谷超豪:数苑从来思不停

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  车,行驶在从温州开往上海的路上。指点着窗外各处熟悉的景物,谷超豪向他的学生,复旦大学副校长陈晓漫讲述着自己如何从这里一步步走来,求学、革命、教书育人。
  这段熟悉得不能再熟悉的路,见证了谷超豪人生轨迹中交织的三段经历、三种身份——数学家、革命者和教育功臣。在八十多年的人生历程中,他的科学研究事业始终与革命建设事业、教育事业紧密相连。
  
  “稚年知国恨,挥笔欲请缨”
  
  车窗外的树木迅速地倒退,将谷超豪的思绪拉回到那个战火纷飞的年代。
  谷超豪1926年出生在浙江温州。从小学起,数学就将他迷住了,“循环小数”“鸡兔同笼”各种数学难题让他心驰神往。数学带给谷超豪许多快乐,最终吸引他走上数学之路。
  但刚刚进入初中的谷超豪,见到了日军轰炸温州的惨烈景象。敌机轰鸣、炸弹尖啸,房屋在瞬间被炸毁,全校师生不得不跋涉逃难。
  国家民族的危急,让从小便以孙中山先生“青少年要立志做大事,不可立志做大官”来勉励自己的谷超豪暗下决心,为国家的兴亡承担自己的一份责任。他立志:一是做革命者,救国救民,二是做科学家,改变世界。
  14岁的谷超豪加入了中国共产党。他不仅写文章、贴标语,为抗日宣传做后勤工作,更笃志钻研科学,学习用自然科学解释世界、改造世界,改变国家的命运、人们的生活。
  “稚年知国恨,挥笔欲请缨。读书明真理,宣誓向红星。”谷超豪回忆起早期革命历程时,这样写道。
  要做革命者,也要做科学家。“在搞地下工作的时候我就不想数学,在钻研数学的时候也不想地下工作。我觉得自己是幸运的,能有精力平衡好两者。”谷超豪回忆说。
  1943年,自小喜爱数学的谷超豪考入浙江大学龙泉分校数学系。他积极参加党的地下工作,组织求是学社,学习马列主义,参加“五二O反饥饿反内战”学生运动,同时,他开始了钟爱一生的数学研究生涯。
  
  “人言数无味,我道味无穷”
  
  谷超豪在大学三年级时遇到了仰慕已久的数学家苏步青。
  “一开始,苏先生就给了我一篇道格拉斯的变分反问题的论文。”谷超豪说,“当时我还是学生会负责人,在紧张的学生运动中非常繁忙,不过我仍强迫自己抽出时间攻读论文。”
  接近100页艰涩难懂的论文读完,谷超豪明白了一点:“有信心加努力,总归能学懂的。”
  在苏步青的指引下,谷超豪对数学从有兴趣到有信心,从喜爱到痴迷,为这门科学奉献终身——“人言数无味,我道味无穷。良师多启发,珍本富精蕴。解题岂一法,寻思求百通。幸得桑梓教,终身为动容。”
  在睡梦中解题,这样传说中的故事曾真实发生在谷超豪的身上。有段时间,他对苏步青先生课程中“K展空间”非常感兴趣,日思夜想。一天晚上在睡觉时,灵感忽然来了,谷超豪忽然设想出有关子空间理论的一种想法,并构想了一种适宜于解决这个问题的新方法。于是他立即翻身坐起,彻夜进行大量复杂的计算,终于获得成功。
  “我拿着这些结果向苏先生汇报,他非常高兴。”谷超豪说,“这是我在苏先生指导下完成的最初的系统性的研究。”
  在苏步青教授领导下,谷超豪很快成为中国微分几何学派的中坚,在一般空间微分几何学的研究中取得了系统和重要的研究成果。他的博士论文《无限连续变换拟群》被认为是继20世纪伟大几何学家E·嘉当之后,第一个对这一领域做出的重要推进。
  要做科学家,也要做革命者。这一点,在科学浩海中尽情畅游的谷超豪从未曾忘却。新中国成立后,谷超豪的革命热情转化为社会主义事业的建设热情,他的信仰是:“看准国家需要什么,然后尽力去做。”
  20世纪50年代末,正当谷超豪在微分几何方面取得了一定成就的时候,前苏联的人造卫星升上太空。谷超豪敏锐地看到国家科学事业发展需要尖端技术,这對数学提出了新的要求。他毅然将自己的主要精力投入到偏微分方程这一崭新的研究领域中。
  为解决平面超音速机翼绕流问题,他开始以高速飞行为实际背景,以超音速绕流问题作为一个模型开展研究,解决了一系列混合型偏微分方程的难题,系统地开创了多元和高阶混合型偏微分方程理论。事实证明,他的努力不仅在该领域取得了重要突破,得到国际同行的高度评价,也为我国高速飞行器的研制等重大国防科研项目作出贡献。
  
  “请勿歌仰止,雄峰正相迎”
  
  “越做越好,这是他对自己的要求。”谷超豪的学生,数学家李大潜院士说,谷超豪总是不断要求超越现有水平,要么继续深入,要么开拓新的领域。
  在科研和人生的道路上,谷超豪也在不断超越。
  诺贝尔奖获得者杨振宁教授到复旦大学访问,提出与谷超豪共同开展数学物理方面的研究。谷超豪勇敢地接受了邀请,并与同为数学家的夫人胡和生一道,着手攀越另一个高峰。在合作努力下,谷超豪很快解决了“洛仑兹规范”的存在性问题,并将之用于解决杨·米尔斯方程的初始值问题,获得了多项很有意义的成果,被杨振宁比喻为是“站在高山上往下看,看到了全局”。
  著名的物理学杂志《物理学报告》曾为此出了一本专辑,并特意附上了一页中文摘要。
  1980年,谷超豪在规范场研究的基础上,从物理学中提炼出了“波映照”问题,开创了“波映照”的研究新领域,引发了国际上许多著名科学家的后续研究,他的论文成为这一领域的经典性引文。
  “上得山丘好,欢乐含苦辛。请勿歌仰止,雄峰正相迎”——谷超豪在科学探索的道路上永不停歇。谷超豪共发表数学论文130篇,在国际著名出版社Springer合作出版专著两部,在75岁高龄时,他还一年发表了三篇论文。
  2010年1月11日,谷超豪获得了中国科技界的最高荣誉——国家最高科学技术奖。
  
  “笑倾骄阳不零落,抚育精英毋闲空”
  
  “我最高兴的事情,一是解决了数学问题,二是看到学生取得成绩。”
  1953年,谷超豪到复旦大学任教,历任副教授、教授、数学系主任、数学研究所所长、副校长兼研究生院院长。1988年至1993年,他任中国科学技术大学校长。2000年起兼任温州大学校长。谷超豪在革命、建设、为学的同时,还倾心育人,桃李天下。
  谷超豪的弟子谢纳庆还清楚地记得两个场景:
  ——2007年3月,华东医院。病房里堆满书籍,挂着从护士办公室临时借来的黑板。因腿脚受伤正在住院的谷超豪坐在病床上,听取谢纳庆博士论文的预答辩。他听得很仔细,不时提问,并给出修改建议。
  ——复旦大学数学系教室。学生和青年教师组成的数学物理、几何讨论班正在举行。谢纳庆在黑板前解读一篇科技文献。遇到一个自己也不太清楚的问题时,谢纳庆含糊其辞,意图一带而过。不想在台下听得认真的谷超豪立刻打断他,让他把这个问题的本质解释清楚。谢纳庆愣在台上,再次“挂黑板”了。
  “偏怜人间酷暑中,朝朝新蕾化新丛。笑倾骄阳不零落,抚育精英毋闲空。”谷超豪对弟子们严格,却又温暖;关心,但不纵容。
  谢纳庆说,青年教师讨论班,谷超豪几十年如一日地坚持参加;学生的论文,他亲自修改,但从不署名。
  谷超豪的学生,中科院院士洪家兴说:“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。”
  洪家兴说,在一次会议上,谷超豪很严肃地指出,如今的研究生教育中,有些教授把学生当成廉价劳动力,学生则称呼导师为“老板”。“这样很不好。”谷超豪说,教书育人不是商品买卖。“选择做教师,就是选择了责任和奉献。”
  从温州到上海,不远的路程,漫长的回忆。
  回首谷超豪八十余载的人生历程,奋斗不止、奉献不息,无论是作为革命者、数学家,还是教育家,他都硕果累累。
  正如素来喜爱古典诗词的他自己所写:“数苑从来思不停,穿云驰车亦有成。”
  
  “人生几何学几何,不学庄生殆无边”
  
  在几十年如一日的数学研究中,谷超豪经常利用自己深厚的文学功底,将数字化枯燥为神奇的无穷乐趣用诗意的语言表达出来。1986年,他乘船去浙江舟山讲学时,曾写过一首诗:“昨辞匡庐今蓬莱,浪拍船舷夜不眠。曲面全凸形难变,线素双曲群可迁。晴空灿烂霞掩日,碧海苍茫水映天。人生几何学几何,不学庄生殆无边。”其中第二句讲的就是微分几何中的两个著名定理。
  谷超豪曾将自己的三大研究领域——微分几何、偏微分方程和数学物理,亲昵地称为“金三角”,他在国际数学领域的双曲型方程、多元混合型偏微分方程、规范场理论、孤立子理论中的Darboux方法等方面,都有重大贡献。谷超豪将科学与美的思维完美结合,在《观巨型皂泡飞舞》的诗中写道:“斯人雅兴殊堪羡,盈尺珠玑迤逦开。凸凹婆娑飘飘舞,谁能解得方程来。”
  “數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。”谷超豪说。他常常告诫年轻人,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!”他说。
  数学成就了谷超豪的辉煌人生,同时也成就了他的爱情与家庭。
  1950年,在美丽的西子湖畔的浙江大学,谷超豪正在苏步青教授指导下做助教。此时,苏教授收下一名成绩优异的女研究生胡和生。二十出头的胡和生娇小而美丽,对学业十分刻苦认真,深得苏教授喜爱。由于不断地接触,谷超豪与这位小师妹熟悉并相恋,他们终于喜结连理,成了人人称羡的数苑比翼鸟。1957年结婚以来,谷超豪、胡和生在数学征途上携手跋涉、比翼双飞。1980年谷超豪当选为中国科学院院士,1991年,胡和生也当选为中国科学院院士,谷超豪比自己当选院士的时候还高兴,欣然为妻子赋诗一首以表祝贺:“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。”诗抒胸意,数学大师的诗意人生跃然诗间。
  从教六十多年来,谷超豪、胡和生伉俪院士桃李满天下。在他培养的众多学生中,涌现了李大潜、洪家兴、穆穆等9位院士。“半纪随镫习所之,神州盛世正可为。乐育英才是夙愿,奖掖后学有新辉。”这首《和苏诗》是谷超豪一生诲人不倦的真实写照。
  
  谷超豪简介:1926年生,浙江温州人。1948年毕业于浙江大学数学系,历任复旦大学副校长和中国科技大学校长。1980年当选为中国科学院数学物理学部委员,专长偏微分方程,撰有《数学物理方程》等专著。从上世纪80年代后期至今,谷超豪在当前数学最前沿领域,特别是数学的交叉研究和边缘化上,获得了一系列富有开创性的成果,处于国际领先地位,为我国尖端技术,特别是航天工程的基础研究作出了杰出的贡献。
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