生活处处有数学 谷超豪院士人生的加减乘除

张咏晴

2009年12月30日15:28  

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  院士自述 数学充满吸引力

  做数学研究,我有两个特点。一是注意相邻学科对数学提出的问题,希望数学对其他学科能起到作用;二是我喜欢做自己提出的问题,在一个领域获得突破后,我会让学生们继续深入下去,而我会再去做新的东西,在新的领域作出自己的贡献。

  做任何一门学问,都要有兴趣和爱好。有人说数学是科学的皇后和仆人———对于“皇后说”,我并不苟同,因为数学并不凌驾于其他学科之上;但对于“仆人说”,我很欣赏。数学最使人兴奋之处,或许就在于可以用它来解说或解答各门学科中的重要问题,同时又不断吸收其他学科的成就,打造自己的精品。总之,数学能够表现自然的和谐性、规律性,并能增强科学的预见性,这本身就充满了吸引力。

  院士名片

  谷超豪,1926年生于浙江温州。1948年毕业于浙江大学数学系并留校。1953年至今在复旦大学从事教学和研究工作。1957年赴莫斯科大学力学数学系进修,获物理-数学科学博士学位。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。曾任复旦大学副校长、中国科技大学校长、复旦数学研究所所长等职务。

  微分几何、偏微分方程、数学物理三个领域,构成了谷超豪生命中的“金三角”;研究和教学则是他“人生方程”的纵轴与横轴。曾获国家自然科学奖二、三等奖各1项,国家教委科技进步一等奖2项以及华罗庚数学奖、何梁何利科技进步奖和柏宁顿孺子牛奖(杰出奖)等多种奖励,其研究风格被国际数学界誉为“独特、高雅、深入、多变”。

  14岁(1940年)加入中国共产党,上世纪40年代成为浙江大学进步学生运动的积极参与者、推动者。解放前从事党的地下工作,为保全当时杭州市各科研机构做出了重要贡献。

  本期人物 

  著名数学家 

  谷超豪 

  60余年,他在数学的崎岖山路上行进。从微分几何到偏微分方程,再从偏微分方程到数学物理,谷超豪的一生尝尽了数学的深奥和抽象。但自始至终,他从未感到过枯燥,他说自己在其中得到了人生的最大乐趣。

  如今,谷超豪已经80岁了,每天依然工作8小时以上。“我最近正在思考一些新的数学问题。”说到具体项目,老先生却调皮地做了一个“保密”手势:“事情还没做出来呢,等有结果再告诉你。”

  在这个计算机时代,他依然喜欢用一支笔、一张白纸,孜孜不倦地破解难题———数学家的头脑远胜于电脑。当然,电脑也是重要的工具,谷超豪自豪地说:“早在上世纪70年代,我们就用数学系一台719计算机来计算国防课题。那台机器大而笨重,占据整整一个房间呢!”

  “任何时候都不间断”,谷超豪用这句话来形容自己对数学的眷念之情。采访的时候,他还透露了三个“80岁愿望”:国家发展得更好;复旦能够成功进入世界一流名校;自己还能轻松地再干许多年。

  

  谷超豪+胡和生=院士夫妇


  一个书房两张写字台,丈夫的书桌朝阳,妻子的书桌面墙———“显然我这个位置比她的好。”谷超豪话语间带着小小的满足。书房里堆放各种文件、会议通知、报纸以及书籍,两位院士每天就在这里并肩研究,从未停止过前进的脚步。

  结婚48年,谷超豪依然清晰记得两人初次见面的情景:“那是1950年,我在数学系图书室里,偶遇胡和生,她说苏步青先生给了她一篇论文,有些地方没弄清楚,想让我帮她看一看。我说:好啊,论文呢?她说论文在宿舍里。她的宿舍离我办公室有10多分钟路程。当时已经是秋天,但天气依然很热,她气喘吁吁地跑去拿回来,我觉得这个小姑娘很不错,对学问肯钻研。我们共同讨论了一下,她就把论文的内容都弄清楚了。这是我们共同讨论数学的开始,她对我也有了一个好的印象。”

  数学成就了谷超豪的爱情之梦。而当年的同学少年,如今已经白发苍苍。采访的时候,摄影记者想为夫妇俩拍照,胡和生立刻不好意思地捋捋头发:“今天我头发没好好整理,衣服也不对。”谷超豪在旁边笑盈盈地加了一个注释:同样研究了一辈子数学,书画世家出身的胡和生就是在乎色彩的搭配,样式的和谐。“每次我出席重要活动,胡和生都要关心一下我的‘行头’。只要给她的手这么一弄,倒也总是蛮精神的。”

  都说成功的男人背后有一个女人,但胡和生“推翻”了这个定理:不仅在生活上与丈夫相濡以沫,更在事业上携手共进———她是中国数学界唯一的女院士,更成为第一位走上国际数学家大会NOETHER讲台的中国女性。

  问两位院士,结婚的时候有没有想过,应该牺牲一个人的事业,以使另一半有更多的精力来做更大的贡献?谷超豪回答得斩钉截铁:“从来没有!我们两个人都希望在事业上能够做得很好。”胡和生则说,为了数学,她愿意割舍自己对于音乐和文学的爱好;为了数学,她可以凌晨4点起身钻研。

  从相恋到相守,55年的感情积淀,如同夫妇俩做过的问题、解过的方程一样不可丈量。平时,两人的研究领域各有侧重,到合作时,默契带来的高效率往往事半功倍。谷超豪形容:“我做的工作可以讲给她听,她做的工作可以讲给我听。我们互相理解,也可以互提问题、相互核验,这是生活中最大的乐趣!”

  

  日常生活-家务=更多工作时间


  6点30分起床,烧些泡饭、煮个鸡蛋。8点准时开始工作,还要参加不少会议。晚上则是回信、阅读研究生的论文———80岁,谷超豪的生活依然忙碌,也几十年如一日的简单。

  对院士夫妻而言,日常生活是一道减法题,挤出来的时间便用在了学问上。“早在新婚的时候,我就对胡和生说,我们不要在家务上花费太多时间。”谷超豪说,当年住在12平方米的简陋房子里,夫妇俩就请了一个钟点工。阿姨是安徽人,非常能干,样样想得周到,饭菜做得好,针线活儿也漂亮,帮助夫妇俩节省了很多时间。“阿姨在我家做了45年,后来退休了有时还来帮忙,可惜去年去世了,但她一家三代还是我们的朋友。”

  如今,新的钟点工一天来家1-2小时,其他的零碎家务就由老夫妻俩各自分担。“烧一个菜,味道好坏是其次,主要是卫生、有营养,时间最要紧。”谷超豪把做饭称为“自作自受”。

  说到节约时间,胡和生突然笑了,举了一个最有说服力的例子:“你知道吗?我一般不上理发店,通常都是自己洗了头发,再请谷先生帮我剪短一点,稍微修修就可以了。起初先生说不会剪,我说不要怕,我的要求不高。他慢慢地也就学会了,并且称赞这办法好,省了不少时间和麻烦!”

  生活简朴,并不意味着缺少情趣。每天,谷超豪都要阅读《参考消息》《文汇报》《科学时报》等多份报纸。前段时间连战、宋楚瑜大陆行,他也从不漏过有关电视报道。说起“五一”期间上海举办的世乒赛,老先生更是来了劲:“我最喜欢看中国人的强项,比如乒乓球、女排!”

  在丈夫眼中,妻子对生活的态度则更加精心。

  “看到满屋子的花了吗?都是她呵护的。像这盆牡丹,开了足足3个月呢!”阳台上,胡和生最喜欢的太阳花正在出苗,看到花儿怒放,老人也跟着心花怒放。为了照顾这群漂亮的“小姑娘”,胡和生还专门发明了“红色稻草人”———红色塑料袋扎在杆子上,用于驱赶麻雀。

  研究工作累了,胡和生还喜欢听歌。早在浙江大学读研究生的时候,她曾参加过浙大合唱团,更有一个动人的外号———“beautifulvoice”(美丽的声音)。那些年代久远的歌词有时候忘了一句,做丈夫的就说:“没关系,我记得呢。”他用自己的歌声为妻子补上一块岁月的拼图。

  ×

  数学×文学=丰富的人生


  一直觉得,科学家与诗人是两种气质完全不同的人。诗人浪漫,思想自由驰骋,天马行空;而科学家则讲究严谨、扎实和一丝不苟。然而谷超豪却做了一道成功的乘法,使自己的人生变得别样丰富。

  采访的时候,谷先生兴致勃勃地吟了一首诗给我听:成汽邀太空,积雪踞高峰。一泻惊江海,化雨随东风。字面上,这是对观莱茵大瀑布的写实描述;实际上,谷超豪人生不同阶段的理想都蕴藏其中———年轻的时候,渴望自己飞得高远;年岁渐长,希望厚积而薄发。中年的理想是事业有成、在国内外数学界有影响;如今80岁了,却也希望为东方文化和数学事业再尽微薄之力。

  说起写诗的心得,谷超豪有些羞涩:“我其实没有受过正规旧体诗训练,而且温州方言、上海话和普通话常常混杂在一起,所以老也掌握不好平仄,作品从来没敢给苏步青老师看过。”诗歌对他,是兴致所致、是自娱自乐,把某一段时间里碰到的事情用最少的几句话表达出来,便是很大的快慰!

  谷超豪还总结出数学与古典诗词相通的“理论根据”:“你看,任何科学都需要语言的表达,从这一点来说,文学修养对一个科学工作者来说必不可少。此外,有些文学作品很讲逻辑,我在中学就学会了用数学的反证法,或许与我读《三国演义》有关吧。”说到这里,谷先生哈哈笑起来。他再补充一句:数学与古典文学都十分重视对称性,许多作品中还蕴涵着丰富的科学思想萌芽。

  所以,谷超豪常常告诫年轻人,千万不要重理轻文,不要单纯和数字、公式、公理、定理打交道。“文学和写作一方面能够丰富生活,另一方面也有益于数理思维的发展!”

  除了借诗抒怀之外,诗歌还是谷超豪献给妻子的玫瑰与礼物。1991年胡和生当选中科院院士,丈夫特做诗一首表示祝贺:苦读寒窗夜,挑灯黎明前。几何得真传,物理试新篇。红妆不须理,秀色天然妍。学苑有令名,共庆艳阳天。

  ÷

  一生成就÷教学=桃李满天下


  每周两次去复旦,雷打不动,参加由学生和青年教师组成的数学物理、几何讨论班。“我很喜欢和年轻人在一起,他们的讨论很有意思,从数学到天体物理,不断有新知识、新成果和灵感涌现。”所以,至今谷超豪、胡和生还带教3名博士生。

  科研与教学,是谷超豪“人生方程”的横轴与纵轴。他长期为本科生开数学基础课,也开设过许多专门课程。在本月15日的学术研讨会上,谷超豪当众总结自己的从教经验:“引导年轻人做最有前途的研究,用最好的内容和方法启发他们。”说话声音并不响亮,却令台下每一位学生为之动容。

  如今科学界,有些导师“名正言顺”地把学生成果视为己有。中科院院士、复旦数学研究所所长洪家兴对这一“怪现象”很不以为然:“我做谷先生的学生时,论文题目的确定和具体做法都是先生一手指导的,但他从来不在论文上署名。”另一个博士生周子翔则笑着说,当谷先生的学生有点“累”,非要特别认真才行。因为他本人做学问十分认真,而且脑子转得飞快。哪个学生在讨论发言里稍有差错,他第一时间就会指出来。

  一生的成就,化作桃李满天下。如今复旦数学系和数学所已成为国际知名的研究机构,从这里毕业或者学习过的学生中,已走出5位科学院院士、5位工程院院士,都在不同程度上受到过谷超豪的精心培养和熏陶。谷超豪谦虚而又自豪地告诉记者:“当年,我的老师苏步青对我说:‘我培养了超过我的学生,你也要培养超过你的学生’———他这是在将我的军!如今回首,我想,在一定程度上我可以向苏先生交账了!”

  数学探索是艰辛的:就像在崇山峻岭中摸索,忽而山途渺茫,忽而峰回路转。数学更是抽象的,与现实生活相距如此遥远。难怪如今有些年轻人并不看好这门基础学科。即使入门,也通常把数学系当作“跳板”,然后进保险公司、进银行、进计算机公司……

  尽管转行也是出路之一,但谷超豪依然大声疾呼:数学是各门科学的基础和工具!上海需要数学!中国需要数学!他特别希望有才华、有志气的年轻人,投身这一学科。“我所做的,只是拾到海滩上几颗零星的贝壳,希望寄托在年轻人的身上!”

  生活处处有数学

  在普通人眼中,数学神秘而深奥,让常人难以捉摸。那数学家又是什么样子的呢?是生活在高耸入云的象牙塔里,还是埋头在堆堆公式和符号之中?谷超豪却兴致勃勃地告诉大家:现代数学密切联系各门学科,所谓生活处处有数学!

  生活有数学相伴,每天都那么有滋有味。拿最简单的炒菜来说,我们通常先把碗洗好,然后把炒好的菜盛到碗里去。可扎上围裙的谷超豪计算了一下,得出一个“结论”:根据统筹的方法,应该先炒菜,在煮菜的时间里去洗碗,这样洗碗的时间就省下来啦。

  即使生病,谷先生也念念不忘自己的专业。一次住院,他一项肝功能指数回落得特别慢。连续数周抽血检查后,谷先生一本正经地对护士小姐说:“能不能把下次例检换到10天之后?因为根据前几次的检验报告我作了预测,再有10天,我的肝功能指标就能回落到正常了。而按原来的抽血周期,我还得等上两个礼拜才能出院呢。”一句话把医院上下给逗乐了,果然,这位病号少抽一次血,提前4天,圆满出院。

  谷超豪还是个“业余台风预报员”。根据当时的风向和台风的几何特性,可以用简单的方法跟天气预报做出同步判断,并且比试一下谁更准确,谁更及时———这么好玩的事儿,数学家乐此不疲。

  有一年,强台风正向我国东南沿海靠近,预报说会在浙江或者福建登陆。当时上海非常紧张,预备台风晚间来袭。中午前后,谷超豪看到朝南的窗口打着雨点,风向正朝东南方向转变,于是认定这个台风已经在浙江登陆,且中心正向西或西北方向移动,上海不会有大问题。事实证明,他的判断完全正确。

  谷超豪与杨振宁: 

  数学与物理30年的“交集”

  一个是诺贝尔奖得主,一个是中科院院士。在长达30年的友谊中,杨振宁与谷超豪演绎了一个完美的“交集”———用杨振宁的话说:“数学家和物理学家应该相互合作,我和谷超豪的合作就是明证。当然,双方也经常提出不同意见。”

  谷超豪告诉记者,两人的友谊始于1974年。当时杨振宁访问上海,在与复旦教师的一次讨论中,提出了若干值得研究的问题,想不到谷超豪、胡和生当天就做出两项研究成果,令这位诺贝尔奖得主既意外又高兴。此后,在规范场研究工作中,两人成为合作伙伴,杨振宁的理论与谷超豪擅长的微分几何相互“交集”,取得了丰硕的成果。

  谷超豪还特别提到,就在工作取得进展之际,他被任命为中国科技大学校长。行政工作与研究会不会难以协调?就在进退维谷之间,杨振宁给了谷超豪巨大的信心与支持:“做校长,在学术工作上肯定会有牺牲,但中科大是个非常好的学校,值得你去工作!”

  30年的友谊,使物理学家和数学家之间拥有了无数共同语言。而在上周谷超豪80岁寿辰暨相关国际研讨会上,杨振宁评价谷院士“立德、立言、立身三项都做到了”。更送出意味深长的生日祝福:祝谷院士继续努力,身体继续好。十年以后,我一定来参加你的九十华诞!

(责任编辑:赵竹青)
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