王媛媛 王藝錠

丘成桐是國(guó)際著名數(shù)學(xué)家，1949年出生于廣東省汕頭市，同年隨父母遷居香港?，F(xiàn)為哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系主任。

“數(shù)學(xué)王國(guó)的愷撒大帝”，這是美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》給予丘成桐的稱號(hào)。他當(dāng)然配得上這個(gè)稱號(hào)：27歲攻克世界數(shù)學(xué)難題卡拉比猜想，33歲獲數(shù)學(xué)界諾貝爾獎(jiǎng)——菲爾茲獎(jiǎng)，45歲獲數(shù)學(xué)界杰出成就獎(jiǎng)——克拉福德獎(jiǎng)，61歲獲數(shù)學(xué)界終身成就獎(jiǎng)——沃爾夫獎(jiǎng)。拿到數(shù)學(xué)界這3個(gè)最重要獎(jiǎng)項(xiàng)的，全球只有兩人，丘成桐就是其中之一（另一人為比利時(shí)數(shù)學(xué)家德利涅）。

“好奇是科學(xué)發(fā)展最基本的動(dòng)力”

在2017年播出的一檔節(jié)目中，主持人拿起一塊披薩，展示了一種不用刀叉的原始吃法：把披薩稍微舉高，它的前段就自然下垂，人們揚(yáng)著脖子就能吃到，不過(guò)這樣很不美觀。但如果用食指放在后端壓成一個(gè)稍彎曲的角度，就能保證披薩的前段不會(huì)下垂，我們可以自然地把披薩送進(jìn)嘴里。這其中有個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)原理——高斯曲率在等距變換下是保持不變的。

丘成桐解釋說(shuō)，曲率用來(lái)描繪物體彎曲的程度，如果把披薩看成一個(gè)曲面，第二種拿法相當(dāng)于在底部沿著一個(gè)方向給了它一個(gè)正的曲率。為了保持總體的高斯曲率不變，那么在另外一個(gè)方向上，曲率只能等于零，披薩就是平直的，這樣送到嘴里就方便得多。所以，即便是一個(gè)“吃貨”，懂得數(shù)學(xué)也能吃得更優(yōu)雅。

“數(shù)學(xué)是有趣的，物理、化學(xué)等很多學(xué)科亦是如此?！鼻鸪赏┱f(shuō)，小到披薩的拿法，大到量子力學(xué)的發(fā)展、相對(duì)論的發(fā)展，都是因?yàn)檠芯勘旧硎怯腥さ?，它讓科學(xué)家產(chǎn)生足夠的好奇。

1978年，丘成桐去芬蘭拜訪好友霍金，當(dāng)年霍金已患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥。“我見(jiàn)到他時(shí)，他的身體已不能動(dòng)了。他發(fā)出的聲音我聽(tīng)不懂，要靠學(xué)生翻譯?！?/p>

那次見(jiàn)面，兩人從早上9點(diǎn)一直談到下午6點(diǎn)多，話題一直圍繞廣義相對(duì)論。“他從早到晚都在講學(xué)問(wèn)的事，講得風(fēng)趣幽默，護(hù)士還為他爭(zhēng)風(fēng)吃醋?！鼻鸪赏┬Φ?。

肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥患者很少能活過(guò)三年，五年已是極限。但近40年后，霍金依然活躍在物理學(xué)等領(lǐng)域?！八軋?jiān)持到現(xiàn)在，得有無(wú)比的毅力，更要有對(duì)科學(xué)研究無(wú)比的興趣?！?/p>

2017年，丘成桐去瑞士伯爾尼參觀，一個(gè)人漫步到愛(ài)因斯坦故居，撫摸著那些老家具，想了很多?！?905年，愛(ài)因斯坦住在那個(gè)簡(jiǎn)陋的房子里，花了半年工夫?qū)懥宋迤獎(jiǎng)潟r(shí)代的大文章，從量子力學(xué)，到光電效應(yīng)，再到相對(duì)論……基本上改變了20世紀(jì)的歷史。但實(shí)際上，這五篇文章的研究領(lǐng)域，并不是當(dāng)時(shí)物理學(xué)界研究的主流。他堅(jiān)持在自己感興趣的領(lǐng)域做研究。我坐在他當(dāng)年坐的椅子上，想象著科學(xué)未來(lái)的發(fā)展方向，內(nèi)心很激動(dòng)。”

“好奇是學(xué)科發(fā)展最基本的動(dòng)力，好奇卻是現(xiàn)在很缺乏的東西。現(xiàn)在很多人做學(xué)問(wèn)都有一個(gè)功利心，有的為了賺錢，有的為了升學(xué)。但是真正的大學(xué)問(wèn)家就是為把某個(gè)事情了解清楚而做研究，他們專注于自己的研究領(lǐng)域，從不盲目跟從，我們要允許一位科學(xué)家完全因?yàn)楹闷娑プ鲅芯??！?/p>

“文學(xué)與數(shù)學(xué)沒(méi)有差多遠(yuǎn)”

“君子疾沒(méi)世而名不稱焉。”丘成桐很喜歡這句話，年輕時(shí)他就立志“名留青史”。他說(shuō)：“我父親是個(gè)哲學(xué)教授，雖然名氣不大，但他看得透徹、長(zhǎng)遠(yuǎn)，我接受了他的想法。”

1949年，丘成桐出生于廣東，后全家移居香港。父親丘鎮(zhèn)英在崇基書院（香港中文大學(xué)前身）任哲學(xué)系教授，常教他誦讀古文詩(shī)詞。丘成桐14歲時(shí)，父親猝然去世，丘家家道中落。從那時(shí)起，丘成桐愛(ài)上了古文詩(shī)詞，一方面是排遣苦悶，“一方面因?yàn)檫@些是父親教的，我突然很想了解他教我的是什么”。丘成桐讀詩(shī)詞古文的習(xí)慣一直保留到現(xiàn)在。他成了數(shù)學(xué)界一位特有的“文史學(xué)家”。

丘成桐常講，文學(xué)和數(shù)學(xué)是相通的。數(shù)學(xué)研究什么？他用屈原的名篇《天問(wèn)》作答。公元前200多年，屈原在《天問(wèn)》中問(wèn)了很多問(wèn)題，他問(wèn)宇宙的結(jié)構(gòu)，他問(wèn)白天黑夜從何而來(lái)。“他的問(wèn)題很重要。仔細(xì)想想，我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)家也是要了解大自然中存在的規(guī)律，并解釋出來(lái)。所以從這個(gè)方面看，文學(xué)與數(shù)學(xué)沒(méi)有相差多遠(yuǎn)。”

談起數(shù)學(xué)研究的重要價(jià)值，他以梁?jiǎn)⒊逃齼鹤恿核汲傻囊黄恼伦鞔稹?/p>

唐朝有兩位很出名的宰相，一位是姚崇，一位是宋璟，這兩位宰相為唐玄宗開(kāi)元之治打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。梁思成曾問(wèn)梁?jiǎn)⒊骸耙Τ纭⑺苇Z跟杜甫、李白相比，哪兩位更偉大？”梁?jiǎn)⒊v：“姚崇、宋璟的確偉大，他們影響了唐朝開(kāi)元之治時(shí)期的10多年，但李白、杜甫的文章卻影響了1000多年的中國(guó)文化?！鼻鸪赏┱f(shuō)：“從這一點(diǎn)，我想到好的數(shù)學(xué)研究也許能影響到整個(gè)科學(xué)界的發(fā)展。我希望我做的學(xué)問(wèn)能夠流傳很久?！?976年5月，丘成桐新婚燕爾，這位年輕數(shù)學(xué)家突然靈感勃發(fā)，將微分幾何、微分方程、代數(shù)幾何3個(gè)不同的分支融合在一起，證明了讓他苦思冥想五年之久的卡拉比猜想（由意大利著名幾何學(xué)家卡拉比在1954年國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上提出：在封閉的空間，有無(wú)可能存在沒(méi)有物質(zhì)分布的引力場(chǎng)）。卡拉比猜想的證明標(biāo)志著微分幾何一個(gè)新時(shí)代的到來(lái)，一個(gè)新的學(xué)科——幾何分析隨之產(chǎn)生。

27歲的丘成桐因此在世界數(shù)學(xué)界一舉成名。

就在這樣一個(gè)巔峰時(shí)刻，他用了北宋詞人晏幾道的名句來(lái)描述自己的心情——落花人獨(dú)立，微雨燕雙飛。“完成這個(gè)猜想時(shí)，我了解了整個(gè)數(shù)學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)，好像時(shí)空跟我融為了一體，這句詞很能表達(dá)我當(dāng)時(shí)平和的心境?！?/p>

丘成桐說(shuō)：“在古代，很多重要的科學(xué)家都對(duì)文學(xué)有深入的研究。其實(shí)科學(xué)家好奇的世界同文學(xué)家感知的世界是同一個(gè)世界，唯一的區(qū)別是我們有理性的分析。科學(xué)家和文學(xué)家也都面臨一個(gè)共同的問(wèn)題，就是看到大自然時(shí)有沒(méi)有一個(gè)自己獨(dú)有的感覺(jué)，進(jìn)而把這個(gè)獨(dú)有的感覺(jué)描述出來(lái)。假如你跟大多數(shù)人的想法一致，那就做不出來(lái)具有創(chuàng)造性的成果。對(duì)我而言，文學(xué)藝術(shù)培養(yǎng)了我對(duì)大自然獨(dú)特的感覺(jué)。

“學(xué)習(xí)不能是一種自由的態(tài)度”

數(shù)學(xué)圈子的人都知道，丘成桐講話直接、不留情面。曾經(jīng)，他就指出奧數(shù)成了家長(zhǎng)達(dá)到目的的工具。“奧數(shù)不是罪惡的，有心去學(xué)沒(méi)什么不好，但強(qiáng)迫學(xué)生為了擠進(jìn)名牌大學(xué)而學(xué)奧數(shù)，那就成了問(wèn)題。奧數(shù)考的是偏門、艱深的題目，學(xué)生即使拿到奧數(shù)金獎(jiǎng)，很多基礎(chǔ)數(shù)學(xué)問(wèn)題還是不懂。分?jǐn)?shù)高不是最終目標(biāo)，我們做教育是希望小孩子有前途。”

丘成桐是哈佛大學(xué)的數(shù)學(xué)系主任，他說(shuō)：“十幾年前，很多國(guó)內(nèi)名校的學(xué)生到哈佛念書，考試基本上不及格，但這幾年很多中國(guó)留學(xué)生有不俗的表現(xiàn)。近10年，中國(guó)在教育方面有很大進(jìn)步?！薄暗惨姓J(rèn)，與歐美的數(shù)學(xué)家相比，華裔在數(shù)學(xué)界的地位并不像國(guó)人想象中那樣高，這樣說(shuō)也許會(huì)傷很多人的心，但一味往臉上貼金沒(méi)有用?！?/p>

好的數(shù)學(xué)研究像高手對(duì)弈，思考得多才能將棋下好?！跋氲迷蕉嗄憔陀X(jué)得越有意思，才有興趣進(jìn)行下去，但現(xiàn)在耐住性子去想的人不多?！爆F(xiàn)在很多學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)艱深枯燥，以為平時(shí)生活中除了加、減、乘、除，用不到太多數(shù)學(xué)知識(shí)。

前幾年，網(wǎng)友們討論英語(yǔ)、語(yǔ)文在高考總分中占比的問(wèn)題，不料數(shù)學(xué)成為眾矢之的，近七成網(wǎng)友贊成“讓數(shù)學(xué)滾出高考”。但丘成桐的態(tài)度很堅(jiān)決，“學(xué)習(xí)不能是一種自由的態(tài)度，有些東西你要非學(xué)不可。不念數(shù)學(xué)是極為錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，在任何一個(gè)科技大國(guó)，數(shù)學(xué)都是很重要的。數(shù)學(xué)是最重要的訓(xùn)練人推理思維的學(xué)科，公民如果不懂得推理，國(guó)家就會(huì)失去秩序?！?/p>

如今，也有一些教育工作者認(rèn)為，討論中學(xué)、大學(xué)教科書中設(shè)置的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生也應(yīng)該參與其中。丘成桐說(shuō)：“我不同意，學(xué)生還不能長(zhǎng)遠(yuǎn)地考慮要學(xué)什么知識(shí)。我年輕時(shí)勉強(qiáng)學(xué)了一些自己不喜歡的知識(shí)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)它們對(duì)我終身有用。我們教學(xué)生的內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)由學(xué)生來(lái)決定，這里不需要民主的觀念，這里需要一個(gè)學(xué)習(xí)的態(tài)度。”

21世紀(jì)工業(yè)的發(fā)展不可能離開(kāi)數(shù)學(xué)，通信科學(xué)、人工智能、材料科學(xué)等不同的科學(xué)都要用到數(shù)學(xué)。“沒(méi)有數(shù)學(xué)我們沒(méi)辦法推進(jìn)整個(gè)工業(yè)的發(fā)展。中國(guó)要成為科技強(qiáng)國(guó)，不可能不先成為數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)，有了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，我們才可能成為一個(gè)數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)。”

這就是一位科學(xué)家的忠告。

（湘琦摘自《環(huán)球人物》2017年第15期）