青。苏先生条理清楚、推理严谨、图文并茂的授课方式,让他如醉如痴。苏先生指定他阅读一篇有关变分反问题的论文,论文篇幅近百页,艰涩难懂,还涉及他此前从未接触过的知识。但谷超豪下定决心苦学,终于啃下了这块硬骨头。从此,他对解读艰深的学术著作有了足够的信心。
1948年,谷超豪毕业留在浙江大学任教。苏步青先生让他管理图书室,这对于他来说可是“美差”,“东翻西看”非常方便,一边打基础,一边可以做一些有创造性的课题。对于数学研究事业,正如谷超豪所说:“人言数无味,我道味无穷。”在无边的数学知识海洋里,他如鱼得水,恣意畅游。
中国数学科学的奠基与培育者
谷超豪在从事地下工作时曾屡立功勋,中华人民共和国成立后,本可以转为行政领导,但他看到百废待兴的国家更需要科研工作者,于是决定留在科研第一线,将全部精力投入到科研中。1953年,全国高校院系调整,谷超豪跟随恩师苏步青来到上海复旦大学任教。
20世纪50年代初,谷超豪从事古典微分几何的研究,几年后转而研究计算数学、概率论、偏微分方程,这几个领域都是当时国家需要的。此外,苏联成功发射第一颗人造地球卫星,也给了谷超豪很大的触动。1957年,他被公派到苏联进修,在完成规定课程的同时,他有意识地学习了与高速飞行器密切相关的空气动力学,并且别出机杼地从偏微分方程研究的角度切入,解决了空气动力学中许多困难而又至关重要的问题。1959年,谷超豪获苏联莫斯科大学物理—数学科学博士学位,随后即由微分几何转入偏微分方程和数学物理领域。(www.xing528.com)
现代科学的分工已经非常细致,即使是在数学学科内部,不同的方向也是犹如远隔重山。对于一个科研工作者来说,放弃现有成绩,一切归零后重新出发,是难以想象的艰难。而谷超豪为了国家的发展,迎难而上,更显难能可贵。尽管深爱数学,谷超豪却不认为数学是凌驾于其他学科之上的。相反,他对“数学是科学的仆人”的说法很欣赏:“数学最使人兴奋之处,就在于可以用它来解说或解答各门学科中的重要问题,同时又不断吸收其他学科的成就,扩大和充实自己的研究,为国家建设做出巨大的贡献。”
20世纪60年代,谷超豪进入了学术丰收期,他的研究领域横跨数学、物理学科的多个领域。他关注流体力学中的偏微分方程问题,取得了一些国际领先成果。在混合型偏分方程方面,尤其是在多元混合型方程的边值问题中也取得了重要突破。1974年,复旦大学组成了以谷超豪领衔的科研组,和著名物理学家杨振宁合作,进行规范场理论方面的研究。最终,他们在国际上最早证明了杨—米尔斯方程的初始问题的局部解的存在性,弄清了无源规范场和爱因斯坦引力论的某些联系和区别,取得了丰硕的成果。
从20世纪80年代后期到他离开人世,谷超豪在当今数学的最前沿领域,尤其是数学交叉研究和边缘化上,获得了一系列富有开创性的成果,已经处于国际领先地位,为我国的尖端技术,尤其是航天工程的基础研究做出了杰出的贡献。
谷超豪的学生李大潜院士感叹:“说他是一位数学家,还不如说他是一位数学领域的战略家,总是能高瞻远瞩地看到数学未来的发展方向,而且,他总能看到国家发展的重大需求,通过需求来引领数学研究的未来。”
桃李满天下的名师
在科研方面屡建奇功的同时,谷超豪并没有辜负恩师苏步青先生对自己能培养更多人才的殷切期盼。苏先生此前曾多次提起:“我的学生超过我了。”但他也表示:“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。”
对恩师的教诲,谷超豪深感责任重大,说:“我在好多地方不如苏先生,苏先生的这句话是在将我的军,要我好好培养学生。”
从教60年后,谷超豪自认“可以向苏先生交账了”,他的众多学生中已经涌现了李大潜、洪家兴、穆穆等9位院士,还有多位成就斐然的教授和科研骨干,这样的成就遍观中外也是难寻的,而这都离不开他对学生们的谆谆教诲。
穆穆院士回忆起自己当年参加“大气物理”学科的博士论文答辩。论文获得了谷超豪的肯定,但他却“发派”自己前往大气物理研究所工作半年后再参加答辩,原因是“对大气物理的基础了解不够”。
周子翔教授感叹当谷先生的学生非常辛苦:“我们每个星期都要讨论研究内容,哪个学生发言里稍有差错,他第一时间就会指出来。不仅如此,他还会顺着问题举一反三,让学生从多层面来思考。”
刘宪高教授始终铭记刚进入复旦时,谷先生就鞭策自己:“写文章要一篇比一篇好,科研不要永远停留在同一水平上。”
正因为谷超豪的突出贡献,2002年,第二十四届国际数学家大会在中国举行期间,国际数学家联盟主席帕利斯教授在大会开幕式上致辞:“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。”这是对谷老一生为国培育人才工作的高度肯定。
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