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谷超豪:在数学的宇宙里写“诗”

2020-1-20      来源:      作者:

著名数学家、教育家,国家最高科学技术奖获得者,中国科学院院士,复旦大学数学研究所名誉所长、数学科学学院教授谷超豪同志因病医治无效,于2012624日凌晨108分在上海逝世,享年87岁。苏步青曾说:“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。”现在,谷超豪可以向苏先生“交账”了:在本科和研究生阶段受教于谷超豪的学生中,已经产生了李大潜、洪家兴、穆穆等9位两院院士和一大批优秀的高级数学人才。

 “在我的生活里,数学是和诗一样让我喜欢的东西。诗可以用简单而具体的语言表达非常复杂、深刻的东西,数学也是这样。”

——谷超豪

逝世前几年内,谷超豪收获连连:2008年,他被授予“上海教育功臣”荣誉称号;2009年,紫金山天文台以他的名字命名一颗小行星;20101月,他从胡锦涛总书记手中接过了中国科技界的最高桂冠——国家最高科学技术奖;今年5月,“上海数学中心”在复旦大学奠基,也正缘起他的建言。

荣誉面前,谷超豪既激动又平静,他说:“我希望再做一些事情。”声音不响,语气却坚定。

 “稚年知国恨,挥笔欲请缨”

童年正逢国事云乱之际。立下两个志向:一是当科学家,二是做革命者。

1926515日,温州的一座老式院落里传出一位男婴的啼哭,时人当然无法预知,他会成为继苏步青之后从瓯江畔走出的又一位大数学家。谷超豪的童年正逢国事云乱之际。他当时立下两个志向:一是当科学家,二是做革命者。

19403月,不满14岁的中学生谷超豪宣誓加入中国共产党,还担任过温州中学党支部的组织委员。

1943年考入浙江大学龙泉分校后,谷超豪在认真学好专业的同时,与进步同学组织了“求是学社”,阅读了大量进步书刊,参与组织了不少学生运动。在学生会选举中,他以一千多票的最高票数当选为学生会的主要负责人之一。

1988年,国家有关部门希望他出任中科大校长。当时,谷超豪与杨振宁先生的研究进展比较顺利,如果赴任可能对研究有影响。但谷超豪以大局为重,在老师苏步青先生、合作者杨振宁先生等的支持下毅然赴任。五年任上,谷超豪为提高教学质量做出了重要的贡献,该校的同步辐射和火灾科学两个重点实验室等也都在谷超豪任上建成。

从上世纪80年代末开始,谷超豪还和苏步青先生等同乡学人一起,为建立温州大学奔走呼号。遂愿之后,从1999年到2006年,谷超豪当了整整七年的温州大学校长。尤其令人感动的是,谷超豪将自己在温大的所有薪资全部捐出设立奖学金。现在,“谷超豪特优奖学金”成为褒奖温大优秀学子的最高荣誉。

 “请勿歌仰止,雄峰正相迎”

他带着大家探索、开路,找到了通往金矿之路后,他就让年青人去继续挖掘。

法兰西科学院院士肖盖曾这样形容谷超豪的工作风格:“独特,高雅,深入,多变”。他的学术重点历经几次“转向”:从早期跟随苏步青先生专攻微分几何,到留苏归国后转向偏微分方程,在超音速绕流、混合型方程组等方面做出了世界领先的成绩,之后又一头扎进数学物理的前沿,与杨振宁先生就规范场理论的数学结构开展了合作研究。

对于谷超豪的“转向”,学生洪家兴院士有一个形象的比方:“他带着大家探索、开路,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青人去继续挖掘,自己则带着另一批年轻人去寻找另一个金矿。”

有人看不懂:这不是自找苦吃吗?按照谷超豪自己的说法,这是因为时间有限。“我在研究中发现吸引我的新领域,而学生们又能在原有领域独当一面、有独到见解时,我就鼓励他们做下去。”

比“转向”更不容易的,是谷超豪每次都能在新的领域中迅速占领制高点。对此,学生李大潜院士回忆道,在刚刚投入偏微分方程研究时,谷超豪就体现出过人的战略眼光,提出了五六点方向:“从线性到非线性,从固定边界到自由边界,从单个方程到方程组,从固定类型到变化类型,从局部情况到整体情况等等”,准确预言了这一领域后来几十年的研究演进路线。

 “笑倾骄阳不零落,抚育精英毋闲空”

师生之间不是雇佣关系。选择做教师,就是选择了责任和奉献。

苏步青曾说:“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。”现在,谷超豪可以向苏先生“交账”了:在本科和研究生阶段受教于谷超豪的学生中,已经产生了李大潜、洪家兴、穆穆等9位两院院士和一大批优秀的高级数学人才。

复旦副校长陈晓漫曾是数学所的研究生。他至今清楚地记得,上世纪80年代初,谷超豪晚上在数学系讲授大厅里开设有关规范场理论的讨论班,整整坚持了一个学期。“谷先生把数学物理交叉研究最前沿的信息迅速带到我们年轻学生面前。”

在指导学生论文时,谷超豪常会提出一些创造性的构想,但除非他个人的研究占科研成果的一半以上,或者做了非常实质性的工作,他是决不署名的。曾有一位学生诚心诚意地将谷超豪的名字署进论文,谷超豪获悉后却坚决要求拉下。他说,老师应该充分尊重学生的学术成果,不能剥夺学生的“所有权”。

对于近几年研究生流行称导师为“老板”的风气,谷超豪也是连连摇头:“这不好。在教育领域里,不能搞‘按劳取酬,等价交换’这一套。师生之间不是雇佣关系。选择做教师,就是选择了责任和奉献。”

 “人言数无味,我道味无穷”

诗歌的对仗与数学的对称性是相通的。

在一般人看来,数学抽象而高深,繁杂而无趣。谷超豪说:“你钻研进去会发现,数学有种惊人的吸引力。”

谷超豪从小就对数学情有独钟。六年级时要做“鸡兔同笼”的应用题,谷超豪没有像班上同学那样止步于记诵公式应付考试,而是找出了哥哥的中学代数教科书,自学方程的解法,受到老师的表扬。进入中学后,有一次老师出了一道题:一个四边形,每边边长都是1,问面积是不是1。谷超豪的答案和同学们不一样:不一定,因为可以变成菱形,压得很扁,这样面积就是零了。

谷超豪爱看天象,喜观台风,因为这实际上是一个流体力学问题。不过,最常为人津津乐道的还是“抽血故事”。一次住院,谷超豪的一项肝功能指标回落特别慢,连续几周抽血检查后,谷超豪对护士说,自己根据前几次检验报告作了预测,这项指标再有10天就能回落。按照原来的抽血周期,要两个礼拜后才能出院,因此不如把下次抽血放在10天后。“数学家病人”的一席话把大家都逗乐了,没想到,谷超豪的计算还真精准,他果真得以少抽一次血并提早4天出院。

谷超豪还爱吟诗作诗,在他看来,诗歌的对仗与数学的对称性是相通的。而且,用简洁、清晰而优雅的语句对数学问题进行描述也是对一个数学研究者的要求。1980年代,谷超豪在赴舟山讲学途中自勉道:“人生几何学几何,不信庄生殆无边。”在另一首《夜读偶感》中,他又写道:“谁云花甲是老人,孜孜学数犹童心。”岁至耄耋,爱因斯坦的广义相对论里关于天体运行的方程和流体力学里的一些问题,仍常萦绕在谷超豪的脑际。

 “学苑有令名,共赏艳阳天”

我做的东西说给她听,她能懂;她做的东西说给我听,我也能懂。

谷超豪和复旦数学所教授胡和生院士是中国科学家中的一对闻名“院士夫妇”。让两人喜结连理的,是数学——他俩都是苏步青先生的学生;而这场姻缘的起点,也是数学——胡和生同学向谷超豪同学请教数学问题。

1950年的一个秋天,谷超豪在数学系图书室遇到系里的女研究生胡和生。胡和生说,苏先生让她读一篇论文,但里面有些地方没弄清楚,找了一些老师问也未果,所以想让谷超豪帮忙看一下。谷超豪欣然同意,她气喘吁吁地跑回宿舍拿来了论文,给对方留下了良好的“第一印象”:这小姑娘不错,对学问肯钻研。1957年同在复旦执教时,他们正式结为夫妻。

这对数学家伉俪生活朴素,他们把有限的时间全部用在科学研究上,家里也有着很浓的“数学氛围”。谷超豪笑着说:“我做的东西说给她听,她能懂;她做的东西说给我听,我也能懂。”1992年,胡和生成为中国数学界首位女院士,谷超豪作诗一首,其中写道:“学苑有令名,共赏艳阳天。”


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