劉彬 計亞男
“數(shù)學界的諾貝爾獎”——菲爾茨獎首位華人得主丘成桐先生的中文版自傳《我的幾何人生》,已與讀者見面。丘成桐曾說:“數(shù)學賦予我的,是探索這世界強而有力的工具?!睅缀稳松松鷰缀?。他如何不停地挑戰(zhàn)人類智慧之巔,如何暢游于文理世界,又如何傾注心力培養(yǎng)后學……帶著疑問和崇敬,記者專訪了被譽為“數(shù)學皇帝”的丘成桐先生。
記者:1969年,您由香港飛往美國留學,熱切地展開對新世界的探索,您希望以數(shù)學為出發(fā)點,依靠它的指引,照亮尋找真和美的旅程。半個多世紀,您在數(shù)學王國里自由翱翔,成就不凡。您能與讀者分享一下其中的真和美嗎?
丘成桐:數(shù)學之為學,有其獨特之處。它本身是尋求自然界真相的一門科學,數(shù)學家研究大自然所提供的一切素材,尋找它們共同的規(guī)律,并用數(shù)學的方法表達出來。
捕捉大自然的真和美,實際上遠遠勝過一切人為的造作。正如“云霞雕色,有逾畫工之妙。草木賁華,無待錦匠之奇。夫豈外飾,蓋自然耳”。
當年我鍥而不舍、不分晝夜地研究“引力場方程的幾何結構”,就如屈原所說,“亦余心之所善兮,雖九死其猶未悔”,我花了五年工夫,終于找到了具有超對稱的引力場結構,并將它創(chuàng)造成數(shù)學上的重要工具。當時的心境,可以用“落花人獨立,微雨燕雙飛”來描述。
坦白地說,數(shù)學的文采,表現(xiàn)于簡潔,寥寥數(shù)語,便能道出不同現(xiàn)象的法則,甚至在自然界中發(fā)揮作用,這就是數(shù)學優(yōu)雅美麗的地方。
我的老師陳省身先生創(chuàng)作的陳氏類,就文采斐然,令人贊嘆。它在扭曲的空間中找到簡潔的不變量,在現(xiàn)象界中成為物理學界求量子化的主要工具,可謂是描述大自然美麗的詩篇,正如陶淵明“采菊東籬下,悠然見南山”的意境。
記者:美國物理學家布萊恩·格林曾說:“宇宙的密碼,也許就刻在卡拉比—丘空間的幾何之中?!蔽覀冎溃鷳{借證明卡拉比猜想獲得了堪稱數(shù)學界諾貝爾獎的菲爾茨獎,蜚聲世界。您是如何不斷挑戰(zhàn)人類智慧的極限呢?
丘成桐:國學大師王國維擷取宋詞的片段來描述一個人成就大事時的三段經(jīng)歷。開始時“昨夜西風凋碧樹,獨上高樓,望盡天涯路”;之后“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”;到了最后,“驀然回首,那人卻在,燈火闌珊處”。簡潔而富有詩意的宋詞,正是我用六年時間證明卡拉比猜想的心路歷程。也就是說,剛開始時要找到一個制高點,對整個問題有通透的理解,然后不眠不休、廢寢忘食地工作,最后靈光一閃,突然看到了完成證明的途徑。正如曹雪芹寫作《紅樓夢》一樣,“字字看來皆是血,十年辛苦不尋?!?。這是一種奇妙的經(jīng)驗,每一個環(huán)節(jié)都要花上很多細致的推敲。
做科學研究,能做到什么地步有時候是不知道的,我們只曉得向前,但不曉得要做到什么東西。做科學研究就是要發(fā)現(xiàn)前人沒有發(fā)現(xiàn)的東西,走前人沒有走過的路。假如我們曉得會做出什么,就沒有科學可言了。所有學問沒有做完以前都是很痛苦的。你有一個想法了,自然會高興一下,但這個想法是否真的能行,心里七上八下。你要回去寫下來,反復證明。往往,當時以為自己做對了,此后一算是錯的。通常表面上看起來很高興,驗證再驗證,十次有九次是有問題的,成功的時候也擔心有錯。反復找?guī)讉€朋友驗證再驗證,有時候跟朋友研究到夜里12點,說“很好很好”,很高興,第二天早上起來一算,是錯的。我證明卡拉比猜想做了很多次,整個證明過程是很慢的。成果出來的時候,也不能講不高興,高興的時候就怕有錯。數(shù)學是科學,真理容不得錯,它有很客觀的標準,與文學藝術不一樣,不能出錯,更不能急躁。我有壓力的日子,每以工作為寄托,數(shù)學從來沒有令我失望。
記者:您曾在自傳中提到,少年時最喜愛的小說是《紅樓夢》,除了被曹雪芹筆下寶玉和黛玉的愛情故事感動之外,您講小說的結構后來竟然影響著您對數(shù)學的研究。您怎樣看待這部文學名著?而它又如何與您的數(shù)學王國有關聯(lián)?
丘成桐:我小學五年級開始讀《紅樓夢》,此后讀過不下十遍。而真正看得懂、有感情是在父親去世的時候。父親剛去世的那幾個月,我心里非常痛苦,就看了很多童年時他教我的書?!都t樓夢》是一部大型創(chuàng)作,結構很嚴謹。而曹雪芹在很小的方面,比如詩詞,也寫得很好。無論在大的構思,還是細節(jié)的處理,都相當完美。這一點,我是從《紅樓夢》里學來的。很多西方的大型創(chuàng)作,比如荷馬史詩、但丁的《神曲》、歌德的《浮士德》以及莎士比亞的作品,都有類似之處。那大半年的感情波動,使我做學問的興趣忽然變得極為濃厚,再無反顧。
《紅樓夢》中情節(jié)千絲萬縷,角色層出不窮,要花時間和眼力,才能把情節(jié)和人物聯(lián)系起來,形成整體。我看待數(shù)學,尤其是幾何分析也是這樣。數(shù)學有很多不同的分支,乍一看毫無關系,但當你站得足夠遠再看,就會發(fā)現(xiàn)它們都是一棵大樹的各部分,就像《紅樓夢》中賈府各人的宗譜關系一樣。我努力思考,希望對整棵數(shù)學大樹有整體的認識,同時也專注于幾何分析這剛剛發(fā)芽的新枝。
另外,我在研究和奮斗的過程中,始終不搞太抽象的數(shù)學,總愿意保留大自然的真和美?!都t樓夢》能夠扣人心弦,是因為這部悲劇描述了家族的腐敗、社會的不平、青春的無奈,是一個普羅眾生的問題。而好的數(shù)學也應該能接觸到大自然中的蕓蕓現(xiàn)象,這樣才能夠深入,才能夠傳世。
記者:您講從小就讀過《史記》《漢書》《三國演義》和《水滸傳》,對中國古典詩詞也頗有研究,您還作了很多賦,寫過楹聯(lián),出版過詩文集。對一個數(shù)學家而言,讀者未免難以理解。您認為數(shù)學研究與文學創(chuàng)作有什么關聯(lián)嗎?
丘成桐:幼年庭訓,影響我最深的是中國文學。我最大的興趣,卻是數(shù)學。所以,將它們做一個比較,對我來說是相當有意義的事。
關于數(shù)學,中國儒學將它放在六藝之末,是一門輔助性的學問,當政者更視之為雕蟲小技,與文學相比,連歌頌朝廷的能力都沒有,政府對數(shù)學的尊重要到近些年來才有極大的改進。西方則不然,希臘哲人以數(shù)學為萬學之基。柏拉圖以通幾何為入其門檻之先決條件,所以數(shù)學家擁有崇高的地位。
坦白地講,數(shù)學家像文學家一樣天馬行空,憑愛好而創(chuàng)作。所以,數(shù)學可以說是人文科學和自然科學的橋梁。
中國詩詞都講究比興,有深度的文學作品必須要有義、有諷、有比興,數(shù)學也是這樣。我們在尋求真知時,往往只能憑已有的經(jīng)驗,因循研究的大方向,憑我們對大自然的感覺而向前邁進,這種感覺是相當主觀的,因個人的文化修養(yǎng)而定。
文學家為了達到最佳意境的描述,不見得忠實地描寫現(xiàn)象界,例如賈島只追求“僧推月下門”或是“僧敲月下門”的意境,而不在乎所說的是不同的事實。數(shù)學家為了創(chuàng)造美好的理論,也不必依隨大自然的規(guī)律,只要邏輯推導沒有問題,就可以盡情地發(fā)揮想象力。然而文章終有高下之分,大致說來,好的文章比興的手法總會比較豐富。
記者:截至目前,您在清華大學、中國科學院、浙江大學等中國多個高校院所及中國香港和臺灣地區(qū)建立了丘成桐數(shù)學研究中心,培養(yǎng)了很多青年才俊。很多有志于數(shù)學研究的青少年,在您的關照下,正體會著數(shù)學帶給他們的真與美。關于數(shù)學人才的培養(yǎng),您有哪些感受?
丘成桐:去年我在北京雁棲湖應用數(shù)學研究院成立賀詞中提到,數(shù)學家盼望的不是萬兩黃金,也不是千秋霸業(yè),畢竟這些都會成為灰燼。我們追求的是永恒的真理,我們熱愛的是理論和方程。它比詩章還要華美動人,因為當真理赤裸裸呈現(xiàn)時,所有頌詞都變得渺??;它可以富國強兵,因為它是所有應用科學的源泉;它可以安邦定國,因為它可以規(guī)劃現(xiàn)代社會的經(jīng)絡。
我始終認為,一個國家沒有強大的數(shù)學基礎,就沒有良好的科技。中國的數(shù)學需要推一把,提升中國的數(shù)學水平是我一向的宗旨。這是先父的教導,老師陳省身也秉持同樣的宗旨。十幾年來,我花了大量時間,在中國辦數(shù)學中心,積極投身于那里的數(shù)學和科學活動,正是因為我相信青年人,他們將新思維帶進各個領域,漸漸地加強影響,整個學術界都會煥然一新。
2008年,我辦起了“丘成桐中學數(shù)學獎”,俾使中學生也可以淺嘗做研究的滋味,鼓勵他們的創(chuàng)造性和合作性。這類競賽是我抗衡中國刻板式教育制度的一招。你要知道,真正的研究并不是把老師給的習題解出來便算完成,而是至少在你研究的具體項目中超越老師。鼓勵獨立思考,并給予適當?shù)目臻g,中國學生可以更具有創(chuàng)造性。前段時間,清華大學發(fā)布“丘成桐數(shù)學科學領軍人才培養(yǎng)計劃”,無須高考,面向全球招生,初三的學生就可以入學,我們的目的就是要培養(yǎng)在數(shù)學科學領域中國自己的頂尖人才。
記者:從《我的幾何人生》一書的字里行間,我們讀出來您的家學淵源深厚,家教嚴格。這些家風傳承對于您日后取得如此大的成就,功不可沒。這些潛移默化的家風影響,能與讀者分享嗎?
丘成桐:我父親當年是大學教授,講哲學、歷史、文學和經(jīng)濟。父親對學生的教育,使得我從小也耳濡目染地接受一些西方哲學思想。那時候主要也是因為家里房子小,一家十口人住在30平方米的房子里。學生們來家里請教,我父親就跟他們在院子里熱烈地討論,我們小孩子則在旁邊聽一聽,慢慢地就受到一些熏陶。
我們是客家人,父親飽受客家文化的感染,以培育英才為抱負。大家都認為必須努力讀書,學習出色,才能有機會出人頭地。從學問而非財富上說,他自身便是一個成功的例子。他是受人尊敬的學者,著書立說。直到今天,父親仍然是我各方面的榜樣。
父母是孩子的第一任老師,小孩子的學習能力很強,學得很快?,F(xiàn)在很多父母以為孩子小不懂得他們的談吐,對自己的很多言談舉止不注意,實際上小孩子很懂得學,他們很早就看父母的表現(xiàn)。做生意的家長,如果搞欺詐,小孩子會以你為榜樣,學得很快,壞的東西學得更快。學了以后,自然就表現(xiàn)出來。在我們家里,父母都是正直的人,光明正大,言傳身教,我們受益一生。
(摘自2月27日《光明日報》。作者均為該報記者)