丘成桐:东风西风,不平则鸣

近日,华人数学家丘成桐自传《我的几何人生》中文版面世,让人们一窥世界顶尖数学家的传奇故事。
1982年,33岁的丘成桐以证明卡拉比猜想和爱因斯坦方程中的正质量猜想,获得菲尔兹奖(Fields Medal),该奖项被称为“数学界的诺贝尔奖”。在微分几何上的杰出贡献,使其成为世界公认最具影响力的数学家之一。
《孟子》有言:“颂其诗,读其书,不知其人可乎?是以论其世也。”
这本自传以一个数学家的诚实,记录了丘成桐的出身、成长和个人经历,从中可以审视我们的教育和文化,探寻科学繁荣进步的源泉。
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《我的几何人生: 丘成桐自传》
[美国]丘成桐 史蒂夫·纳迪斯 著
夏木清 译
译林出版社 2021-3
始终不搞太抽象的数学
一般人看来,数学意味着繁复的计算、无尽的逻辑推演,以及如天书般的公式和符号,似乎与文艺毫不相干。这是一个极大的误解,世界上最伟大的科学家,几乎都在文艺上有异于常人的嗜好。
爱因斯坦说:“死亡意味着再也听不到莫扎特的音乐了。”霍金酷爱瓦格纳,普朗克擅长管风琴,李四光、袁隆平都爱拉小提琴,屠呦呦接受采访时总爱坐在钢琴旁边。
在身兼哲学和历史教授的父亲熏陶下,丘成桐从五岁起就读书练字,背诵诗词,从四书、史记、唐诗到鲁迅、王国维、冯友兰等人的著作,遍读中国文史典籍。父亲去世后,他读《红楼梦》描写苦痛的极致,体味“字字看来皆是血,十年辛苦不寻常”。
《红楼梦》之所以能扣人心弦,乃是因为这部悲剧描述出家族的腐败、社会的不平、青春的无奈,是一个普罗众生的问题。40多年来,丘成桐一有空就会读这部著作,深信数学创作也如写小说,不能远离实际。好的数学也应当能接触到大自然中的芸芸现象才能够深入,才能够传世。
“立志做大学问,只不过是一刹那间事,往往感情澎湃,不能自已,就能够将学者带进新的境界。”他在自传里写道。
丘成桐毕生钻研的数学领域是微分几何,即用微积分的理论研究空间的几何性质。虽然一般几何学家视微分方程为畏途,但他决定要将这两个重要理论结合,让几何和分析都表现出内在的美。简洁有力的定理使人喜悦,就如读《诗经》和《论语》一样,言短而意深。
有些人以为,越高深的数学越抽象,只是孤芳自赏,但丘成桐从不这样看。他在漫长的数学研究和奋斗过程中,始终不搞太抽象的数学,总愿意保留大自然的真和美。
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1996 年,丘成桐与主杨振宁 ( 左) 和丁肇中 ( 右) 在清华大学。
1982年,是丘成桐数学事业的高光时刻。那一年,33岁的他成为首位获得菲尔兹奖的华人数学家。丘成桐在拓扑学、弦理论上的贡献对物理学意义重大,以至于他在哈佛大学同时任物理学教授,在他的博士后中,有十多位是物理学博士。
著名作家茨威格曾说:“真正天才的活动是自发的,自然的,他像世界一样伟大,像人类一样丰富多彩。他所以产生永恒的影响,是由于他创造了力量,赞扬了大自然,战胜了生活暂时有限状况,而把它提高到无限的境界。”
丘成桐不喜被人冠以“天才”之称,但他承认数学家的工作不应该远离大自然的真和美。没有物理上的看法,很难想象单靠几何的架构,就能够获得深入的结果,广义相对论中的质量和黑洞理论都有很美的几何意义。
之所以钟爱这些与物理学,特别是与相对论有关的几何问题,丘成桐坦言是受到王国维的影响。“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”,刚开始要找到一个制高点,对整个问题形成通透的理解;然后“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”,不眠不休、废寝忘食地投入工作;到了最后,“蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处”,灵光一闪,完成证明。
透过丘成桐的学思历程,我们不得不重新审视:怎么正确看待中国传统文化与现代科学之间的关系?
新文化运动以后,二者被对立起来,陈独秀说,“要拥护那赛(science)先生,便不得不反对旧艺术、旧宗教。”直到今天这种思想仍有不少信徒。百年来,有识之士驳斥这种偏颇之论,试图拨乱反正,为中国传统文化正名。丘成桐在数学上取得的巨大成就,无疑提供了一个强有力的佐证。
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丘家全家福,1955年摄于香港沙田。图/译林出版社
在西方的事业和东方的根柢之间寻找平衡点
中国传统文化滋养了一个数学家的治学精神,也涵养了一个大半生飘零海外的华人科学家立身处世、安身立命之道。
自1969年远渡美国,丘成桐在美国已经工作和生活了超过半个世纪。在自传中,丘成桐不吝对美国大学和科学体制的感激,但他也明言对美国的情感没那么深厚。在西方的事业和东方的根柢之间,他试图寻找到一个平衡点,最后发现,唯一能做点事情的,是帮助中国发展数学事业,尽力培养数学人才。
1979年丘成桐受华罗庚的邀请访问中国。从1984年起,他先后招收了十余名来自中国的博士研究生,为中国培养微分几何方面的人才。他不仅教给学生一些特殊的技巧,更教会他们如何领会数学的精辟之处。1994年6月8日,丘成桐当选为首批中国科学院外籍院士。
随着中国改革开放,丘成桐组织各种层次的数学会议,发起各种人才培养计划,并募集大量资金,建立数学研究中心。目前,两岸三地已建立6个数学中心。为了增进华人数学家的交流与合作,他发起组织国际华人数学家大会,广泛设立奖学和奖教基金。长远的目标是中国在数学上的成就,能与美国和欧洲并驾齐驱。
数学追求宇宙万物之原理,是诸多应用科学的基础,它能使一个国家真正走向富强和现代化。只有数学知识普及了,培养出一大批尖端数学家,方能发展最先进的科技。
华为的5G技术标准就主要来自土耳其数学家埃达尔·阿勒坎2008年发表的的极化码技术方案,华为用10年时间将这一数学论文变成了技术和标准。这样的例子不胜枚举。
长年奔走于中美两国数学界,丘成桐看到中国在教育和科学制度上存在的问题。比如,学术晋升靠论资排辈和人情世故,刻板的教育制度,缺乏独立思考和创造性,一些人把金钱和权力放在首位,而不是追求数学真理的兴趣。
丘成桐不是唯一看到这些问题的人,却选择不平则鸣。这或许是出于数学家的真诚,也或许是源自儒家知无不言、言无不尽的信仰。
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1969年,崇基书院毕业典礼上的丘成桐。
这种真诚和信仰,有时不得不以牺牲人际关系为代价。丘成桐坦言,在数学生涯中曾遭遇过误解和摩擦,甚至是攻击和诋毁。
在自传中,他披露了自己与导师陈省身之间的分歧,与他的博士、后任北京大学副校长的田刚失和的过程,以及对杨振宁等科学家在共事过程中的评价。因不认同一些做法,而与师友、弟子之间失和。
在书中,丘成桐直言不讳地指出中国院士制度的弊端。在美国,学术界的升迁主要系于学术上的表现,即工作上的成就。当选美国国家科学院院士是很高的荣誉,却并没有什么物质上的好处。但在中国,院士享有规定的待遇,有很大的影响力。他批评一些中国大学和城市以拥有院士数量为学术水平的现象。
《纽约时报》曾报道:“丘成桐的故事就是展示中国的一个窗口。通过他,我们可以看到一个有着五千年文明历史的国家,正努力与现代科学结合在一起。如果这种结合获得成功,最终将重塑世界科技的平衡。”
中国古代文学批评传统,强调知人论世。作为普通读者,当我们阅读丘成桐的时候,找到他身处的时代和社会坐标,就能够读出隐含在个人成长背后丰富的跨文化涵义,借此反省个人努力的轨迹与身处环境之间的深刻联系,一定会有一番属于自己的领悟,而不仅仅只看到一个数学家在一个可能你永远都不会涉足的狭窄科学领域的奋斗史。
(作者系本刊评论员)
图片编辑:张旭
值班编辑:邱宇
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《中国慈善家》2021年第3期
2021年6月10日上市