数学家刘秋菊：愿把数学当做终生事业

刘秋菊,1974年出生于中国台北,1993年到1997年就读于台湾大学数学系,1997年赴哈佛大学攻读研究生学位,并于2002年获得哈佛大学博士学位,现任美国西北大学和哥伦比亚大学数学系副教授,2007年荣获第四届华人数学家大会晨兴数学银奖。

2007年12月,在杭州举行的第四届世界华人数学家大会开幕式上,刘秋菊是7位获得2007年度晨兴数学奖的数学家中唯一的女性,亭亭玉立,为众人瞩目。颁奖词写道:“刘教授荣获2007年晨兴数学银奖,以表扬她在开戈罗莫夫·威腾不变量的定义、拓扑顶点的数学理论以及广义相对论中拟局部质量新定义等方面的重要贡献。”

刘秋菊1974年出生于中国台北,2002年获得哈佛大学博士学位,现为美国西北大学和哥伦比亚大学数学系副教授。“她的研究领域包括与理论物理相关的代数几何、微分几何、辛几何和拓扑学,在获得博士学位后仅仅5年的时间里,她在这些领域中做出了多项基础性和有影响力的工作,部分工作具有里程碑式的重要意义,她已成为所在领域最重要的年轻领袖。”浙江大学及加州大学洛杉矶分校数学系教授、刘秋菊的合作者刘克峰在颁奖礼上这样介绍。

小学时就知道自己会选理科

对刘秋菊来说,选择数学是一件很自然的事,因为从小学开始,她就觉得数学比其他功课更简单。她的母亲是高中数学老师,舅舅从硕士到博士念的都是数学,现在是台湾一所大学的数学教授,但实际上刘秋菊很少需要妈妈在数学方面帮助她,小时候她与舅舅接触得也不多。

因为妈妈是高中老师,所以刘秋菊在小学时就知道高中一年级结束时要选择上文科或理科班,高考时文理科的题目是不一样的,她当时就想当然会选理科。初中时,刘秋菊希望自己的每门功课都一样好,但慢慢地,她发现自己念理科基本上不会花很多时间,念文科却要花很多时间。虽然最后都一样好,但理科对她来说更容易一些。

台湾大学数学系是刘秋菊填写的第一个志愿,其他几个志愿也都是数学系。台湾大学数学系有光荣的传统,尤其是女生。1970年,数学系一个班就出了李文卿、张圣荣和金芳蓉3位世界著名的女数学家,一时名声大振。

大学四年级时,刘秋菊的各科平均成绩排名全班第一。毕业时,她得到建议:如果将来要往学术方面发展,毕业后必须到国外知名高校去学习。那年暑假,哈佛大学数学系讲座教授丘成桐到台湾讲学,他表示可以在当年收一名台湾的研究生。台湾大学的3位数学教授都推荐她去申请,并将她介绍给丘成桐。这三位教授与丘成桐的渊源颇深:王蔼家是陈省身的学生、丘成桐的师弟;翁秉仁是丘成桐的学生,李莹英则是丘成桐学生的学生。

对刘秋菊来说,没有比这更好的机会了,很幸运,丘教授录取了她,所以毕业后刘秋菊就到了哈佛大学。在到哈佛前,3位教授曾担心她是否能适应丘成桐每周9个小时的高强度研讨班。因此,在半年多的时间里,他们仿照丘成桐研讨班的方式对她进行强化训练。

曾担心是否能毕业

刘秋菊初到哈佛大学时,英语不好。“在研讨班上用英语讲数学对我有很多帮助,因为当时我的英语口语很差,所以有机会讲一讲是很好的。有时,以为自己看透了某个问题,但下面十几个师兄经验更多,他们提问题时我才发现自己其实并没有完全懂。”

刚到美国时,刘秋菊在数学上懂的东西很少,没有想直接做研究,丘成桐建议她多上一些课。在研究生培养上,丘成桐希望学生比较独立,他认为如果在学生做论文时给予帮助太多,学生毕业后是没有办法生存的,因此,他鼓励学生尽量靠自己。但到三年级时,刘秋菊发现自己什么也没有做出来,怀疑自己是否能毕业,着急了。“我当然知道丘教授是最好的,这样的训练是希望我将来有成就,但当时我着急了,不能确定自己是否能毕业,我想到了换导师。”

刘秋菊告诉丘成桐自己的想法。丘成桐说:“你对博士的观念是错误的,博士期间要尽可能多学数学,以后有什么想法就多与我谈谈,也许这样就能做出来。”后来,丘成桐还安排她去访问女数学家腾楚莲和金芳蓉等。“这是一段特别难忘的经历,我永远不会忘记。”刘秋菊每次提到这段经历,都会由衷感谢丘成桐教授。这件事情过去没多久,她就做出东西来了:“那是2001年的寒假,我与别人合作,写了我的第一篇论文,就是有关开戈罗莫夫·威腾不变量的定义。当时不能说我很有信心,只是不再担心了。”

两份工作找到她

2002年秋天,刘秋菊获得哈佛大学的数学博士学位。在丘成桐的推荐下,她获得了哈佛大学3年期的研究助理职位,这是哈佛大学特设的荣誉很高的博士后职位,而且是一份只有权利没有义务的职位,也就是说这个职位是不用教书的。

2003年是刘秋菊的丰产年,她和别人合作,在这一年里发表了6篇论文,其中一篇是和刘克峰及清华大学数学系教授周坚合作证明了马里诺·瓦发猜想。“这个猜想的证明进行得相当曲折和困难,我们曾经想到放弃,只写下部分结果,最后,刘秋菊赶来与我讨论,作无奈的最后一试,居然成功了!我们的证明是几何方法与组合技巧的美妙融合,对今后类似公式的证明都具有方法论上的借鉴作用。”刘克峰如是说。

也就在2003年时,美国西北大学找到刘秋菊,建议她申请该校的助理教授职位,丘成桐则希望她能读完博士后。考虑到找工作的艰难,刘秋菊对西北大学说:“如果给我职位,那我也一定要在做完3年博士后研究后才去。”美国西北大学同意了,当年11月她去美国的西北大学面试,12月就得到了助理教授职位。

一年后的2004年,哥伦比亚大学又来找到刘秋菊。她说:“我已经答应去西北大学了。”对方说:“有没有可能你先到西北大学待一年,再到哥伦比亚大学待一年,然后再作决定。”她同意试试看。

在随后的一年里,刘秋菊在哥伦比亚大学停薪留职,到西北大学工作,西北大学给了她永久性的副教授职位;2007年,她在西北大学停薪留职,到哥伦比亚大学工作一年,这一年,哥大也给了她副教授的职位。

对于现在的研究生和即将研究数学的同学,刘秋菊希望他们“至少在报考时能真心真意地把数学当成终身事业,这样就不会因遇到困难而轻易放弃”。