《我的几何人生:丘成桐自传》
丘成桐 史蒂夫·纳迪斯 著
夏木清 译
译林出版社
□鹊华秋
从顽皮少年
到数学大师
丘成桐是谁?
在影视剧《生活大爆炸》第四季中登场的、和“谢耳朵”相爱相杀的美国物理学家布莱恩·格林,是弦理论的领军人物,而他的博士后导师就是丘成桐。布莱恩·格林说,“宇宙的密码,也许就刻在卡拉比—丘成桐空间的几何之中”,而弦理论的基础、卡拉比—丘成桐空间的数学结构发明者正是丘成桐。
用更世俗的方式介绍丘成桐的话,他是当代世界最具影响力的数学家之一,是世界唯一一位包揽菲尔兹奖、沃尔夫奖、克拉福德奖、马塞尔·格罗斯曼奖四项大奖的科学家。
丘成桐出身于广东汕头的一个书香世家,因时局动荡,刚生下来便随父母移居香港。父亲丘镇英毕业于厦门大学经济系,曾赴日本早稻田大学深造,后在香港崇基书院担任哲学教授。母亲梁若琳是梅城最后一位秀才梁伯聪之女,是温婉而坚毅的传统中国女性。
14岁时,丘成桐失去了父亲,这件事对他打击很大。各种不快的情绪一下子涌出来,将他置于从未经历过的状态。用他的话说:“心中充满悲伤,全身麻木,隐隐作痛。”
父亲是个正直的人,总能给他指出正确的方向,教导他做人要努力,凡事从正面看。父亲走了,家中的精神和经济支柱都没有了。这时,丘成桐有种强烈的欲望,要让泉下的父亲以他为荣。
丘成桐曾是个顽皮甚至叛逆的少年。三年级时,班上40多名学生,他成绩排第36名。父亲去世后,他“一洗以前的懒散”,转而立志支撑家庭,投身学术。“我能想到的是,在学业上脱颖而出,是走向成功的唯一途径。我只能有一个机会凸显自己,如果失败了,就什么都没有了。”
那是丘成桐一生的至暗时刻,因为家里经济拮据,举家搬至猪圈旁。为了方便上学,他夜晚留宿父亲学生所办小学的课桌上。然而,就是在这种困境中,他找到了人生的方向。
在偶然的情况下,丘成桐接触到华罗庚的书。“这本有关数论的书带我走进高等数学的世界,使我大开眼界。我又看了他的其他好几本书,都写得很精彩。我了解到数学可以很美,令人赞叹。”这些书,使丘成桐感到数学的召唤,从此一生矢志不移,开启了学霸模式。
20岁,他远渡重洋,两年后即在美国加州大学伯克利分校获得数学博士学位；27岁,他一举破解顶级数学难题卡拉比猜想,震动世界；30岁,成为普林斯顿高等研究院终身教授；33岁,成为“数学界的诺贝尔奖”菲尔兹奖首位华人得主；38岁,成为哈佛大学教授,这已是他第三次收到哈佛的邀请。
尽管表现出了极高的天赋,然而丘成桐却不喜欢“天才”这个词。在他看来,很多人都把“天才”浪漫化了,以为那些人能无中生有,创造奇迹,提出凡人想不出的方法,或者完成惊人的数学证明,似乎智慧是如此地高超,不费吹灰之力就能成就一切。丘成桐的经验是,解决数学难题需要艰辛的努力,没有捷径可走,除非问题本身其实就很容易。
在文史群书里
寻找科研动力
丘成桐年少时,并不喜欢读书,他更愿意在元朗的平原、沙田的山海之间嬉戏游玩,甚至逃学半年之久。在这期间,唯一的负担是父亲强制他读书练字,背诵古文诗词,读近代的文选及西方的作品。当时,父亲重点推荐了《水浒传》《三国演义》《红楼梦》等名著,还要丘成桐在看的同时将里面的诗词熟记。
《三国演义》和《水浒传》很快就引起丘成桐的兴趣,但是《红楼梦》仅看完前几回,就没法继续下去。直到父亲去世后,他才将《红楼梦》仔细地读了一遍。
父亲早逝,家道中落,让丘成桐与书中的情节产生了共鸣。“四十多年来,我一有空就会看看这部伟大的著作,想象作者的胸怀和澎湃的感情,也常常想象在数学中如果能够创作同样的杰作,是如何伟大的事情。”
“风檐展书读,古道照颜色。”丘成桐认为,感情的培养是做大学问最重要的一部分,阅读文学书籍是培养感情的良方。他读《红楼梦》,背诵秦汉六朝的古文,读司马迁的传记、《报任安书》,读李陵《答苏武书》、陶渊明《归去来兮辞》等文章,这些文章的内容都深深地印记在他的脑海中。
除了中国文学外,他也读西方文学,例如歌德的《浮士德》。这部歌剧描述浮士德的苦痛,与《红楼梦》相比,一个是天才的苦痛,一个是凡人的苦痛。“描写苦痛的极致,可以说是壮美的境界,足以影响人的性情。”
丘成桐说,人都有悲哀失败的时候,有人发愤图强,有人则放弃理想以终其身。“四十年来我研究学问,处世为人,屡败屡进,未曾气馁。这种坚持的力量,当可追索到当日感情之突破。我一生从未放弃追寻至真至美。”
在数学研究的过程中,丘成桐也得到了文学力量的加持。在他看来,数学研究是种奇妙的经验,每个环节都要花上很多细致的推敲,然后才能将整个画面构造出来。正如曹雪芹写作《红楼梦》一样:“字字看来皆是血,十年辛苦不寻常。”
丘成桐和众多朋友开拓的几何分析,差不多花了十年才成功奠基,虽不是“以血书成”,但每一次的研究都很花费工夫,甚至废寝忘食,失败再尝试,尝试再失败,经过不断的失败,最后才成就一幅美丽的图画。
他还喜欢看《史记》《汉书》。这些史书不但发人深省,文笔通畅,甚至启发了他做学问的方向。“做学问的道路往往是五花八门的,走什么方向会影响学者的一生。复杂而现实的历史和做学问有很多类似的地方,历史人物做的正确决断,往往能够为学者选择问题提供一个良好的指南针。”
丘成桐刚毕业时,几何学家西蒙邀请他到纽约石溪做助理教授。当时石溪聚集了一群年轻而极负声望的几何学家,在度量几何这个领域中可说是世界级重镇,丘成桐在那里学了不少东西。一年后又收到奥塞曼教授邀请到斯坦福大学访问,接着斯坦福大学聘请他留下来。但是当时斯坦福大学基本没有几何学方向的教授,丘成桐面临着人生取舍。
这时他记起《史记》叙述汉高祖的事迹。刘邦去蜀,与项羽争霸,屡败屡战,犹驻军中原,无意返蜀,最终成就了汉家四百多年的天下。“对我来说,度量几何的局面太小,而斯坦福大学能够提供的数学前景则宏大得多,所以决定还是留在斯坦福做教授。”
中国的数学
需要推一把
在2020年的最后一天,清华大学发布了“丘成桐数学科学领军人才培养计划”,宣布将面向全球招收初高中的数学天才少年。“无需高考,直接入学清华”的培养计划,引发了广泛热议。该计划的主要倡导者和执行者就是丘成桐。
这个项目每次招生不会超过100人,而这百人是在全球遴选,只有佼佼者才能胜出,被录取的考生将进入清华大学数学与应用数学专业学习。项目面向内地考生,主要招收高中一年级和高中二年级学生,如果是特别优秀的初中三年级及高中三年级学生亦可申请。
清华大学为此还专门成立了一个求真书院,只为保障“丘成桐数学科学领军人才培养计划”的顺利开展。该书院2021年3月份正式成立,并由丘成桐担任院长,采用“3+2+3”培养模式,即从本科连续培养至博士研究生阶段。
“中国的数学需要推一把”,丘成桐在自传中这样说。虽然大半生漂泊海外,但是他的心里一直牵挂着祖国。提升中国的数学水平是他一向的宗旨,这是来自家族的教导,也是他的老师陈省身秉持的宗旨。
著名数学家陈省身创立了“美国国家数学科学研究所”,扶持了不少年轻学者,其中就有丘成桐。如今,功成名就的丘成桐也效仿此举,在中国办起多个数学中心,积极投身于其中。
丘成桐认为,没有好的科学和学问修养,国家始终无法兴旺。培养数学人才,特别是培养青年数学人才,成了他现在最主要的工作。“在数学和科学的园地中,都会出现年轻的领导者。他们将新思维带进各个领域,渐渐地加强影响,整个学术界都会焕然一新。”
他创办的数学中心,机制和其他科研机构不同。这些中心以年轻人为主,以出色的研究成果为回报,和名利或其他动机无关。“只要有足够数量的人怀着共同的抱负工作,我们或许能够在中国建立一个根据地,使其他数学和科学研究所有例可援。”
虽然任何时候都有把金钱和权力放置在首位的人,但丘成桐感觉到,如今有越来越多的年轻研究人员,把学术成就视为最重要的目的。在他看来,怀着这种抱负的人多起来,中国的数学便有前途了。
数学家盼望的不是万两黄金,也不是千秋霸业,毕竟这些都会成为灰烬。“我们追求的是永恒的真理,我们热爱的是理论和方程。它比诗章还要华美动人,因为当真理赤裸裸呈现时,所有颂词都变得渺小；它可以富国强兵,因为它是所有应用科学的源泉；它可以安邦定国,因为它可以规划现代社会的经络。”丘成桐用诗一样的语言表达出自己对数学的理解。
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