国士丘成桐
——硕果仅存学贯中西之学者
1955年4月17日,爱因斯坦逝世,在他的病榻旁,人们发现了一份未完成的论文——“统一场理论”,它试图把自然界存在的四种力,万有引力、电磁相互作用力、强相互作用力和弱相互作用力,统一起来。超弦理论,实现了爱因斯坦的夙愿。超弦理论认为,弦是世界的基础,弦的震动形成微观粒子,每一根弦都具有六维的空间结构,在被称作“卡拉比-丘”的空间延伸和运动。“卡-丘空间”对物理学具有重大意义,超弦理论的研究几乎都是围绕着“卡-丘空间”进行,它的命名来自两位著名数学家,一个是宾夕法尼亚大学的卡拉比,另一个是哈佛大学的丘成桐。
丘成桐,1949年4月4日生于汕头,原籍广东梅州蕉岭县,客家人。1954年,随家人移居香港。23岁,他获得了美国加州大学伯克利分校数学博士学位,任纽约大学石溪分校副教授,25岁,任斯坦福大学副教授,27岁,成为斯坦福大学教授,29岁,证明了“卡拉比猜想”,38岁,成为哈佛大学教授。丘成桐获得了无数的荣誉,其中最重要的,32岁时,他获得了美国数学会几何学大奖—— Veblen 奖,33岁时,他摘取了数学界的最高荣誉——菲尔兹奖,2010年,他获得了象征着数学家终身成就的沃尔夫数学奖。
丘成桐受益于他的家学传统。丘成桐的父亲任教于崇基学院(香港中文大学前身),讲授哲学类的课程。小时候,家里常有学生来找父亲,父亲和他们讨论中国文化、中国的命运、未来的前途,师生之间的讨论充满热情,虽然他听不懂,却深受感染,萌发了学术的热情和好奇心。丘成桐幼闻过庭之训,深受传统文化的浸染。父亲不仅要求他背诵古典诗词,阅读文学名著《水浒传》、《三国传义》、《红楼梦》,还让他阅读历史名著《史记》,以及冯友兰的《中国哲学史》。
小时候,丘成桐是一个很淘气的孩子。他不仅读父亲要求的书,还偷偷去读武侠小说,从梁羽生到金庸的作品,统统看了一遍。他是一个孩子王,身边聚集着不少小伙伴,与别人发生矛盾了,打架是最常用的解决方式。他一度不喜欢读书,逃学半年之久,在家乡的平原上嬉戏玩耍,在沙田的山丘和海滨游戏,忘情山水,放浪形骸。不过,他还是醒悟过来,告诉自己说要前进。他花了整个白天去爬山,然后回家,完成了父亲给他布置的家庭作业。
小时候,丘成桐的数学成绩并不好。上小学要考数学,因为考不好,他不能顺利入读,只好转到一间较差的小学。五年级,他全班第二,可是数学仍然考不好,搞不懂鸡兔同笼,背不下公式。靠父亲的关系,丘成桐进了培正中学,仍旧不懂得用功读书,直到他遇见了一位好老师。丘成桐回忆说,“他知道我家里穷,常拿东西给我吃,即使是处罚我,也是非常有爱心的,常让我觉得他是为我好的”。丘成桐开始用功了,渐渐培养起对数学的兴趣。他发现,竟然能够用简单的公理推导漂亮复杂的定理,他尝试用这种方法,自己找出一些命题。
14岁的丘成桐遭遇了一生中最大的打击,父亲去世了。母亲本可以依靠弟弟生活,但他却建议让孩子们去养鸭子,为了孩子,母亲回绝了弟弟的资助。丘成桐把情感寄于《红楼梦》,一遍一遍的读,在作者那里找到了情感的共鸣,体验到了文学之美。曾记得,为了维持一家的生计,父亲不得不在三个地方轮流教书、演讲,他敬佩父亲。现在,他变得更加坚强、独立和勤奋。他出外打短工,帮人补习功课,解决自己的一些生活费和学费;余下的时间,他孜孜不倦的阅读和思考。他不仅以优异的成绩进入香港中文大学,还在全英联邦数学竞赛中,获得第一名。
丘成桐最大的成就是解决了“卡拉比猜想”。1954年,在国际数学家大会上,卡拉比提出自己的猜想:在封闭的空间,存在没有物质分布的引力场。开始的时候,丘成桐以为自己已经证明了它的错误,就在国际几何学家大学会作报告,公布了自己的论证。但是,不久后,他收到卡拉比的来信,询问论证的细节。这时候,丘成桐发觉,自己的论证过程有误。他感到十分尴尬。经过进一步的思考,他最终证明了“卡拉比猜想”的正确性。他把自己的论证告知卡拉比,共同发表了证明的过程。丘成桐成功了。他成功的秘诀就是屡败屡战、不畏挫折。“卡拉比猜想”被应用于超弦理论,其中一个推论就是“卡拉比-丘”空间。
在成绩和荣誉面前,丘成桐没有自满,不断取得新的成就。他与郑绍远合作,证明实与复的Monge-Ampère方程解的存在性;开创了将极小曲面方法应用于几何与拓扑研究的先例;与KarenUhlenbeck合作,证明了任意紧致凯勒流形上稳定丛的Hermitian-Einstein度量的存在性;与萧荫堂合作,解决了弗兰克尔猜想;与Meeks合作,解决了三维流形极小曲面一个著名的问题;与连文豪、刘克峰合作,证明了弦论学家提出的著名的镜对称猜想;与刘克峰、孙晓峰合作,证明曲线模空间上各种几何度量的等价性,被国际学术界命名为刘孙丘度量。丘成桐的工作,深刻变革和极大扩展了偏微分方程在微分几何中的作用,影响了拓扑学、代数几何、表示理论、广义相对论等众多领域和学科,成为当代最有影响力的数学家之一,被誉为“数学之王”。
丘成桐热心中国教育事业的发展。他忧虑中国的学术水平:拿数学方面说,这些年与世界水平的差距不是小了,而是大了,甚至还达不到五六十年代的水平;有些北大博士生的论文,水平还达不到哈佛本科生的水平。他针砭学术界时弊:一个导师竟能带30个学生;“名教授”没时间做学问,到处捞好处;高薪引进的海外人才,名不副实,只拿钱不做事;很多教授只懂讨论第三流的问题,学生不能做一流学问;腐败严重,全国高校校长请客吃饭花掉的钱,可以养1000个一流的大学教授。他警告说,不整治学术界的不良风气,中国科技要至少退步20年。中国学术界的种种不良风气,归根究底,都是源于1966至1976年的“文化大革命”,摧毁中国多年良好的文化传统。自那时开始,中国人的价值观完全改变,是非观念和道德操守遭到扭曲,也使现在的学生和学校唯利是图,这种文化气候,是中国难以孕育一流学问的最主要原因。
丘成桐是一个学贯中西的大学者。他不仅以其数学和物理学上的贡献,享誉海外,还深得到父亲的教导,对中国古代文学具有鉴赏力,同情传统文化。他看到,任何学术的创新,都要基于文化传统的土壤。一个没有文化的国家,做不了好学问。一个民族摒弃自身的文化背景,邯郸学步、东施效颦,最终只会失去身份认同,变成“二不像”。中华民族曾有过辉煌的历史,在二十一世纪的今天,中华民族应该本着文化自信,踏实地求真、求美,实现自己的文艺复兴。他说,在台湾的大学里,我感受到孔孟的精神,也感受到深厚的中国文化,台湾的大学维系着华夏文明。
附:丘成桐所获荣誉
1,获奖
2010年,以色列沃尔夫数学奖
2003年,中华人民共和国国际科学技术合作奖
1997年,美国国家科学奖章
1994年,瑞典皇家科学院克拉福德奖
1991年,德国 Humboldt 基金会研究奖
1985年,麦克阿瑟奖
1984年,《科学文摘》评选的美国100位40岁以下最具影响力的科学家
1983年,国际数学家大会菲尔兹奖
1981年,美国科学院 Carty 奖
1981年,美国数学会韦布伦奖
1980年,John Simon Guggenheim 奖
1979年,美国加州年度杰出科学家
1975-1976年,斯隆研究奖
2,院士
2005年,意大利 Lincei 科学院外籍院士
2005年,中国国务院华人事务办公室顾问组的海外专家
2003年,俄罗斯科学院外籍院士
1995年,中国科学院外籍院士
1993年,美国科学院院士
1993年,美国科学促进协会会员
1990-1992年,美国数学理事会成员
1989年,美国伯克利数学科学研究中心学术委员会成员
1989年,美国科学院数学科学委员会成员
1985年,美国物理学会会员
1985年,美国工业与应用数学学会成员
1984年,台湾中央研究院院士
1983年,美国纽约科学院院士
1982年,美国艺术与科学院院士
1980年,中国科学院数学研究所学术委员会名誉委员
1971年,美国数学会会员
3,荣誉博士
2010年6月5日,台湾成功大学
2009年5月18日,美国 Lehigh 大学
2005年11月15日,台湾台湾大学
2005年5月22日,美国纽约 Polytechnic 大学
2004年11月,香港科技大学
2004年7月,台湾中央大学
2003年5月,浙江大学
2002年,澳门大学
2000年,台湾清华大学
1997年,台湾交通大学
1981年,香港中文大学
4,名誉教授
2009年-,湖南师范大学名誉教授
2009年-,西北大学名誉教授
2009年-,中北大学名誉教授
2006年-,华中科技大学名誉教授
2002年-,浙江大学名誉教授
1999年-,中国科学技术大学名誉教授
1998年-,北京大学名誉教授
1993年-,南开大学名誉教授
1987年-,清华大学名誉教授
1987年-,杭州大学名誉教授
1983年-,复旦大学名誉教授
1983年-,中国科学院名誉教授
5,受邀讲座
2007年,杰出系列讲座,加州大学洛杉矶分校
2005年,华罗庚数学讲座,中国科学院数学与系统科学研究院
2005年,国际弦理论大会,加拿大多伦多 Fields 数学研究所
2005年,Andrewesky 讲座,德国哥廷根
2004年9-12月,Eilenberg 讲座,美国哥伦比亚大学数学系
2004年5月,Bloomberg 讲座,美国得克萨斯州奥斯丁大学
2003年,杰出学者讲座,美国加州大学洛杉矶分校数学系
2003年,Andre Aisenstadt Chair 系列讲座,加拿大蒙特利尔大学数学系
1999年,Hans Rademacher 讲座,美国宾夕法尼亚大学数学系
1999年,Stefan Bergman 讲座,美国斯坦福大学数学系
1998年,邵逸夫杰出学者讲座,中国香港中文大学
1997年,Rufus Bowen 讲座,美国加州大学伯克利分校数学系
1988年,美国数学会研讨会
1983年,James K. Whittemore 讲座,美国耶鲁大学数学系
1982年,Alexander Ziwet 讲座,美国密歇根大学数学系
1982年,国际数学家联合会特邀讲座,瑞士苏黎士
1981年,第33届英国数学研讨会,伦敦数学会
1979年,Milton Brockett Porter 讲座,美国莱斯大学数学系
1978年,国际数学家大会,一小时报告,芬兰赫尔辛基