陈省身人文素养对其科学生涯的影响

韦承金

人的基本素养可以概括为人文素养与科学素养两大类。而现实中不同的人往往会在人文素养和科学素养两个方面略有不同程度的偏重,因而显现为不同人的个性差别。一位科学家的基本素养中,往往科学素养占更高的比重。但是众所周知,一些大师级的科学家不仅具有很高的科学素养,同时还具有不浅的人文素养,比如本文所要讨论的数学家陈省身先生,就是这样一位具有较高人文素养的数学家。但是本文关注的重点并非陈省身具有什么样的人文素养——陈省身的人文素养在他的个人文集以及他的传记等叙述性文字中已有大量介绍,也并非想要“解锁”陈省身的什么人文“新技能”。我们侧重关注的是,陈省身成功的科学人生是否受到人文因素的影响,以及人文素养和科学素养在陈省身身上有什么样的“互动”。通过研究我们发现,陈省身的人文素养对其科学生涯有极为深刻的影响,不仅为陈省身的科学研究提供了动力,同时又制约着其科学人生的方向。

一、研究范畴与研究对象之界定

一、“人文”之内涵及其载体

关于“人文”之内涵,历来众说纷纭,以其源流分类,大抵上可归根于中西文化对于“人文”的不同理解。

西方之“人文”一词源于拉丁语“humanus”,大意为“人的”“人性的”“人类的”等。在英文中,“人文”即“humanity”,有人道、仁慈、人性、人类、人文学等意思。文艺复兴以降,为了对抗以神为本的旧观念,西方的人文主义(humanism)高扬人的价值与尊严,认为人的价值独立于上帝、自然之外,基于此,发展为重视人的自由、民主、博爱等价值,以及一种以个人主义、人的主体性为基础的自由、民主精神。西方的人文传统偏向于人的个体价值。吴国盛甚至认为,以哲学意义而言,西方的Humannism译为“人文主义”或“人道主义”都不甚妥当,应译为“唯人主义”,“唯人主义一方面当然是表达自由的,它把人放在中心位置,世界开始成为我们眼中的世界”。(1)吴国盛：《反思科学》,北京：新世界出版社,2004年,第44、45页

中国之“人文”一词,最初见于《易·贲》：“观乎天文,以察时变;观乎人文,以化成天下。”后来《后汉书·公孙瓒传论》有言：“舍诸天运,征乎人文。”综合而言,上述引文里的“人文”有两层意思：一是与自然天象(“天文”)对应的人类文化、文明;二是与自然物事、规律相对应的人事、人理。相对于西方人文主义侧重于个体自由而言,中国的人文主义注重个体的心性之涵养,侧重于伦理道德(如儒家的“仁”)、人与自然的和谐(如道家主张“道法自然”“与天地精神相往来”)。正如庞朴所言,中国文化是富有人文精神的文化。重视人伦,重视现世世俗生活,注重人与自然的和谐合一等思想,构成中国的人文主义。(2)庞朴：《中国文化的人文精神(论纲)》,《光明日报》1981年1月6日,第3版。冯天瑜认为,如果把《旧约》的法则称之“神文法则”,那么,《周易》的法则便是“人文法则”。“自周代以降,中国便确立了与天道自然相贯通的人文传统,形成一种‘尊天、远神、重人’的文化取向,并深刻影响着中国文化的性格。”(3)冯天瑜：《略论中西人文精神》,《中国社会科学》1997年第1期。

当然,以上只是大抵概括中西文化对于“人文”的不同理解。实际上,中西文化关于“人文”的不同表述的背后,也是有诸多可以相互沟通之处的,如西方人文主义提倡的自由精神,与中国“天行健,君子以自强不息”“独与天地精神相往来”等思想是有相通之处的。故而,我们主张立足于中文语境的“人文”之意义,综合把握、兼容并包中西方文化中“人文”的基本内涵,提倡一种开放的、宽容的、民主的、诗意的人文主义。

要而言之,“人文”之内涵,不论中西方,都离不开“人文”一词中的“人”与“文”之两端。“人”一般指的是关于“人”的价值、意义;在中国古代,“文”与“纹”是通假字,以字面而言,意指纹理、痕迹、轨迹等。抽象而言之,“文”就是人赖以表达和传播精神、价值、观念的方式,也就是这种精神、价值、观念要借助某种文而化之的形式来表达、传播,比如文学、史学、哲学、艺术作品或某种口耳相传的道德范式与言行等。相对于“科学”诉诸理性、更偏向于关注物质世界,“人文”则重于关注人的精神、价值、观念等问题。正如何兆武所言：“推动人类历史前进的,大抵要靠两种东西,一种是科学思想(思辨理性),一种是人文思想(非思辨理性)。前者是和人类物质文明的面貌紧密联系着的,后者则系于人类精神文明的面貌。”(4)何兆武：《历史与历史学》,武汉：湖北人民出版社,2007年,第31页。我们认为,理想的人文精神,应该是超越于具体人性的大写的“人”的品格,既包括对于“人”之个体精神、价值、观念的开掘与弘扬,如追求健全发展的个体能力,崇尚觉智、自由的精神意志,实现审美愉悦的精神诉求,超脱于物欲的淡泊心性等;也包括仁爱、正义、和谐、宽容、贡献等社会品格之健全,及与自然关系之契合。这样的大写的“人”,以个体性而言,他是自由的、全面发展的;以社会属性、自然属性而言,他对群体、对自然万物有深切的悲悯、深厚的关怀,是“利他”的,是“与天地精神相往来”的。

当然,人文思想、精神的表达、传播要借助某种人文的形式,首先是这个人的文学、史学、哲学、艺术等作品,其次是这个人对他人产生影响的道德范式或为他人所记录的言行。相对而言,后一种方式多为口耳相传,传播广度和深度有一定局限;而前一种方式往往能传播得更广更深远,但是这种方式却并不是每一位科学家都能够熟练掌握的。因为文学、史学、哲学、艺术等作品,虽然的确是传承人文精神的重要形式,但却并非每一个人都善于运用这种形式表达自己的人文思想。人文类作品的产生,要求作者要具备一定的人文素养,善于以哲学、文学、史学、艺术等各种专门“语言”,将其思想提炼成为能够准确传神表达其人文思想,以让读者能够欣赏理解的作品——我们不能苛求科学家都能够胜任,因为这往往是哲学家、文学家、史学家、艺术家的擅长领域。而科学家则侧重于科学素养的精湛,并不是每一位科学工作者都拥有较深刻的人文思想。

但是,纵观人类历史,真正伟大的科学家,往往不仅具有精深的科学素养、无畏的科学精神,而且还往往有深邃的人生智慧,对人类社会、对自然具有深厚的人文关怀,拥有高尚的人文精神。假如他除了拥有精湛的科学素养之外,还能够像哲学家、文学家、史学家、艺术家那样,能够较为准确地表达其人文思想的人文“语言”,那么,这不仅对科学领域和人文领域都是幸事,而且为后人研究同一个人身上科学精神与人文精神之间的互动提供了“样本”——笛卡尔、爱因斯坦等是这样的伟大科学家,本文所研究的陈省身,也是这样的伟大科学家。

(二)陈省身的人文素养从何而来、在何处体现

“人文”的内涵与形式得以明晰之后,我们就可以考察陈省身的人文素养从何而来、在何处体现。因为要探究人文素养如何影响陈省身的科学人生,首先要了解陈省身对于人文知识、人文精神的接受历史,并界定能够体现陈省身人文素养的研究材料之范围。

以外因而言,陈省身的人文素养受到生活环境之影响。出生于1911年的陈省身,处在一个新旧、中西文化交汇的特别的时间节点：一是恰逢古老中国结束几千年的封建帝制,迎来历史的崭新一页,这个节点上,既难免受到旧有的中华传统文化之影响,又有机会接触新潮的思想;二是恰逢新文化运动,中西文化相互交汇,这个节点上,既有中华传统文化与价值观念之奋发自强,又有科学、民主、自由等西方文化观念之引进。陈省身出生在浙江嘉兴,此地作为鱼米之乡,自古以来富庶安逸,志于学术、雅好诗文书画是许多嘉兴人骨子里的追求,如沈曾植、王国维、茅盾、徐志摩等近现代文化大家就是从嘉兴走出来的。而在陈省身所出生的家庭里,其父陈宝桢是在废科举、倡新学的浪潮中“翻然改计”“投身政法”的开明知识分子,同时也是一位终生保持诗书雅好的传统文人。这些环境因素,自然对陈省身有潜移默化的影响。

在古今、中西文化交汇的大环境、崇文而开明的家庭环境之影响下,陈省身少时受到的教育内容既有启发他日后成为数学大师的科学知识,也有重于人文精神的文史知识。尤其是在人文类书籍的阅读方面,客观上的环境熏陶加上陈省身主观上的个人喜好,他从小就爱读文学、史学、哲学类“杂书”。陈省身少时虽做不来“八股文”,但也背得古诗词,喜读《封神榜》《说唐演义全传》之类的闲书,因而国文基础扎实,人文气质亦由此而得到熏陶和培养。上中学、大学后,陈省身在人文类书籍阅读方面更是如鱼得水,“喜欢到图书馆看杂书,历史、文学、掌故,乱七八糟的书都看”(5)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,天津：南开大学出版社,2011年,第10、11页。。他孜孜不倦地从中汲取人文素养,逐渐对人生、社会、自然问题有了深刻的思考。在读书思考之余,陈省身自然而然养成了写作的爱好。15岁时,他在天津扶轮中学《扶轮》校刊上就曾发表多篇诗文作品,体现了他对人生、社会问题的关怀和对自然科学的思考深度。在南开大学学习期间,除了数学成绩好,陈省身的国文写作能力也很强。有时国文老师出的同一道题目,陈省身能同时写出几篇作文。有同学索要,他毫不吝啬。“有时他拿了去的那篇,得的分数比我还高,我自己那篇反而低。”(6)陈省身：《陈省身文选》,北京：科学出版社,1989年,第23页。

陈省身一生喜欢道家、儒家等的中华传统文化典籍,尤其喜欢中国古典诗词,他自己有许多别具一格的诗文作品传世。陈省身的诗文作品文笔不俗,比如有一首赠给著名古典文学研究专家叶嘉莹的诗歌：“锦瑟无端八十弦,一弦一柱思华年。归去来兮陶亮赋,西风帘卷清照词。千年锦绣萃一身,月旦传承识无伦。世事扰攘无宁日,人际关系汉学深。”叶嘉莹评为：“这首诗所表现的情意之真诚、事典之贴切,却决然是一首好诗”(7)叶嘉莹：《一幅珍藏——记陈省身先生手书七言诗一首》,吴文俊、葛墨林主编：《陈省身与中国数学》,天津：南开大学出版社,2007年,第83页。。因此,陈省身传世的诗文体现着他深厚的人文素养、崇高的人文精神,这是陈省身不同于一般科学家的一个重要特点。以这些诗文作品为中心,结合有关他的传记文字以及与陈省身有交往的各界人士对他的言行之记录,可以管窥人文素养在陈省身科学生涯中的影响——这就是我们所要界定的能够体现陈省身人文素养的研究材料之范围。

二、人文素养对陈省身科学生涯的影响

我们通过研究分析发现,人文素养滋养着陈省身的精神世界,使陈省身对于人生和社会问题有着深刻的思考和关怀,而这种经过深刻思考形成的人文关怀,又深刻影响了他的科学研究和科学教育实践,并且人文素养与科学素养在他身上互相融合、互相激发,使他成为一位综合素养极高的人文主义科学大师——一个真正意义上的大写的“人”。

(一)人文素养为陈省身科学研究方向的选择提供了智慧,并有助于保持良好的科学研究心境

人生的许多选择虽然是自由的,然而抉择往往需要依靠一种“洞察”与“直觉”的智慧,而这种智慧很大程度上依赖于科学家的人文素养。陈省身认为自己科学实践的重大选择,离不开读人文类“杂书”带来的精神滋养。他说：“选择在于关键的几步,这种选择有时几乎能决定整个命运。我的建议是,要有广博的知识,不要只念自己本身学科的东西,不管相关与否,都应该尽量吸收。因为了解的范围越广,作出正确决定的可能性就越大。”(8)陈省身：《人生·数学》,《南开大学报》2003年2月28日,第4版。

而科学研究方向的选择是否有利于研究的成功,与科学家的个人情感息息相关,比如对某个问题因为感兴趣而引发解决问题的决心、对解决问题之后所产生的幸福感充满期待等,很多时候这种情感体验为科学研究提供了内在的动力,哪怕苦难再多、研究方向再“冷门”,都无法阻止科学家的这种研究热情——这往往是科学研究取得成功的重要因素。诸如此类兴趣、爱好、情感等人文因素,影响着科学研究方向的选择,也影响着科学研究的效率。陈省身当初选择从事的微分几何学研究方向,是一个冷门的方向,当时数学界甚至有人认为“微分几何已经死了”(9)张奠宙：《创新：面对原始问题——陈省身和杨振宁“科学会师”的启示》,《自然杂志》2016年第5期。。但陈省身对这个方向有浓厚的研究兴趣,他不追求时髦与名利,而是遵从内心的直觉和判断,毅然坚持选择这个方向的研究。这种基于兴趣、爱好的选择,使陈省身始终对这个所谓“冷门”研究方向保持着很高的研究热情,最终使他在微分几何学方面取得“影响遍及整个数学”的伟大成就。

陈省身尤其喜欢老子、庄子的哲学思想,这大大有助于他在科学生涯中保持淡泊的心境,并以此心境沉潜于数学研究与数学教育从而获得成功。老子《道德经》曰：“致虚极,守静笃。万物并作,吾以观其复”,认为倘使心灵能够保持虚静和至极笃定的状态,便可以观照万事万物循环往复之“道”。而庄子的理念中,产生智慧的最佳状态也是“心斋”“坐忘”之安静。而科学研究的灵感、科学发现的直觉往往也是需要这样的心境。科学研究中耐不住寂寞、抵挡不住名利之诱惑,都不可能取得较大的成功。而老子所谓“见素抱朴,少私寡欲”,庄子所谓“至人无己,神人无功,圣人无名”等思想,可以让科学家远离浮躁,保持宁静淡泊的科研心境。淡泊的心境能使陈省身的科学志向更加明确坚定,而不为名利所牵。他说：“有一年我跟内人去参观罗汉塔,我就感慨地跟她说：‘无论数学做得怎么好,顶多是做个罗汉。’菩萨或许大家都知道他的名字,罗汉谁也不知道那个是哪个人。所以不要把名看得太重。”(10)杨振宁、翁帆：《晨曦集》,北京：商务印书馆,2018年,第21页。抗战时期陈省身在西南联大任教,众所周知那时候教学科研条件十分艰苦,但陈省身“坐得冷板凳”,浑然忘却周遭之战乱环境,一心钻研数学问题。他在西南联大煤油灯下写出的两篇论文,均于1942年在世界一流数学杂志《数学纪事》(Annals of Mathematics)上,两篇论文的审查人分别是H.外尔和A.韦伊,这两位数学大师均给予论文高度评价。这两篇论文同时在道路几何与积分几何领域取得重要进展,陈省身由此赢得专家们的青睐并邀请他去美国做研究(11)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第92-95页。。后来陈省身于1943年应邀到普林斯顿高等研究院任研究员,不到半年,就做出了被誉为其“一生中最得意工作”的“高斯-博内公式内蕴证明”,这与西南联大困难时期的“坐冷板凳”积累与准备是不无关系的。在普林斯顿大学的时候,著名物理学家爱因斯坦曾几次邀请陈省身到他家里喝咖啡、畅聊物理与数学。陈省身注意到,爱因斯坦的书架上赫然有一本德文译本的老子《道德经》。爱因斯坦跟陈省身说,他喜欢宁静。陈省身也说自己一向唯求宁静——在这一点上,爱因斯坦与陈省身颇有“惺惺相惜”之感(12)温红彦：《名师之师陈省身》,李毅主编：《陈省身先生纪念文集》,天津：南开大学出版社,2005年,第163页。。

陈省身晚年在南开大学创办数学所时,很快使南开成为国际上享有盛誉的数学重镇,但陈省身的管理方式是“少做事”“没计划”,“要紧的是把有能力的数学家找在一起,让他们自己去搞”(13)葛墨林、张伟平：《他使微分几何进入新时代》,《南开大学报》2004年12月10日,第4版。,颇似老子“无为而治”的思想。有一回接受媒体采访,陈省身把做数学研究比拟为炒木须肉,(14)中央电视台“东方之子”：《陈省身：几何人生》,李毅主编：《陈省身先生纪念文集》,第277页。与老子思想所谓“治大国若烹小鲜”颇相类。他在75岁时的诗中有两句写道：“何日闭门读书好,松风浓雾故人谈。”(15)陈省身：《陈省身文选》,第62页。晚年他在忙碌于发展南开数学所的同时,确实也能做到忙里偷闲而闭门读书、与故人谈往而怡然自在。这种人文素养的养成,很大程度上是受到了老庄哲学思想的影响。

(二)兼顾整体与部分以求辩证统一、化繁为简以求规律与本质的哲学思维,影响着陈省身的科学追求和研究成果

整体和部分是标志世间万物之统一性与可分性的一对哲学范畴,二者既相互区别又相互联系,不可分割而相互影响。于数学而言,也是这样的。欧几里得《几何原本》体现着几何学的整体性,及至数学之逐渐发展开来,牛顿-莱布尼茨定理开启了以微积分研究一点处之切线的局部性质的方法,再后来,几何学家往往把整体与部分分开来研究。或许正是由于这种偏颇,才导致当年有一位颇具声望的数学家跟陈省身说“微积分已经死了”。

而陈省身虽然当时主要研究方向是微积分,但他认为,几何学上整体与部分两个方面应同时进行研究。作为陈省身自认为“最得意的工作”之一,他的研究成果——论文《闭黎曼流形的高斯-博内公式的一个简单内蕴证明》(16)陈省身：《陈省身文集》,上海：华东师范大学出版社,2002年,第171-176页。正体现了陈省身这种整体与部分之辩证统一的思想。

“闭黎曼流形的高斯-博内公式的一个简单内蕴证明”这项工作的源头,可以上溯到古希腊数学家欧几里得《几何原本》中的三角形内角和定理,这个定理被德国数学家高斯推广到曲面上的三角形,而高斯的定理又被法国数学家博内推广到曲边形即闭曲线所围的单连通区域上,这就是著名的高斯-博内公式。下一步的关键是要将这个公式推广到高维。这项工作非常困难,高维空间的几何对象异常复杂,不仅无直观之形象可借鉴,甚至如何表示都很困难,何况还要想办法运算微积分、定义曲率等以证明等式的成立。

虽然艾伦多弗与韦伊合作率先做了这项工作,从某种意义上也可以说已经将高斯-博内定理推广到高维,但并不尽如人意,因为他们依赖于黎曼流形到欧氏空间中的“嵌入”,所以仍然是“外部”的证明,可谓是“知其然,不知其所以然”(17)张伟平：《千古寸心事 欧高黎嘉陈——陈省身先生的学术成就》,《天津日报》2021年12月20日,第10版。。这自然也无法揭示整体与部分之内在联系。

而陈省身意识到“用微分形式来表示拓扑不变量”当在微分几何中起重要作用,创造性地应用他的法国老师、几何学大师嘉当的联络方法,用了单位球面丛,每一点就取单位长的切向量,不需要“嵌入”到另外的一个欧式空间去,由此得到高斯-博内公式高维推广一般形式的内蕴证明。这个定理证明的过程及其结果的本质是：通过“叠加”(积分)之后得到一个完整的整体量,其要旨体现出部分与整体的辩证关系。从哲学角度而言,陈省身的这个工作是部分与整体之间的内在关联在几何学高维情形的发扬光大。(18)张伟平：《千古寸心事 欧高黎嘉陈——陈省身先生的学术成就》,《天津日报》2021年12月20日,第10版。陈省身的研究结果,同时也深刻地揭示了拓扑学和微分几何的联系,为整体微分几何的形成铺平了道路。非但如此,其影响也遍及整个数学。这种整体与部分兼顾的哲学思维和方法带来的科学研究结果,给人以强烈的震撼。

此外,陈省身还特别注重化繁为简、透过现象探究本质以求“简单性”的思维,十分富于哲学意味。他非常推崇用简单法来解释数学理论的普适性,他曾说：“简单既是思想,也是目的。”“把奥妙变为常识,复杂变为简单,数学是一种奇妙有力、不可或缺的科学工具。”(19)陈省身：《人生·数学》,《南开大学报》2003年2月28日,第4版。他认为这种思维方法是人人都可享用的。例如,欧几米德在《几何原本》中所提到的著名三角形内角和定理,陈省身曾在讲座中认为,更一般的规律是：任意n边形的外角和都是360°,这对于多边形而言,都是成立的(包括三角形)。再如,陈省身的论文代表作《闭黎曼流形的高斯-博内公式的一个简单内蕴证明》仅仅几页纸,非常的简洁通透,体现了他所孜孜追求的“简单性”。而陈省身在数理上所追求的“简单性”,体现的正是哲学思维中追求现象界的规律性本质的特点。

(三)陈省身崇尚并追求自由而自主、自强而坚毅的人格,这种人文素养为其保持科学理想的追求提供了坚毅的力量

自由而自主、自强而坚毅的人格精神,我们在古代的中西方,都能找到其渊源。这种人格精神所体现的以自由精神为核心的人文精神,历来受到中西方哲人的推崇。在中国,如《周易》所谓“天行健,君子以自强不息”,庄子所谓“逍遥游”“独与天地精神相往来”等;而在西方,如柏拉图推崇爱智之自由,认为“热忱地喜爱知识与真正智慧的人,使用理智多于使用身体其他部分的人,必定拥有不朽的、神圣的思想,要在人性所能分有的不朽的范围内获得真理,他一定要完全不朽,因为他永远珍视神圣的力量,并使他身上的神性保持完美,他能得到至高无上的幸福。”(20)柏拉图：《柏拉图全集·第三卷·蒂迈欧篇》,王晓朝译,北京：人民出版社,2003年,第90B-C页。然而卢梭认为：“人生而自由,却无往不在枷锁之中。”我们认为,人通过对人生终极意义的关怀和自我完善的坚定追求而达到自由境界,这种对于自由精神的追求,可谓人类人文精神的优秀传统。

陈省身崇尚自由而自主、自强而坚毅的人格精神,并且通过终生的执着追求,逐渐养成这样的理想人格。

这种人格理想的追求与培养从少年时期就开始了。我们从他早年的诗歌《纸鸢》便可管窥一斑：“纸鸢啊纸鸢!/我羡你高举空中,/可是你为什么东吹西荡地不自在?/莫非是上受微风的吹动,/下受麻线的牵扯,/所以不能平青云而直上,/向平阳而落下。/但是可怜的你!/为什么这样的不自由呢?/原来你没有自动的能力,/才落得这样的苦恼。”(21)陈省身：《陈省身文选》,第1页。这是1926年15岁的陈省身在其当时就读的天津扶轮中学校刊《扶轮》上发表的一首诗歌。诗歌开头提出纸鸢“高举空中”,象征着一种地位和姿态,自然是十分令人羡慕的。但少年陈省身却看出了其“上受微风的吹动”“下受麻线的牵扯”,因而纸鸢有“东吹西荡地不自在”“不自由”的“苦恼”。陈省身认为这种“不自由”的局限之根源是纸鸢“没有自动的能力”,因而不愿做这种虽然看似“高举空中”然而没有“自动的能力”之“纸鸢”,渴望以“自动的能力”“平青云而直上”“向平阳而落下”。要而言之,反映了陈省身少年时便崇尚自由而自主、自强而坚毅的人生精神,可谓“鸿鹄之志”。

除了诗歌,陈省身中学时还曾在《扶轮》上发表小说《立志》,体现了少年陈省身对于人生立志问题的深度思考;而《构造式概念》《动植物的两种作用》《一几何定理的十六种证法》三篇文章,则体现了陈省身在自然科学方面自觉主动的探索,初显“自动的能力”(22)刘震培：《我的数学事业是从扶轮开始的——追忆陈省身先生》,李毅主编：《陈省身先生纪念文集》,第132、133页。。

这种自由而自主、自强而坚毅的品格,逐渐成为陈省身的人生底色。他在五十多岁时,更是写下了“一生事业在畴人”的诗句,所谓“畴人”,是古称专门研究数学、天文、历法的人,这句诗是陈省身以“自动的能力”矢志不移投身数学事业一生的真实写照。

直到晚年,陈省身依旧强调自由与自主的“自动的能力”对于人生的重要意义。他认为：“对小孩子不能管得太凶,管得太多的小孩子不会有出息。我小的时候上学很晚,但出来以后家里就没再管过,后来的每一步路也都靠自己。现在好多家长望子成龙,恨铁不成钢,把孩子管得连气都喘不过来,这样管出来的孩子将来怎么会有自己的发展?我的体会是,这个世界上,最要紧的是自由。不管在哪里,不管是什么行业,越是被管得凶的孩子,就越不会有大的发展。”(23)陈省身：《人生·数学》,《南开大学报》2003年2月28日,第4版。

纵观陈省身一生,从负笈南开、清华,留学德国,再到法国追随E.嘉当……陈省身一直在依赖人文素养带来的人生智慧而坚守理想,自始至终以一种自由而自主之“自动的能力”勇攀几何学高峰。陈省身认为,平生中外师友,有不少比自己能力高的,结果成就或不如自己,一个重要原因是他常以《礼记》中之“苟日新,日日新,又日新”自励和登峰造极的追求。(24)陈省身：《陈省身文选》,第38页。可见,这种自由而自主、自强而坚毅的人格之养成,体现了人文素养对陈省身对科学理想的追求提供了坚毅的力量。

(四)人文素养哺育陈省身的家国情怀和社会责任感

家国情怀是个体对家庭、国家共同体在情感上的眷恋和文化上的认同,也是许多深受中华传统文化影响的人(包括陈省身)所尊崇的一种价值理念。在中华传统文化语境下,分而论之,爱国之情是从以爱家之情为中心衍生出来的,但是当“家国”被综合谈论时,则往往是一种偏重于以国为家的“家国一体”之情怀。

诚然,国家是阶级矛盾不可调和的产物。在中国封建社会时代,“家国情怀”往往因掺杂着“忠君”思想而具有一定的局限性。但我们不能否认的是,作为中国几千年传统文化中产生并培养起来的一种共同情感,家国情怀的积极面和现代意义是：那种对祖国文化、历史、山河的热爱与自豪之情,以及那种敢于担当、服务社会的责任感,并没有过时。那种“天下兴亡,匹夫有责”“先天下之忧而忧”的深厚忧患意识和社会责任感,在当代语境下,可以理解为一种关注社会、关注民生、为人类集体服务的意识和情怀,所以可以说,陈省身身上的这样一种情怀,很大程度上受中华传统文化的影响。(此前我们分析过,陈省身虽然少时并没有死读“四书五经”,但受家庭和社会环境熏陶,受到长辈、师友等的影响,自幼喜欢读中国古代典籍、诗词等,难免受到潜移默化的影响。)但是在当代而言,不论是在中国文化还是西方文化的语境下,这都是一种十分具有积极意义的人文情怀。

陈省身的家国情怀首先体现在一种基于人伦情感的对故土亲友的深厚感情。陈省身大半生在海外求学、任职,然而时常怀念故土亲友,经常争取机会回国探亲访问。1964年,陈省身写给父亲陈宝桢两首诗,其中一首写道：“一生事业在畴人,庚会髫龄训育真。万里远游亏奉养,幸常返国笑言亲。”(25)陈省身：《陈省身文选》,第20页。他因为自己“一生事业在畴人”而“万里远游”,觉得对于双亲的奉养有亏欠,故而诗歌末尾句表达自己十分珍惜每次返国省亲享受天伦之乐的深厚人伦情感。妻子郑士宁女士60岁生日时,他写了一首诗《寿士宁六十》：“三十六年共欢愁,无情光阴逼人来。摩天蹈海岂素志,养儿育女赖汝才。幸有文章慰晚景,愧遗井臼倍劳辛。小山白首人生福,不觉壶中日月长。”(26)陈省身：《陈省身文选》,第61页。反映了陈省身对妻子的深情厚意。诗中所谓“人生福”,体现了陈省身对于家庭人伦的珍惜。陈省身对于自己在南开大学求学时的老师姜立夫先生始终怀着感恩之情,尽管后来陈省身在数学上的建树远在姜立夫之上,但他总感激姜先生对自己的培养,认为“姜先生在人格上、道德上是近代的一个圣人”,“他态度严正,循循善诱,使人感到读数学有无限的兴趣与前途”(27)陈省身：《陈省身文选》,第34页。。后来陈省身回到南开建立数学所后,特意捐资塑造姜立夫铜像安置于南开大学以表对恩师的纪念。

陈省身的家国情怀还体现为他受中华传统文化的滋养,并对这种文化传统怀着一种认同与敬意。如前所述,他受中国道家、儒家文化影响,尤其喜读中国古典诗词,认为“对于中国诗不仅要能够欣赏,而且还要继续发扬光大,中国字的一些性质是西文没有的”(28)陈省身：《研讨会开幕式发言》,张红主编：《叶嘉莹教授八十华诞暨国际词学研讨会纪念文集》,天津：南开大学出版社,2005年,第6页。。

值得一提的是,陈省身的这种家国情怀并非那种狭隘民族主义,他在与国际友人的交往中,始终能够做到“美美与共”“和而不同”。比如,陈省身痛恨日本军国主义,对日军侵华战争始终不能释怀,但那是一种同情生命、憎恨暴力的悲悯之心。因此,他与日本科学家友人始终能够保持着很好的友谊。1974年,陈省身受邀去日本进行巡回演讲并参加学术会议,愉快的访问过后,陈省身还作诗赠与日本友人表达对佐佐木重夫教授等日本数学家友人的感恩之情。(29)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第199页。

正是这种并非狭隘民族主义的深厚宽博的家国情怀,使作为国际著名数学大师的陈省身,有一种强烈的社会责任感。他发自内心地喜欢中华传统文化,认为“一个中国数学家不可以没有中华文化的涵养”(30)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第263页。。但他也认为中西文化要优势互补,中国要长足发展,还需要吸收西方文化的长处,尤其是数学文化。因此他寄望中国人“尽量避免名利的过度干扰,努力欣赏数学这片安静的土地,并且用中华文化的人文涵养,发展自己的个性”(31)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第266页。。

正是基于这种家国情怀和社会责任感,上世纪70年代初,随着中美关系的“破冰”,陈省身决定放弃在美国已经获得的名誉、地位、利益,毅然回到中国,誓把一生“最后的事业”放在中国。他于1974年所作的诗《回国》可以体现这种深厚的家国情怀：“飘零纸笔过一生,世誉犹如春梦痕。喜看家园成乐土,廿一世纪国无伦。”(32)陈省身：《陈省身文选》,第61页。为了“廿一世纪国无伦”,此前取得的“世誉”,如今在他看来不过是“春梦痕”一般。后来,他又写这样一首诗：“百年已过三分二,人事代谢理固然。重踏刘祖出生地,再传高黎绝世业。老成矻立中流柱,少长涌出百丈泉。数学旧国成大国,同心协力更无前。”(33)陈省身：《1978年回国访问赋诗一首》(手稿),天津：南开大学陈省身数学研究所“陈省身先生手迹珍存展”,2021年。他希望能帮助中国在本土建立培养高级人才的机制,因而诗中满怀对中国数学的期望。他晚年所有工作的目标是“中国在21世纪成为数学大国”——这也是闻名于数学界的“陈省身猜想”。他认为,自己作为一个数学家,帮助祖国实现这个“猜想”,是自己义不容辞的责任。

(五)人文素养使科学教育变得更加“引人入胜”,科学家的人文素养让人文领域拓宽边界

人文素养与科学素养在陈省身身上的“互动”还体现在：陈省身所从事的科学教育工作,因为引入了人文因素,变得更加“引人入胜”;同时,陈省身以一名科学家的独特视角所作的诗文作品,让人文领域拓宽了边界。在陈省身身上,人文素养与科学素养是相融互促、和谐统一的。

首先,陈省身晚年在中国大力推进数学教育,他将数学教育与美学教育融合,提出并推广“数学之美”理念,提倡以“数学之美”引导数学教育,使得数学教育变得“引人入胜”。

陈省身希望中国数学教育“注意创造性,使学生对数学发生兴趣,觉得‘数学好玩’”。2002年,第24届国际数学家大会在北京召开,陈省身为同期举行的中国少年数学论坛题词“数学好玩”,这个题词一下子拉近了中国人与数学的距离(34)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第378、379页。。他还亲自构思、设计“数学之美”挂历,用优美简练、深入浅出的文字,通过生动的艺术设计,介绍重要的数学定理和伟大的数学家,使深奥的数学变得通俗而富于审美意蕴,使科学教育因为充满了人文情怀而显得平易近人、深入人心。(35)葛墨林：《点滴回忆陈省身先生》,吴文俊、葛墨林主编：《陈省身与中国数学》,天津：南开大学出版社,2007年,第30页。“孩子们是有好奇心的,他们对数学本来也有好奇心,可是教得不好,把数学讲得干巴巴的,扼杀了好奇心,数学就难了。”(36)张奠宙、王善平：《陈省身传(修订版)》,第382页。他说。

其次,陈省身作为一名科学家,以其独特的视角创作了许多诗歌、散文作品,使得科学史变得有人文意味,同时也促进了人文思维的深度和广度,让人文领域拓宽了边界。

再以陈省身的重要工作——高斯-博内公式的内蕴证明为例。陈省身的论文发表多年后,物理学家杨振宁发现,陈省身的工作竟然与杨振宁在物理学中的规范场论研究有着紧密的联系。(37)杨振宁：《曙光集》(十年增订版),北京：生活·读书·新知三联书店,2018年,第439-440页。陈省身为此赋诗两首：“物理几何是一家,共同携手到天涯。黑洞单极穷奥秘,纤维联络织锦霞。”“进化方程孤立异,对偶曲率瞬息空。畴算竟有天人用,拈花一笑不言中。”(38)陈省身：《陈省身文选》,第62页。这两首诗中,陈省身把几何学与物理学最新概念纳入诗境之中,借鉴中国古典诗歌的形式,描述大自然之奥妙与科学之大美。这种善于发现科学之美的审美眼光、以及善于描述科学之美的文学素养,在科学家中是不多见的。反过来说,以这样凝练的诗句概括科学之美,固然需要比较好的文学素养,但假如没有同时具备极高的科学素养,是难以体悟到那种极致的科学之美的,也就不可能以一位人文主义科学家的高度描述数学之美。从这个意义上说,人文素养为数学家描述科学之美提供了形象思维方式和艺术创造方式;同时,陈省身的诗歌,又以数学家的科学素养拓宽了人文领域的边界,使得诗歌这种文学体裁找到一个新的书写对象、进入一个新的创作领域——这是科学家对人文领域的独特贡献,启发着人文领域的学者、作家、艺术家提升科学素养,以期开辟人文领域的新天地。

在上述过程中,陈省身的数学探索并无功利目的,他在数学上的新发现是自然而然的,其奥妙与杨振宁在物理学上的新发现之暗合又是自然而然的;同时,科学的奥秘、数学之美,也是产生于陈省身这种“无目的”过程中。笔者以为,这恰恰合乎康德为审美判断力所提出的“无目的的合目的性”的先验原理。无功利的科学探索是创新的源泉,卓越的科学大师身上往往有一种追求真理的无功利之热情,这与卓越艺术大师的赤子之心是相通的。从这个意义上说,科学素养与人文素养在陈省身身上互相激荡、和谐统一,共同促成了陈省身完善人格的形成。

三、结语

值得我们注意的是,陈省身所生活时代的文化潮流中,在西方有科学与人文分裂与对峙的态势,在中国则有因科学主义盛行而带来科学与人文失衡之焦虑。如英国学者查·帕·斯诺曾在1956年的“谈两种文化”讲演中描述了西方科学与人文分裂与对峙的现象：“一方是文学知识分子——另一方是科学家,并尤以物理科学家最为代表性。双方之间存在着一个相互不理解的鸿沟——有时(尤其在年轻人中间)还存有敌意和反感,但大多数是缺乏理解。他们对对方都有一种荒谬的、歪曲了的印象。他们处理问题的态度是如此不同,以至于在情感的层次上,也难于找到很多共同的基础。”(39)[英]查·帕·斯诺：《对科学的傲慢与偏见》,陈恒六、刘兵译,成都：四川人民出版社,1987年,第9、10页。而中国传统文化是偏重于人文精神的,但正如庞朴所言：“这种人文精神给我们国家和民族增添了光辉,也设置了障碍。”(40)庞朴：《中国文化的人文精神(论纲)》,《光明日报》1981年1月6日,第3版。19世纪末甲午战败之后到20世纪初,中国的一些知识分子认为,中国国力衰弱的背后,是科学精神薄弱而导致物质技术的落后,因而从西方大力引进科学,极力倡导科学主义。物极必反,这种主要基于功利目的而倡导的科学主义,导致了近年来中国物质丰裕的同时,不无“物欲横流”“文化失范”之焦虑。

在这样的时代背景下,我们关注到了陈省身——这样一个人文素养与科学素养相融相通的“标本”,这样一个综合素质完善的真正意义上的大写的“人”。由此,分析探讨陈省身人文素养对其科学生涯之影响,对我们当下的文化与教育事业不无有益的启示。