解题者丘成桐

2023-08-22 09:14王京雪吉玲
读者 2023年16期
关键词:丘成桐数学家数学

王京雪 吉玲

丘成桐在清华园

数学家丘成桐一直在尝试攻克一道难题。

如果从2022年4月20日,清华大学宣布他受聘全职任教于清华园,同时从哈佛大学退休算起,这道题他已“全职”做了1年。

如果从他离开美国,偕夫人安家清华园算起,这道题他已专心致志地研究了3年。

如果从1979年,他首次回国做学术访问,开始在心底求解这一道题算起,他为此已工作了40余年。

这道题是,如何在中国培养出世界顶尖的数学家。

今年74岁的丘成桐,是一位兼具雄心与耐心的卓越解题者,目光一向聚焦于重要、意义深远又难解的大问题。做数学家时如此,做教育家时同样如此。

传世

丘成桐在清华大学的办公室位于静斋二楼的走廊尽头。

这座得名于《大学》“知止而后有定,定而后能静”的古朴小楼,就在因朱自清的散文《荷塘月色》而广为人知的荷塘东边。

办公室的门总是敞开的,访客进进出出,入眼的是堆满桌子的书籍、材料。桌子一角放着血压计,地上还有一组哑铃。可以想象,丘成桐每天在这间屋子里度过多少时光。

和人们印象中一些数学家的“害羞而避世”不同,作为华人数学界的领军人物、全球最具影响力的数学家之一,近年来,丘成桐花了大量时间与公众沟通。

他写科普书,出版自传,办讲座,组织和参加与数学相关的活动。他接受了不少大大小小的采访,不厌其烦又直言不讳地回答被问了一遍又一遍的问题,多数涉及人才培养与数学教育。

“我想将中国的数学搞好,这需要打破很多现有规则。我不表达出来,就没法把我的想法传递出去。”丘成桐说,他从不为采访提前准备发言材料,“我就直接讲我的看法,有时我讲得太直接,但我讲的都是真实的话。”

“很多数学家比较害羞,不太爱讲话。”丘成桐说,“但我14岁时父亲去世,要谋生,要去外面找事做,要去闯天下。我晓得我要自立,必须靠自己完成许多事情,还轮不到我害羞。”

丘成桐的父亲丘镇英是哲学教授,小时候,丘成桐跟随他阅读中国文史典籍,练毛笔字,旁听他与学生交流。“听父亲讲那些影响后世的古希腊哲学家的故事,我希望自己也可以做出传世的学问。”

“我在数学上或有异于同侪的看法,大致上可溯源于父亲的教导。”丘成桐表示,“父亲去世后,我想人生在世,终需要做一些不朽的事吧。”

相较之下,他认为物质上的东西——吃穿用住都不怎么紧要,对他也没什么吸引力,他所追求的是比物质珍贵得多,难得得多的东西。比如,在历史上亲手刻下指向永恒的深痕。

如果要在数学家丘成桐和教育家丘成桐身上,找到最重要的共同点,那大概是这一点:他要缔造“传世”之业。这意味着,必须甘冒风险,百折不挠,挑战真正重要的难题,去啃那些“硬骨头”。

父亲的早逝是丘成桐一生的转折点。彼时本就清贫的家庭更是陷入窘境,有亲戚劝丘成桐的母亲让子女退学去养鸭子,被母亲坚决拒绝。

丘成桐加倍努力地读书,同时,靠做家教贴补家用,但他丝毫没动摇过成为大数学家的念头。“我常常感到很奇怪,为什么现在很多年轻人会怀疑自己、对自己没信心。就我而言,我从没问过自己行不行,从中学起,我觉得只要是我想做的事,就能做成。”

他读能找到的所有数学书,做书中的所有习题,找各种感兴趣的问题尝试解答,为去另一所大学听一小时课,花两小时坐火车、乘船、转公交车……勤奋的态度和对数学的热情从未改变。后来他去了美国,还是会控制吃饭的时间,会从早到晚泡在图书馆,会驱车3小时去听一场学术讲座。

尽管被视为“天才中的天才”,丘成桐本人却并不认同天才之说。“我做东西很慢,”丘成桐说,“我从没觉得自己是天才。媒体有时会夸大数学家一些奇怪的方面,很多所谓的天才,最后并没做出了不起的成绩。”

他认为数学家要做出成果,天赋只占成功要素的三成左右,更要紧的是持之以恒的努力、耐心和对数学的兴趣。

愿景

1979年,丘成桐应中国科学院时任副院长华罗庚的邀请,回国进行交流访问。到了北京,走出机舱,他俯下身去触摸地上的泥土。后来,丘成桐回忆:“我不是一个性情中人,时时都会收摄心神,那次竟会有如此的举动,连自己也感到惊讶。”这一年,他30岁。

丘成桐在自传中写道,首次回国之旅后,“我对一个人能发挥什么作用一筹莫展。但我还是希望能竭力相助,哪怕是一丝一毫都好。只要大家共同努力、众志成城,也许有一天能有所成就,扭转乾坤”。

从此,他把推动中国数学的发展、提升中国在科学领域的声望视为自己科研之外的事业与使命。作为中国数学教育的观察者、批评者和建设者,他同中国的数学事业一道,走上一条漫漫长路。

1979年后,丘成桐每年都要回国待几个月。最初,他感觉自己能尽上一把力的就是利用休假时间多回国交流讲学,没过几年,他开始招收来自中国的留学生,希望帮助一些出色的人才获得进入世界顶尖学府做研究的机会,一如自己当年。

在与中国学生的多年接触中,丘成桐发现一个严重问题。“我问清华、北大的学生,你对数学的哪个方面最感兴趣?结果他们讲的几乎无一例外都是高考题目,或者奥数题。”

他认为,当下的中学生需要花整年整年的时间去准备中考、高考,很多人没时间读考试之外有价值的文献,问不出有趣的问题,逐渐失去了对数学的兴趣,而兴趣对一个想有所作为的数学家至关重要。如丘成桐所言,他所做的重要课题,每一项都要花5年以上,没有兴趣如何坚持?如何投入?如何屡败屡战而热诚如初?

为激发中学生对数学研究的兴趣,2008年,丘成桐设立“丘成桐中学数学奖”(后发展为“丘成桐中学科学奖”)。不同于一般竞赛,参赛者可自行选择感兴趣的题目,以提交研究报告的形式参赛,充分体会一把做科研的滋味。

留意到中国大学生数学基本功的欠缺,2010年,他又发起“丘成桐大学生数学竞赛”,全面考察参赛大学生的数学基础知识和技能。

为加强海内外华人数学家的联系,他还发起了ICCM(世界华人数学家大会),创办有“华人菲尔兹奖”之称、颁给45岁以下华裔青年学者的“ICCM数学奖”。

为鼓励更多女生投入数学学习,培养女性数学家,前两年,他又发起了“丘成桐女子中学生数学竞赛”……

“数学科学是所有科学的基础,没有强大的数学基础,就没有良好的科技。”丘成桐阐述发起计划的初心,“我这一辈子只有两个心愿,一个是成为大数学家,另外一个是提升祖国的数学水平。在国家的领导下,众志成城,我有信心完成这个愿景。”

水不到,渠不成

丘成桐喜欢跟年轻人在一起。“我在美国50多年,培养了70多个博士。回到中国,我还是希望培养一批年轻人,我觉得这是很大的事。”

尽管事务繁忙,可只要时间允许,每周一晚上,他会为学生们讲一个半小时的数学史。他认为一些数学家的研究方向太过狭窄,究其原因,是对数学的潮流和古今中外的学科发展不够了解。学习数学史,能够打开视野,同时,也能看到历史上伟大的数学家们是如何走出自己的路的。

丘成桐还定期带学生们游学。他们去安阳看甲骨文,去西安看兵马俑,去曲阜看孔庙……在路上切身感受各地的风土人情和历史文化。游目骋怀之余,丘成桐设立“求真游目讲座”,让学生们走进各地中小学,为孩子们做数学史讲座,既向公众科普数学知识,又锻炼学生的表达能力。

为培养未来的领军数学家,丘成桐竭尽所能,向国内全职引进数位当今学界的顶尖学者。他认为大师带给学生的不仅是学问,还有宏观视野和思考问题的高度。

时代在改变。44年前,丘成桐首次回国,虽然有心培养数学人才,但很多事情还做不到。随着国内各方面条件的成熟,丘成桐说,从二十几年前起,越来越多的人才开始愿意留在国内。近10年,特别是近5年,中国数学人才有了显著增加。

“我们现在有机会做这些事了。中国在发展,我做的事也根据发展的情形变化,水不到,渠不成。”丘成桐说。

多言多动

偶有闲暇,丘成桐将读古文当作放松,间或也会进行创作。

他为清华大学2020届毕业生写赠语:“即今国家中兴之际,有能通哲学,绍文明,寻科学真谛,导技术先河,并穷究明理,止于至善,引领世界者乎?骊歌高奏,别筵在即,谨以一联为赠——寻自然乐趣,拓万古心胸。”

2022年的夏季是首批“00后”大学生的毕业季,有媒体请丘成桐写寄语,他写下“多言多动”。

这多少有点顽皮。想当年,丘成桐刚进初中,因为爱在课堂上说话,第一学期得到的老师评语就是“多言多动”,第二学期是“仍多言多动”,到了第三学期才“略有改进”。

写寄语时,丘成桐解释了他所提倡的“多言多动”:“‘多言是多做一些有意义的发言,‘多动是希望你们多参加一些能够增长智慧的活动。”

14岁立志成为大数学家,距今已过去60载,丘成桐依然为数学的真与美激动。那是他痴迷一生、流连忘返的世界。

“数学家追求的是永恒的真理,我们热爱的是理论和方程。它比黄金还要珍贵和真实,因为它是大自然表达自己的唯一方法;它比诗章还要华美动人,因为当真理赤裸裸地呈现时,所有颂词都变得渺小;它可以富国强兵,因为它是所有应用科学的源泉;它可以安邦定国,因为它可以规划现代社会的经络。”在丘成桐为数学家写下的“文字肖像”里,人们能够透过这位杰出数学家的眼睛,读出他对数学那具体而炽烈的爱。

丘成桐仍然有想要解决的数学问题,也仍在为此努力。“但我现在年纪大了,计算能力比不上从前了。”他坦然承认。

如今,丘成桐的绝大部分精力都已投入教育事业。在这个他同样抱持热情,耕耘了数十载的领域,为解决一些重要问题,他始终不屈不挠、乐此不疲。

“未来,我们会有一批很优秀的学生完成学业,我希望三四年后,他们中间就有人能够写成好的文章,完成重要工作。这是有可能的,我拭目以待。”丘成桐说。

要达成目标并不容易。事实上,正如丘成桐所言,“完成任何重要而有意义的工作都很困难”。但这位数学家身上最不缺乏的,或许就是解决常人认为不可能解出的大问题所必需的能力、智慧、洞察力,以及非凡的耐心与勇气。

“我研究数学时也是这样子,有意义的学问要做十年八年才能成功。所以我不怕中间有困难,我会继续做最重要的事。”丘成桐说。

(色 余摘自《新华每日电讯》2023年6月2日)

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