Press "Enter" to skip to content

谷超豪的數學人生

  2010年1月11日上午,國傢科學技術獎勵大會在北京人民大會堂舉行。大會上,胡錦濤為谷超豪、孫傢棟兩位院士頒發瞭2009年度國傢最高科學技術獎。國傢最高科技獎每年授予人數不超過兩名,獲獎者必須在當代科學技術前沿取得重大突破或者在科學技術發展中有卓越建樹,在科學技術創新、科學技術成果轉化和高技術產業化中,創造巨大經濟效益或者社會效益。而谷超豪在純粹數學和應用數學兩個方面做出瞭傑出貢獻。
  
  數學裡的“大事”
  
  谷超豪出生在浙江溫州。數學對他最早的觸動是在小學三年級,除法中循環小數的現象迷住瞭他:“1被3除,是0。3333……可以一直除下去,永遠除不盡,但是可以用一個無限循環的小數表示出來。這給人無窮的想象空間。”到瞭六年級,又遭遇“雞兔同籠”,“童子分桃”等應用題,有些同學死背公式,但谷超豪卻琢磨著用更簡單的方法來解題。他拿來哥哥的代數書翻看,看著看著,心中豁然開朗:設未知數、列方程,難題不就迎刃而解瞭麼?
  
  1938年,谷超豪考入溫州中學。學校雄厚的師資力量和啟發性教育方式讓他如魚得水。一次,老師問:一個四邊形。每邊邊長都是1,面積是否是1?許多同學都肯定地回答是1,谷超豪說不一定,如果把它壓扁,變成一條線,面積就差不多成瞭0。老師對谷超豪的想法特別欣賞。當時,谷超豪還不知道菱形面積的公式,而是從形狀的變化來說明這個問題。但這種求新求變的思維方式卻在他以後多年的研究實踐中真正顯現出來。
  
  同年,日軍轟炸溫州,全校師生逃難到青田。傢園被毀,同胞慘死,讓少年谷超豪深切地體會到屈辱和憤慨。在學校禮堂裡,谷超豪看到瞭孫中山先生的一句話——“青少年要立志做大事,不可立志做大官。”
  
  谷超豪認為,像孫中山那樣以救國救民為己任,為國傢的興亡承擔責任,自然是“大事”。用自然科學改造世界,也是“大事”。從此,當科學傢、做革命者,兩種身份同一種使命,成瞭谷超豪人生歷程中相互交叉的兩條線。在哥哥的影響下,他閱讀進步書籍、加入學校的進步組織、寫文章、貼標語,積極為抗日宣傳做後勤工作。1940年,年僅14歲的谷超豪加入瞭中國共產黨。1943年,谷超豪考入浙江大學數學系,大學三年級時,他遇到瞭仰慕已久的蘇步青教授。蘇步青是我國近代數學的主要奠基人,微分幾何學派的開山鼻祖。他那種條理清楚、推理嚴謹、圖文並茂的講授方式,讓谷超豪終生難忘。在浙大求學期間,谷超豪還同時選修瞭著名數學傢陳建功的許多課程。這樣的經歷,為他以後在數學研究中的傳承與超越奠定瞭堅實的基礎。
  
  1948年,谷超豪以優異成績畢業並留校任教。1953年,全國高校院系調整,谷超豪來到上海復旦大學,開始瞭他長達半個世紀的科研和教學育人工作。
  
  1957年,他被公派到蘇聯進修,在完成規定課程外,他還有意識地學習瞭與高速飛行器密切相關的空氣動力學。兩年後,谷超豪回到國內,即以機翼的超音速撓流問題為突破口,開始組織隊伍進行科學攻關,他不僅給出瞭數學證明,把這一類的邊值問題研究作出重要推進,還培養出李大潛等優秀人才。從20世紀80年代後期至今,谷超豪在當前數學最前沿領域,特別是數學的交叉研究和邊緣化上,獲得瞭一系列富有開創性的成果,處於國際領先地位,為我國尖端技術,特別是航天工程的基礎研究做出瞭傑出的貢獻。
  
  學科交叉催生創新成果
  
  谷超豪的研究橫跨數學、物理學科的多個領域。他曾將自己的三大研究領域——微分幾何、偏微分方程和數學物理,親昵地稱為“金三角”。“別看它們表面上枯燥,其實隻要深入進去,你就會發現奧妙無窮,簡直是開發不盡的寶藏啊。”
  
  1988年2月,谷超豪由復旦大學調任中國科技大學校長一職,上任伊始,就著手推動中國科大的多學科交叉研究。在他的努力下,1992年中國科大“非線性科學”獲國傢正式立項,谷超豪被聘為該項目的首席科學傢,中國科大成為國傢在該領域研究的南方中心,開展非線性量子光學、非線性等離子體物理、非線性化學等研究,並已取得成果。
  
  不僅在學術研究方面提倡學科交叉,在培養學生方面,谷超豪也主張對學生進行交叉培養。在復旦師生中,對他有一種評價:“他是科學傢。是科技功臣,但他更是教育傢,是教育功臣。”他的弟子中科院院士李大潛說:“老師教會的不僅是加減乘除,更是治學風范!”
  
  1982年春,穆穆成為“文革”後的第一批博士生,師從谷超豪和李大潛兩位院士。他清楚地記得,當時任大氣物理所所長的曾慶存院士向谷超豪表示,希望有數學、物理特長的年輕人從事大氣科學方面的研究。谷超豪給穆穆選定瞭博士論文的研究方向,要求他從數學的角度做非線性大氣動力學方面的研究。當他完成博士論文即將參加答辯時,導師谷超豪認為他論文寫得不錯,卻又叫他到大氣物理所待半年再答辯,原因是他“對大氣科學的基礎瞭解不夠”。此後,又推薦他師從曾慶存院士作博士後研究。
  
  2005年,已近80歲高齡的谷超豪,仍帶著3名研究生,堅持每個星期至少有兩個半天與學生進行討論,甚至給一些學生開小灶。看看谷先生從教60年培養出來的一批學生,他們構成瞭一支超強的科研隊伍,使復旦數學研究所成瞭一個數學“大門派”。谷先生從事研究有一個特點,每當他開拓出一個新領域,就毫無保留地傳授給學生,把學生推上這一領域的前沿。於是,他的弟子們個個成為瞭一方“高手”。在谷超豪精心培養的學生中,有9人先後當選為中國科學院院士或中國工程院院士。
  
  學苑有令名,共賞艷陽天
  
  谷超豪先生在別人問到他的太太、同是中科院院士的胡和生時,他總是一臉的笑容:“胡和生是很能幹的,傢裡的事情大多數是她幹的,我很感謝她。”他和胡和生因為蘇步青先生佈置的一篇論文而結緣。說起太太,除瞭這段數學界都知曉的情緣以外,他還會樂呵呵地說:“我的衣服和圍巾幾乎都是胡和生替我準備的。剛結婚時,我們住在12平方米的房子裡,雖然有鐘點工做飯,胡和生還總是想自己動手弄點好的東西給我吃。我覺得這樣太花時間瞭,提出把這個時間擠出來搞學問,生活盡量簡化,同時兩人自覺自願承擔傢務,但她總是盡可能多地做一些。不過我也會燒飯,我們把燒飯叫做‘自作自受’,就是自己做,自己享受。”
  
  大多數時候,這對學術界的神仙眷侶一起出現時,總是手拉著手,不管是出席重大的會議,還是去買一件小東西。而每當兩位老先生有什麼高興的事,他們也會手拉著手到復旦大學南區學生們常常去的飯店裡,小小地慶祝一下。
  
  谷超豪先生說:“胡和生對我的支持是很多的。我在科大擔任校長時,我們一直分居兩地,各自搞研究。胡和生也從來沒有抱怨過。相反的是,有一次胡和生到科大來看我,正好那天我給學生做瞭個講座,學生很感興趣,還從小教室換到瞭大教室,後來學生在校園廣播裡說:‘校長,我們謝謝你。’胡和生後來告訴我說,她聽瞭也非常感動。”
  
  整天與數學打交道的谷超豪,最大的業餘愛好卻是古典文學,尤其是古詩詞。在谷超豪先生的文集中,精心收藏著兩首小詩,都是寫給太太胡和生院士的。一首是胡和生從日本回來,谷先生即興所作的詩,其中的“近日花群更艷盛,護花和姨東瀛歸”是谷先生的得意之句。而另一首是在胡和生當選為中科院院士後,谷先生特地寫的《賀和生》:“苦讀寒窗夜,挑燈黎明前。幾何得真傳,物理試新篇。紅妝不需理,秀色天然妍。學苑有令名,共賞艷陽天。”“其實這首詩裡包含瞭我對胡和生所有的印象。‘苦讀寒窗夜,挑燈黎明前’,是說我眼中的她非常用功,‘幾何得真傳’是說她是蘇老很好的學生,蘇老微分幾何方面培養研究生的工作大多數是她做的,‘物理試新篇’是說她的研究理論與物理也有靠近;‘紅妝不需理’是說她很忙沒有時間打扮,但是她‘秀色天然妍’,最後一句‘共賞艷陽天’是我們一起在美好的時代,過很好的生活。”
  
  談及此生最大的心願,谷超豪說:“希望能跟夫人一起,再培養出幾位新的數學優秀人才。”

Be First to Comment

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *