73岁"数学皇帝"丘成桐归国任教清华!曾直言:国内学术风气堪忧
4月20日,年过七旬的数学泰斗丘成桐先生正式全职加入清华大学,出任讲席教授。
随着丘成桐的加入,清华大学聚集三位世界顶级科学奖项的“首位华人得主”(此前有首位华人诺贝尔奖获得者杨振宁,首位华人图灵奖获得者姚期智)。
丘成桐在入职清华的仪式现场说道,“青年学子和数学家们不仅要矢志追求永恒的真理,也要心系国家、勠力同心,为中国的数学事业和祖国的发展作出更大的贡献。”
非学无以广才,非志无以成学。年与时驰,意与日去,有志者岂可不慎!国家兴亡,匹夫有责。数学家究天人之余,也要为万世开太平!勉之哉!勉之哉!同学们!
丘成桐到底有多厉害?
丘成桐先生是当代最具影响力的数学家之一,也是第一位获得菲尔兹奖(数学界的诺贝尔奖)的华人。
与此同时,他还包揽了维布伦几何奖、麦克阿瑟奖、克拉福德奖、沃尔夫数学奖等多项大奖。
“在哈佛,丘成桐一个人就是一个数学系!”
1949年,丘成桐出生于广东汕头,尚在襁褓时便随家人迁居香港,共有7个兄弟姊妹。他的父亲丘镇英是当地颇具名望的文学、哲学教授,重视教育,对孩子们的学习严格要求,还教他们诵、背古诗词。
丘成桐14岁那年,丘镇英因病去世,失去经济来源的家庭登时陷入窘境,重担落在丘成桐母亲梁若琳身上。丘成桐不得不开始当家庭教师,给年纪更小的孩子上课,贴补家用。
即便是在最艰难的阶段,丘成桐也从未想过放弃学业。“不但是要念得好,还希望能出人头地,能够在世界数学史上占一个位置。我坚持我要做世界第一流的学术,从来没有放弃过。”数学、哲学与古典诗词,陪伴他渡过了那段灰暗的时光。
丘成桐(前排左一)全家福,1955年摄于香港沙田(来源:清华大学)
1969年20岁的丘成桐赴美深造,念大学时,遇到加州大学伯克利分校的年轻学者斯蒂芬·萨拉夫,在他的安排下,投到当时世界最著名的华裔数学家陈省身先生门下。
丘成桐表示,自己的父亲早逝,陈先生差不多是我的父亲,无论在学问上,还是为人处事上,他都对我有很大影响。
陈省身评价他 “很用功,注定要改变数学的面貌”。 结果被老师言中,1976年,年仅27岁的丘成桐证明世界级数学难题“卡拉比猜想”。
“卡拉比猜想”源自1954年的国际数学家大会,31岁的意大利裔数学家Calabi(卡拉比)在会议的邀请报告中用一页纸写下了他著名的猜想,在封闭的空间,有无可能存在没有物质分布的引力场?
卡拉比-丘流形动态图
卡拉比认为是存在的,可是没有人能证实,包括卡拉比自己。这就是著名的世界数学难题卡拉比猜想。
卡拉比求教了当时著名的数学家,但得到结果是没有足够的数学理论来攻克它。当时几乎所有数学家包括丘成桐都认为这个猜想是错误的,然而却无法证明。
丘成桐刚开始觉得找打了攻破的方法,曾一度在学术界引起轰动。然而,在收到卡拉比回信证明了两周后,丘成桐发现在接近最终答案的地方,有公式推导不了,不得不承认之前的求证是错误的。
既然证明这个猜想是错误的证明不了,那么能否证明其是正确的呢?
卡拉比和丘成桐
丘成桐反其道而行。
为了解决卡拉比猜想,他需要系统地创建和发展流体上的非线性分析,特别是Monge-Ampèref(齐次蒙日-安培)方程的理论、方法与技巧——一种常见于黎曼几何的非线性偏微分方程。
他先与郑绍远合作,用此方程解决了著名的闵氏空间猜想和闵氏空间时空中的Bernstein(伯恩施坦)问题,此后他尝试过近五千个实验函数来发展流体上梯度估计的技巧,将自己发展的梯度估计技术发挥到极致,终于完全证明了卡拉比猜想。
之后,以他的研究命名的卡拉比-丘流形在数学与理论物理上发挥了重要作用。 在1983年于波兰华沙召开的第十九届国际数学家大会上,34岁的丘成桐先生因为证明了几何分析中的卡拉比猜想、正质量猜想、以及其他一些重要猜想而被授予“数学界的诺贝尔奖”菲尔兹奖。
1983年,丘成桐于波兰获颁菲尔兹奖(来源:清华大学)
1987年,在第三次收到哈佛的邀请后,丘成桐成为哈佛大学教授。
2010年,61岁的丘成桐先生因为他“在几何分析的工作对几何学和物理学的许多领域产生了深刻和戏剧性的影响”而获得了沃尔夫数学奖。
有人评价他的学术成就:“一个人抵得过哈佛半个数学系。”还有人盛赞他的天分,但他并不认同。
他不喜欢“天才”这名词,在自传里写:
“恐怕很多人都把‘天才’浪漫化了,以为那些人能无中生有,创造奇迹,提出凡人想不出的方法,或者完成惊人的数学证明。……我的经验是,解决数学难题需要艰辛的努力,没有快捷方式可走,除非问题本身其实颇易。”
他只知道,自己真心热爱数学,“精神受到压力的日子,我每以工作为寄托,数学从来没有让我失望”;也正是这份热爱支撑着他,在获取斐然成就之后,保持孜孜不倦的状态直至今日。
爱国情怀溶于血脉
丘成桐的爱国情怀溶于血脉和思想之中。
他出生在广东汕头,战乱中随家人南迁至香港,又受殖民者统治。父亲每时每刻都想给祖国做些事,他深受影响。
14岁时,父亲突然辞世,母亲带着子女艰难求生时,得到了诸多乡里邻居和父辈朋友的帮助,他始终心怀感恩。
在其自传中,“ 少时尚义气,原野任戏嬉。登高怀书剑,携手笑扬眉 ” 概括了丘成桐往昔的峥嵘岁月。
丘成桐一直心系祖国的教育,曾说“”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,使它领导世界数学,进而建立完整的科技系统,这都是中国的百年大计。”
1979年,受时任中国科学院副院长华罗庚的邀请,丘成桐第一次回国作学术访问。
飞机落地后,他感慨万千。“那是自孩提时就离开,已经全无印象的国度,我却心潮澎湃,不禁俯身触摸地上的泥土,似要和这个父辈生长的地方建立联系,其后我确实如此做了。我不是个大情大性的人,时时都会收摄心神,那次我竟会有如此的举动,连自己也感到惊讶。”他在自传中回忆。
此后每年,丘成桐都会在国内大学和科研机构访问数月,专注中国数学的发展。
“中国要成为数学强国,人才培养至关重要。”丘成桐多次强调。
1979年,丘成桐回国后在长城上留影
40年来,他在清华大学、浙江大学、东南大学等7所高校创建数学研究中心,筹建北京雁栖湖应用数学研究院,培养青年英才,担任主任不取分文薪酬。
1996年,丘成桐推动中国科学院晨兴数学中心建立,仿照美国普林斯顿高等研究院模式运行,形成了一个顶尖的代数算数几何研究团队。
1998年,他发起并组织国际华人数学家大会,评选有华人菲尔兹奖之称的“晨兴数学奖”,邀请国际知名数学家担任评委,发掘数学新星。
此外,为激励年轻学者的数学热情,他组织了面向杰出学生的“ICCM毕业论文奖”(原新世界数学奖);面向大学生,内容较接近美国名校研究生数学资格考试的“丘成桐大学生数学竞赛”;培养中学生数学兴趣以及引导他们开始走上研究之路的“丘成桐中学数学竞赛”。
做这些,他就是希望中国的年轻人,“做有影响力的工作”“为学问而做学问,即使诺贝尔奖或是菲尔兹奖,也都不应该是学者的终极目标”。
丘成桐常年在北京与美国之间奔波。过去由于没有直航,要飞20多小时,他常常是前一天晚上11点多下飞机到宾馆,第二天很早起床正常安排学术活动,一直到深夜才返回休息。
在学生和好友眼中,“他不但没有表现出疲劳的状态,反而永远充满能量。”
“ 恨铁不成钢 ”
丘成桐素以敢言真话著称。
此前朋友圈被丘先生刷屏,不是因为其数学领域的成果,而是其恨铁不成钢的论断:“中国的大学教育出了问题,长此以往,中国科技至少倒退二十年。”
以目前的本科教育模式,国内不可能培养出一流人才,中国大学生的基础水平,尤其是修养和学风在下降。哈佛毕业生的论文水平比国内有些院士的文章都好,如果不重视学风建设,中国科技至少后退20年。 基础教育不扎实,不可能培养出一流人才 “如果不重视基础教育,以目前的本科教育模式,国内不可能培养出一流人才。”8月6日,数学大师丘成桐在北京接受记者专访时,开门见山道出了他的隐忧。 作为目前华人数学界的领袖人物,丘成桐先生不仅在学术上造诣深厚,而且十分关注国内数学人才的培养。他所在的哈佛大学近年来频繁接触国内大学及大学生,对于两国高等院校的差距,丘先生当然最有发言权。然而,通过和国内学校的直接接触,丘成桐却抛出一个让人意想不到的结论:“这些年,中国大学的基础教育存在很多问题,大学生的基础水平,尤其是修养和学风在下降。” “有人说中国的基础教育不比美国差。但是在实践中我发现,国内大学的教育水平并非人们想象得那么高,美国的大学教育比中国好得多。研究生教育美国比中国好得更多。” 他举例说明:哈佛大学理学院每年大约招收20名念理科的中国留学生。“这些都是中国最好的学生,多数来自北大这些名校。”但是从学习成绩来看,在和其他国籍学生的比较中,“很难看出这些国内来的学生毕业成绩比来自其他国籍的学生成绩好得多。” 3年前,丘成桐招收了两个来自北大的留学生。可是这两个学生来到哈佛以后,一个学生连续三次没有通过考试,学校建议这名学生重新再念本科,还是不行,最后只好离开。另一个学生“考得也不好”,经过努力以后大有改进。 “我每年都会收到很多国内学生的推荐信。后来发现有很多是假的,是学生自己写了推荐信,然后请教授签个名,许多教授很不负责。”而且,他接触到的很多中国学生十分骄傲,不愿意用功,令他很失望。丘成桐说,10多年前,来哈佛念书的中国学生至少考试是没有问题的,但是近年来这种情况也发生了变化。“从前中国来的学生至少考试成绩在班级里占到前1/3位置,但是这些年顶多排在后1/3。当然也有好的,但是整体而言,平均水平下降了。一些甚至在国内是奥数比赛第一,但刚进来成绩也不好,经过重新训练才有好转。” 这位经验丰富的数学大师认为:这些现象都表明,是本科出了问题,学生本科没有念好。“做学问的修养等基本问题都没有得到应有的训练,而且还不用功。归根结底是本科教育不扎实。” 怪现象1:名教授不带本科生 丘成桐尖锐地指出:他发现国内高校一些“怪现象”:一些所谓的“名教授”不花时间参与本科教学。他以美国哈佛大学为例介绍,哈佛的教授数量比国内大学要少很多,数学系也就是十七八个正式教授。但是数学系每年都要开会一到两次,研究讨论本科生和研究生的学习进度,教授会花很多功夫去培养本科生。比如数学系的本科生,一年级就会根据学生情况划分不同水平,选择最好的学生去重点培养,当本科生毕业的时候,一般就会有2到3个毕业生的学术论文可以登载在第一流的杂志上。“论文水平比北京大学的教授还好。”丘成桐说。 国内名校的教授又是怎么和本科生打交道的呢? 丘成桐介绍:大概在1998年,国内有一个学生申请到哈佛大学念书,申请表上写明自己学问很高,推荐信说他是北京大学最好的学生,丘先生当时看到申请表,想既然学生这么好,来北京时就亲自和他面对面谈。结果在和北京大学20多个资深的教授座谈时,这20多个教数学的教授没有一个知道这名学生。“我还以为自己搞错了。后来有一名助理教授证实,的确有这个学生。” “看得出来,最好的学生,20多个教授居然都没有见过。表示所谓大教授从来不参与本科生教学。”后来那个学生因为念书思路视野十分狭窄,只是考试成绩好,丘先生并没有接收他。 丘成桐认为,教授不带本科生,并非因为国内师资力量紧张。他介绍,在美国的大学,比如数学系的教授20名左右,而北大数学院的教授则大概在100多个,是美国的4到5倍,哈佛学生6400多人,北大有学生1万多人。如果按照比例,国内应该有条件让教授带本科生,提高教学质量。 为什么那些“名教授”没有时间踏实做学问? 丘成桐先生一语道破:“现在名校教授花时间不是在学术上。有些人首先到海外弄好处,捞金钱加荣誉,让外国人来评价自己,一年有3个月到5个月在国外‘走穴’。不管这个教授有没有能力,评博士点,自然基金会,甚至评某某大学这些活动都有他们的身影,至少1/3的时间用在学术交易和拉票。算起来,2/3是非学术生活。当然不愿意做学问了。” 怪现象2:一个导师带30个研究生 另一个让丘成桐先生感到困惑的现象是:现在国内有的教授,一个人居然带30个研究生。 “这样怎么保证教学质量?即便在哈佛这样的世界名校,一个教授一般带五六个学生已经很多了。国内这种做法是典型的讲量不讲质。质量粗糙,怎么可能搞好研究? “老师自己的水平都不够,居然带30多个学生?真是糟糕!许多学生认为不用念书就可以做博士,博士论文抄抄写写,怎么可以?这样下去很危险。” 前不久在和人大附中学生交流之后,丘成桐还迫切感到中学也存在这样的问题。“目前国内很多城市中学一班有80个学生,这么多学生老师怎么能教好?不可想象。”他说,美国稍微好点的学校一个班一般不过是20多个学生。 丘成桐记忆深刻的一件事是:“大概4年前,有一个北大博士毕业写信给我,认为自己博士论文很好,希望到哈佛做教授,前后来了3次信,后来知道这人是国内某院士的学生,但我发现他的博士论文是至少70年前大家就熟悉的结果。他的论文水平也就相当于香港中文大学毕业生的水平。连香港中文大学学士的水平都不够,更不要讲哈佛了。但是对这个学生北大吹得很厉害,说他21岁就拿了博士,是个天才。但是我发现他的论文水平很低,所以坚持没有收他。”让丘成桐意想不到的是,“现在听说北大已经提升这个学生做了教授。这种事让真正做学问的人真的很失望。” 丘成桐认为,不重视本科和研究生教育的直接后果是,形成恶性循环,使整体水平慢慢压下来。“教育是长远的事情,基本的东西没有掌握,就根本没有前途。”说起这些,他十分着急。 为此,丘成桐在浙江大学成立了数学英才班,就是希望用先进的数学教学方法,比如采用了美国大学一些先进的教学方法,来培养中国学生扎实的基础能力。“选用美国的方法教并不是崇洋媚外。数学教学是没有国界的,我一定用最好的方法教中国学生。” 国内学术风气堪忧 在近年来和国内学术机构打交道的过程中,更让丘成桐忧心忡忡的是:国内学术风气已经到了必须整治不可的时候。 “学风很糟糕,我呼吁一下,如果不重视这个问题,中国科技的发展至少退后20年,如果这些基础教育不重视,问题越积越多,以后会更难。”丘成桐认为,导致教育重量不重质的原因,就是有些高校和主管部门喜欢用“文革”、“亩产万斤”的形式作为工作成绩向上汇报,却完全不考虑教育的真正使命。 为了说明整个问题的严重,丘成桐专门讲述了两个他亲身经历的例子。 “在数学界有一个很重要的数学猜想,100多年没有一个数学家不想解开它,非常重要。一个朋友在我的建议下做了很重要的第一步。1995年,我感觉时机成熟,可以再沿着已有的方向,做出有史以来第一流的成果,于是拿到中国办了一个讨论班。这个讨论班是开放式的,吸引了很多青年学者。但是后来有些参加的教授自己不想做了,因为他们考虑假如做这个事情,写文章时间就少了,而每一年写论文,创造多少文章才是他们关心的,做这种费力的事情他们觉得划不来。尽管当时有很多年轻的博士后很想念这个东西,这些教授还是不准学生继续做这个研究,怕论文数量不够。最后甚至硬性干预。自己没有学问也没有冲劲,还不允许年轻人做。最后这个本来很有希望的征服猜想的计划不了了之。” 于是,丘成桐又找到广东中山大学数学院朱院长继续做这个研究。朱做出了很好的成绩。“结果又惹恼了当时反对做这个事情的一些人,对朱很不满意。2002年在陈省身先生和我倡议召开的世界数学大会上,大会给中国数学机构一些45分钟的演讲名额,结果他们自己定的名单全部是北京的,还有一个是上海的。其实就像奥林匹克100米比赛,朱的成绩当时是有目共睹的,但就是不容许其他地方有好处。” 还有一件事更让丘成桐耿耿于怀。 “我的一个学生,现在做了院士,刚毕业的时候不错,以后一塌糊涂,错了不愿意改,出错的文章现在还挂在网上,表示他的成绩。 “这个人现在既是国内引进人才,又是院士,基金会什么都管,平时许多人都怕他,他的固定职位在国外,却作为引进人才,一年至少给他100万薪水,还不包括经费。但是他在好几个地方任教,有的年轻人学问比他好,但是薪水不到他的1/20,在海外名校,比如哈佛如果在9个月的授课时间里教授兼职是违法的,必须全职,但是这个人却兼了很多职。这个人做学生时还是不错,现在学问只是二流,他在国外拿的奖都是在我的帮助和指导下取得的,国内高校引进人才,给他大笔资金,可他全世界走,来一个月到三个月不等,行踪不定。 “而且严重的是,把我十几年前的文章,基本上改头换面,又据为己有,这种学风无疑误导很多学生,因为看到不用花太多时间就可以做院士。我批评他,这个人还说我荒唐可笑。真是不道德。” 丘成桐介绍,当年他花了很多功夫培养这个学生,“连我的儿子也没有下这么大功夫。太太都说我过分。”毕业那几年,哈佛一位名教授告诉丘成桐,这个学生抄袭他的论文,出于保护年轻学生的目的,丘成桐并没有深究。结果愈演愈烈。 丘先生说,这个人不光彩的记录还有很多,比如有年轻学者的文章,他看到不错,就要求把自己的名字放在真正作者的前面,如果不从,在国内就恐吓说,以后不给你研究经费,在国外则恐吓说写很差的介绍信,让作者找不到工作,导致很多搞学问的人很怕他。 “听说国内很多人怕他。学风坏到了这个地步,作为这个人的老师,我再不讲话,其他学者就不敢做事了。我有义务来澄清。” 还是这个人,在国际杂志上的一篇论文出了错,当时恰好有国内两个访问学者到丘成桐那里去,丘先生让他们解决这个错误,两个礼拜时间,进展很好,但是当丘先生说这是那个人的文章出现的问题时,“两个访问学者吓了一跳,再也不敢做了,害怕那个人打击他。你看,现在的学风有多糟糕!” 我们应该学习陈省身先生的学风 学风方面,身为数学大师陈省身的高徒,至今丘成桐仍然对恩师的学风赞不绝口,认为那才是做学问者应该遵循的方向。 “陈先生做学问也出过错,海外几个学者提出来错误,也没有办法,错了就承认。” 丘成桐介绍说,上世纪30年代,陈省身等人大学毕业到海外求学,学成后毅然全部回国,没有在海外留下,但是拿来了世界最先进的学问,当时国内许多大学互相交流,学风好得不得了。 尽管当时条件很艰苦,陈省身的数学讲义都是手写和油印,就在那种条件下,陈省身几乎看完了大部头的数学巨著。最终作出了划时代的贡献,包括华罗庚先生等人,共同训练出中国第一批数学高等人才。 就是在这些数学开拓者的努力下,当时在1946、1947年期间,中国第一批数学家出来了,即便是现在看也是世界第一流的。新中国成立以后,在华罗庚先生回国以后,陆启铿、谷超豪、王元、杨乐、张广厚、陈景润、潘承洞,这些人才相继脱颖而出。丘成桐认为,在“文革”以前,基本上中国数学已经接近世界一流。但是后来大跃进、反右,直至“文革”等历次政治运动,把这些全部破坏了。 丘先生对恩师至今念念不忘。尤其是前辈大师那种学贯中西的气质,现今已经很难看到。而丘成桐本人就具有深厚的古文功底,身边常常带一本《史记》,早年写就的一篇古文曾被人们至今记得。其中,“无奈华夏虽众长城未修,天地虽宽,瑕疵难容,终究德不如欧美,力不逮乎日苏。根之腐亦,枝叶不荣,叶之枯亦,根基何养?”更是振聋发聩。 丘成桐认为,现在中国改革开放,生活水平提高了,应该有理由在学术上作出更大的成绩。 毕生希望做成两件事 英国数学家约翰·拉慈称丘成桐是“华人数学界的领袖”。在陈省身等一代大师离世之后,重任已经落在丘成桐这代人的身上。 “领袖的工作就是确定方向。我生平立志只做好两件事情。第一,作出一等的数学研究,千古留名;第二,为中国数学教育服务,帮助中国成为数学强国。”丘成桐先生说。 “迫切的问题,是提高质量。学风要彻底改掉。”他认为,目前和国际优秀大学比较,国内仍然存在较大差距,需要迎头赶上。丘成桐饶有意味地说,“首先,中国学生素质完全可以比得上哈佛的学生。假如有好的导师和好的风气,是可以有所作为的。”但是他着重强调了“假如”两个字。
将与清华共进退
为了推动中国教育事业的发展,为中国培养下一代数学家,丘先生也与清华大学结下了“不解之源”。
2008年春天,时任清华大学校长的顾秉林访问美国时,专门拜访丘成桐,向他发出建立数学中心的邀请。顾秉林详细介绍了清华大学的总体情况,以及学校对于发展数学学科、培养数学人才的认识。丘成桐听罢问他:“你们是真心想搞数学?”顾秉林给出了肯定的答复。
这并非清华大学与丘成桐的第一次接触。早在1997年,清华大学高等研究中心成立,兼任中心副主任的顾秉林,就曾与受邀演讲的丘成桐会面。丘成桐为人直率、说话直接,在专业上精益求精,给顾秉林留下很深的印象。多年交往之后,他对丘成桐的另一个评价是“执着”——对于培养学生的执着。
丘成桐对清华有感情。“包括华罗庚先生、许宝騄先生在内的多位中国数学大师都在清华成长,清华的传统很重要,清华的学生也很踏实。”在美国任教时,他招收的第一位中国博士生曹怀东,就来自清华。
2009年12月,清华大学成立丘成桐数学科学中心,聘请丘成桐教授担任中心主任,作为清华大学发展数学学科重大战略措施。
2009年清华大学数学科学中心成立
2021年初,清华大学推出数学科学领军人才计划,后于3月成立求真书院,丘成桐任院长。
2021年求真书院成立
他亲自参与书院培养方案的设计,在国内首创八年制数学与应用数学专业培养方式,采用从本科贯通培养至博士的“3+2+3 模式”(3年数理基础+2年科研训练+3年博士研究)。
求真学生的课表中,数学、物理是必修,中国文学、西方文学、天文等科目也在其列。去年暑假,丘成桐邀请诗词领域的专家学者,花了16个钟头,给学生讲解作诗、作词的方法。一位求真书院本科生说,课程让他找到了“诗词”这个潜藏的爱好。
此外,书院重视学生的个性化发展,在预科班开展分层教学,并强调“师生一体”的文化,鼓励学生与学生、学生与老师进行学术、生活各方面的交流。
在求真书院,每一位学生都不止一次在丘成桐家中吃过饭。
一位2022级本科生刚入学一星期,丘成桐就花了两个小时与他共进午餐。当他们再次相遇,丘成桐又与他深谈了两个小时。丘成桐对青年学生培养的重视和投入令人印象深刻——这给了求真书院的同学们极大的鼓舞和难以估量的影响。
一位学生写道:“丘先生对于当代中国青年有一种殷切的希望,他特别急切地想把一身本领向下一代传递。我想,这才是大先生的风范。”
在清华大学的一次采访中,丘成桐说道:“我现在全职回到清华大学,是希望能趁这个机会,帮助中国在基础科学上成为世界一流。”
4月初,丘成桐在清华园度过了73岁的生日,并表达了自己的愿望:“我们要竞争的人是全世界最伟大的科学家,走一条自己的路出来,以后我在清华跟你们共进退。”
“廉颇老矣丹心在,愿请长缨助战鏖。”丘成桐说,“19世纪是欧洲的数学世纪,20世纪是美国的数学世纪,近年来,华人数学有了长足的发展,21世纪必定是中国的数学世纪,北京将是华人数学中心。”
一如他在自传序言中所写:“承父母训诲,以长以成,一生未敢偏离初志;法古今贤人,成不朽事业,兴中国基础之学问也。”
正所谓“爱之深,痛之切”,尽管对国内的学术环境并不缺乏了解,先生还是在余生之年毅然选择了回国,选择了清华。
希望国家保护好这位“侠之大者,为国为民”的长者,
希望国内学术圈都能尊重并善待他!
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今日很高兴和诸位谈谈我个人成长、处世和决策的经验。这些经验不一定局限在数学的研究,我希望它对年轻的学生会有帮助。
一、介 绍
我首先描述一下我的家庭背景,这对于我的成长影响很大。
我出生在一个受过良好教育但贫寒的家庭。我的父亲曾担任几所大学的教授,包括香港中文大学崇基学院。我的父亲做了很多哲学和中国历史的研究。不过,他大学时的专业是经济学,并在崇基学院讲授经济学课程。他也曾经在朋友的赞助下尝试创办银行,但以失败告终。在我14岁时父亲英年早逝,我们全家顿时陷入极大的困境。这段经历使我认识到资源对于家庭、社会乃至国家的重要性。
我们家一共有8个兄弟姊妹。父亲去世后,照顾家庭的重担落在我的母亲和姊姊身上。父亲的去世和家庭遇到的困难对年幼的我是很大的震撼。
这时候,母亲和姊姊作出了对我一生至关重要的决定——让家中年幼的孩子在学校继续读书和完成学业。但是,这也意味着母亲和姊姊要付出巨大的代价。
我的舅舅曾受过我的父母的抚养和帮助,他的家境还算小康。他提出要帮助我们家从事养鸭子谋生。但他的条件是:所有的孩子必须放弃学业。母亲对我们的未来有更高的要求,拒绝了她弟弟的建议。
在这非常困难的环境下,她的信念和忍耐起了决定性的作用。虽然我得到政府奖学金的资助,我在闲暇时还须靠辅导学童挣钱。生活虽然很艰难,但我却学会如何去应付这些困境,并从中取乐。
我知道我必须在学业上出人头地,但对我来说这是一条不归路。我必须有所作为:为我自己和我的家人走出一条康庄大路。不成功的话,就没有前途了。
严峻的现实促使我成熟和坚强。我认识到我需要依靠自己的力量。在父亲去世前,我从未有过这种经验。父亲是家庭的领导者,他健在时我们丝毫不担心自己的未来。但现实毕竟是残酷的,再不靠自己就没有希望了。
二、苦难与成熟
我之所以提到这些经历,是为了说明经历过不幸之后,人们往往会变得更加成熟。在人类历史上,有许多本该拥有辉煌前程的人却最终被困苦的生活压垮,但是也有很多著名的伟人在克服困难之后取得成功的故事。
让我举一个我熟悉的例子。就是伟大的中国数学名家周炜良(1911年—1995年)。
周炜良20世纪30年代在德国学习。学成归来后,开始是在中央大学任教,继而管理他的家族企业。第二次世界大战摧毁了他的财富,他决定重新回来做数学研究。他搬到普林斯顿居住,并向一位著名数学家所罗门·莱夫谢茨学习。在这段时间里,他做出了开创性的工作,代数几何学中有许多成果以他的名字命名,他大部分著作将会永载史册。
历经苦难最终导致伟大发现的过程,非常类似于打磨钻石。苦难让人成熟和进步。它教会人们如何快速作出正确的决定。在很多情况下,人们没有时间改变自己的决定,甚至没有时间犹豫或者后悔,所以做决定时往往得依靠我们的经验。翻开史册,我们发现企业或者国家的领导人如果有过艰辛的磨砺,往往能够比一般在优厚环境中长大的领导者更胜一筹。
在教育方面,我觉得让学生学会独立思考以及应对艰难情况的能力是极为重要的事情。学生应该主动学习丰富的知识,而教师应该尽量为他们创造良好的学习和咨询的环境。因此我组织每周约9小时的学生讨论班。我要求我的学生阅读一些可能与他们的论文课题并不直接相关的文章,包括一些超过他们当前学识的高深课题。
报告各自领域之外的困难文章让学生们备受挑战。但读懂了这些文章之后,他们会有质的飞跃。对某些课题甚至会比我有更好的理解。有些学生则试图欺骗和隐藏他们的无知,这些学生通常无法真正掌握推动学科进步思想的精髓。
我相信我们如果不理解前人如何开创学问的蓝图,我们将会难以提出自己的创见。我相信这种经验并不局限于做学问:在社会上做事或者经营企业,假如没有亲身经历过挑战,就会缺乏经验,而难以施展才华。
困难的环境可以令人变得更加成熟。但是反过来说,长久的为生计奔波,对学者的成功却可能是有害的。毕竟,学者需要在一个稳定的环境下成长和发展,才能完成有深度的成果。我观察到历史上的伟大数学家之中,顶多百分之五的人在其整个职业生涯中都身处穷困。在历史上,我们看到一个社会,一个国家,在百战之余,都需要休养生息,才能成长。
三、建立目标
要成为一个大学者,我们必须建立一个宏大而有意义的长远目标。这个目标的一个非常重要的特征是要确保在我们追求它的道路上,即使遇到挑战,我们也还会感到愉悦。我本人的目标就是在数学研究上有深入的贡献。我并不是一个天生的数学家,但是父亲的教导让我很敬佩那些对人类作出永恒贡献的学者。我一生都为对数学有贡献而有着无比的欢愉。
因为我来自一个贫困的家庭,我没有太多的出路。但是数学并不需要太多金钱的投入,所以是一个比较容易的选择。但更重要的是,我着迷于数学的优雅和魅力。况且伟大的数学理论可以持续数千年,至少它可以影响好几代人。
我也知道数学可以极为实用,可以解决人类社会中任何需要推理的问题,甚至华尔街的金融投资都可以利用数学的工具。我的许多朋友在各行各业都取得了巨大的成功,其中包括大名鼎鼎的吉姆·西蒙斯。
我第一次遇到吉姆·西蒙斯是在42年前纽约州立大学的石溪分校。我当时惊讶于他对数学研究的痴迷。他已经在几何学中做出了很重要的工作,但是对新的数学发展还是兴奋不已。不过他也说,他非常喜欢金钱。最后他辞去数学教授,到纽约华尔街去创建投资公司。他极为成功,现在已经从他的公司退休,并决定重新再从事数学研究。显然,他现在做研究并不是因为金钱。他的生活是由兴趣所主宰,他的研究依然充满力量。
在我读高中的时候,我也有过从事研究中国历史的想法,部分是由于父亲的教导,另外一方面也是因为历史是我钟爱的科目。直到现在它依然是我的一大爱好。
不过,我决定研究数学,不仅是因为我对它感到兴趣,我的志向是在数学上创造历史,而不仅仅是记录或解释历史。况且由于教学的需要,以及工商业极为需要有分析思维能力的职员,数学家比历史学家更易谋生。
另一方面,我毕生从未想过赚取很多金钱,但在从事数学研究时,却自得其乐。我读伟大数学家高斯或黎曼的文章时,往往兴奋莫名,而自道:大丈夫,当如是!在数学上,我能与古人神交。这应当是我选择数学为我一生专业的理由罢。
数学带给我的兴趣已经远远超出我的想象。历史和数学都教会我作理性的思考。我记得第一次感受到数学的美是在初中二年级学习平面几何的时候。从简单的公理出发,可以推导出复杂有趣的定理,着实令我着迷。我听说,在古希腊时期,市民喜欢在大街上辩论。严谨的逻辑推理思维得到了发展,并被有效地应用到辩论之中。
在推理的学问里,我们需要建立一个假设,它必须来自于我们对周围环境的观察和体验。从我们所作的假设,我们可以基于逻辑推导出许多结果。我们需要的逻辑推理其实很简单。如果A蕴含B并且B蕴含C,那么A蕴含C。虽然这看似简单,但是建立一个良好的假设是创建任何坚实理论的重要根基。如何寻找命题B和C更是对一个良好数学家的考验。
也许你听说过约翰·纳什关于经济学的均衡理论的著名工作。他建立了一些简单的假设并由此推导出重要的结论。由于这项工作,他获得1994年诺贝尔经济学奖。
约翰·纳什将博弈论应用于经济学,并引入新的均衡概念,他改革了亚当·史密斯(1723年—1790年)的经典理论。他和其它经济学家将这些新兴的数学理论应用于经济学的研究,影响至今。
四、建立品味与文化
无论是从事科学研究或者经商,成功的研究所或企业应当体现出研究员或公司创始人的品味与个性。建立其内在的优雅文化是必要的。
因为数学的工作都是基于严谨的逻辑推理,一台计算机就可以承担大部分推理的工作得到一些结果。然而,好的数学结果与不好的数学结果之间有着关键的区别。一台计算机可以生产出大量正确的命题,但如果没有人类思维的指引,绝大多数命题并无价值。在一般的情形下,它们无法构造可以加深我们对自然界了解的漂亮或有用的命题。计算机无法判断什么是重要或者是有趣的命题。
这带来了一个重要的问题:数学家如何发现重要而有深度的定理?
一个重要定理的证明通常由一系列复杂的推理所组成。如果我们看不清前进的方向,那么几乎不可能创造出这样的推理。
当数学家开始着手研究一个问题时,首先需要有一个好的规划。正如画家需要从画的类型来决定所采用的技术和媒介。另一方面,研究数学是一个动态的过程。很多时候,当新数据或新见解出现时,我们可能需要改变研究的规划。
众所周知,科学由许多科目组成。在探索自然的过程中,会诞生许多新的课题。有趣的是,许多新的研究课题往往来自于两个或多个古老科目的融合。非常类似于两家大公司的合并。如果我们了解这两家公司的文化,那么这很可能会是一个巨大的成功。反之,如果对两方的了解都不透彻,合并的结果,也可能是一个灾难。
爱因斯坦(1879年—1955年)曾经成功地将狭义相对论与牛顿引力理论相结合建立了广义相对论。这是物理学的巨大飞跃。爱因斯坦能够这样成功是因为他对这两个领域的精通超过任何同时代的物理学家。因此,我总是建议我的学生至少同时掌握两门不同领域的知识,并努力将不同的科目结合起来。这个建议可能对其他学科也适用。
无论是在科学,文学或社会学,我们都需要有广博的知识,这样才能开拓新的课题。在大学里,我们学习的知识可能取决于每所大学的要求。好的学校,比如哈佛,会要求学生学习许多不同领域的知识,打下良好的核心基础。
哈佛大学的大部分学生不但学习刻苦,也经常互相交流,选修不同学科的课程。我有一位朋友的儿子,在哈佛大学读本科时主修埃及文学。我以为他会是一个学究。但他毕业一年后,开创了一间相当成功的高科技公司,由此可见通才教育成功的地方。
但是,当涉及到更具体的事情,大学教育还是不够的。我们需要进入研究生院深造,到公司实践学习,参加技能培训。无论身在何处,都有学习的机会。
就我个人而言,我一生都在研究数学。但我也同时研究物理学,从我的博士后那里了解物理学前沿,并与他们一起工作。我的许多博士后拿的是物理学而非数学的博士学位。我选择物理学博士,是因为我需要向接受过物理学专业训练的年轻人学习。
我觉得这一点很重要,我们不能仅仅学习了一门学科表面的东西,就以为自己掌握了这门学科。如果没有足够的知识积累,很难找到合适的研究方向。
五、决 策
我们都知道,在我们的职业生涯中决策能力的重要性。这通常取决于许多因素,如个性、能力和外界的约束。为了选择我们的研究方向,我们需要权衡众多可能的影响因素:例如我们要考虑所需要的资源、可能产生的后果和团队的个性情感等等问题。
我们在做研究或创业的时候,往往需要当机立断,这需要一种直觉。这种直觉需要建立在知识的基础之上,与朋友讨论有助于拓宽这些知识和澄清疑点。经过足够的磋商,饱读相关的材料,权衡不同的利弊,都能帮助我们作出最终的决定。但是最重要的因子来自以下的直觉:如何更好地实现在研究或生活中早已设立的长远目标。
屈原说:“亦余心之所善兮,虽九死其犹未悔。”有时候人们会为了短期的目标,而迷失了人生的终极目标。在这方面,道德教育发挥了极为重要的作用。我非常感谢我的太太,她总是提醒我要坚持自己的理想。
我们不能放任自己,为了短期的收益而忘记了初始的目标。即使我们生活的目标是为了赚钱,也需要考虑到社会结构已经发展到了一个非常复杂的状态,没有人可以不依赖别人的帮助或者不去帮助别人而获得成功。就如高科技的专利权——政府的法律保护和企业的互相尊重同等重要。
美国人擅于开发新技术的原因有很多,但保护知识产权也许是最重要的一条。知识产权不受到保护,就意味着工程师的成果很容易被人窃取。没有奖励,科学家和工程师很少愿意花费多年的努力去开拓新的研究!
一般来说,中国企业家不太信任家庭成员以外的人,大多数私人公司由家人接班。遗憾的是,许多企业经过两三代的传接后就失败了。原因当然有很多,其中一个是因为他们的后人有着巨大的财富,流于安逸而丧失了动力或者对经商的兴趣。但是更重要的是对家族以外的人不信任,家族企业找不到最有能力的人来管理,这点也与法律不健全有关。
在硏究的领域里,也会出现类似的问题。一般中国学者只相信自己的学生或系里的老朋友。造成这个现象的原因除了中国人的传统学派观念外,主要还是由于中国学术界存在剽窃的风气。在我接触到的学者和编辑的杂志中,我发觉中国数学界剽窃的问题比国外严重。
至于其它学科也常听闻同样的问题。有些学者,甚至有的院士,他们在修饰文字后,将别人的想法放进自己的文章里头,由于不是搬字过纸,一般学者并不认为这是抄袭。一些机构却往往重用这些学者,这些山寨学者己经严重地影响到千人计划、重大项目的评选和院士选举等等,甚至起了控制作用。有人缺乏认识,有人不敢抗拒他们的欺诈,被迫跟他们合作,这是很不幸的事情。机构领导对此尚无认知,常年用少数的这种学者管事,确是中国数学未达世界一流的原因之一!
一般来说,美国高校和研究所富有浓郁深厚的学术气氛。但学者最终能否取得成功,仍然取决于研究人员是否能作出正确的选择和决定。
让我举一些亲自经历的例子。我在加州大学圣地亚哥分校工作了三年。从1980年开始,我带了不少研究生。1985年那一年,有15名研究生在我指导下学习。他们中有些成为了非常出色的数学家。许多中国大学的学生想到加州大学圣地亚哥分校来学习,我都尽力帮助他们,无论他们最后是否成为我的学生。
其中有一位来自北京大学的申请的学生希望学习数论。
我安排他师从一位杰出的数论学家哈罗德·斯塔克,他是加州大学圣地亚哥分校和麻省理工学院的双聘教授。但当时的北京大学校长也许出于个人原因,没有同意他来加州大学。那个学生被派往普渡大学,学习并非他最感兴趣的代数几何。尽管他在博士论文中取得了进展,他仍然无法在毕业时找到合适的工作。
经过很多年艰苦的生活,他在一个朋友的帮助下,成为新罕布什尔大学的一个暂聘讲师。虽然环境并不尽如人意,他还是坚持做他心爱的数论研究。大约在两个月前,他解决了数论中最困难的问题之一。20多年的努力终于有了回报。虽然他的薪水不高,他却很享受研究的乐趣和所取得的成果。
这位学生就是现在极负盛名的张益唐教授。
另一方面,我有一位在圣地亚哥任教时带的学生,他跟随我来到哈佛大学继续做研究。
在我的指导下,他完成了几何学中几项重要的工作,但是他对事物有自己的看法,他在选择工作方面不接受我的建议。他毕业时,很多名校邀请他为助理教授。
我的朋友汉米尔顿是大名鼎鼎的几何学家,也可以说是这个学生的偶像,他在圣地亚哥分校为这个学生安排了一个预备终身制助理教授的职位。这是一个极好的职位,因为这个位置很快就可以变成终身职,但这位学生拒绝了。他选择了普渡大学,因为他觉得普渡可以为他解决签证问题。他没有和我商量他的决定,事实证明这是一个严重的错误。
三年后他被迫离开普渡大学,其实那些年中,他的工作还是做得很出色,但他不懂得系里的人事关系,被系中的教授排挤而离去。他因此觉得累了,不想再继续从事科研。他虽然曾经做出杰出的工作,但因为疲惫和失望,他选择放弃数学,为此我深感遗憾。
这两个例子表明,每个人在生活中都会遇到困难。但个人的能力和性格会造成截然不同的结果。我们如何克服困难是一个很重要的挑战。
坚持不懈对于研究来说是非常重要的,但最重要的还是能从所做的事情中获得欢愉和成就感。我在上面提到的那个学生在他研究生涯的最后阶段时告诉我:他对研究已经逐渐失去了兴趣。我想这就是这两位数学家之间最主要的区别,遗憾的是,他们的人生也是截然不同的。
不过,我还是希望我那位学生振作起来,前途还是光明的。
另一方面,我也见到很多早熟的年轻人,一早成名,却往往一念之差而开始沉沦。
在我的指导下,有另外一位学生在毕业时,读书读得不错,解决了我提出的一个有名问题的第一步。由于我的提拔,他受到数学界同仁的重视。
但是几年后,他开始发表充满漏洞的数学文章,又依靠剽窃来获取本不属于他的荣誉,很快他就沉溺在虚伪的生活中,兴趣也从学术研究转到追逐名利,甚至联群结党,不择手段地去欺负年轻学者。这种现象已经严重地影响到中国数学的前途。
看了他和政府官员的谈话和向媒体的宣传,我才对孔子说的“巧言令色,鲜矣仁”有比较深入的了解。屈原说:“何昔日之芳草兮,今直为此萧艾也。”至于何时他才能迷途知返,从既得权利的巅峰返回,做一些踏实的学术硏究,是一个有趣而又可悲的问题。
在这个浮华和追逐名利的社会,这需要无比的勇气,我希望我的学生都能向张益唐学习。所以我们必须牢记正途并坚定不移地去追寻真理。
从这个故事来看,过早成名往往需要更严格的自律。来自同行的竞争压力,无知家长和有野心学长的期望,可以毁掉一个年轻人的光明前途。
中国家长都望子成龙,却常常没有顾及孩子成长时,除了学业和道德的教诲外,还需要有良好的伴侣,并得到年轻人应有的乐趣。
从前有一个才20岁的年轻人跟我做博士后。刚开始时,我没有注意到他的年龄,他的工作也算出色,和我及其他博士后一同发表了一篇还算不错的文章。
但是有一天,我在中国访问时,突然接到一个电话,说他在家里不停地尖叫,被警察捉到精神病院去了。我才了解到他的情形:
他在马来西亚长大时,极负盛名。他12岁中学毕业,就到加州理工大学读书,三年后完成学业,到康奈尔大学完成博士学位。这是中国家长都羡慕的年轻人。但是他进医院后,只有他的妹妹来看望他。据他妹妹说,他学业进步太快,没有任何朋友,连父母都没有办法跟他交流。过了大半年,我第一次见到他的父亲,我感到失望,他的父亲还继续对他施加学业上的压力。他回到新加坡后,过了两年,竟然自杀了。
我为这件事感到惋惜!
所以我总想奉劝家长们,在教导小孩时,不宜操之过急。让孩子们多交一些益友,让他们知道生命的乐趣。
我的学生中,有成为一代大师的,例如在斯坦福任教的理察·孙就是,我和他一同成长,互相勉励,因此他在学问深受我在影响,但我也从他那里学习了使我一生受用不尽的学识。华裔学生还没有他这个水平。但是,李骏和刘克峰都在数学上有极重要的贡献,比我上述的在玩政治时呼风唤雨的学生贡献大得多。
当时李骏在上海参加改革开放后第一次数学比赛,得到第一。我孤陋寡闻,当李骏来美国做我的研究生时,我没有特别注意到他的辉煌历史。直到一个我从上海来的外甥指出有这么一号的天才时,我才知道这个事情。
我想这是一件好事。他循规蹈矩、严谨治学,我送他到加州大学洛杉矶分校跟我一个老朋友学习代数几何,脚踏实地地学习两年后,他现在己经是这个学科的带领人,比我那位出名的学生做的工作重要得多。
刘克峰也是在哈佛大学读书时博览群书,不单在几何上取得杰出的成就,对弦理论上也有深入的贡献。
除了我自己的学生外,我也看着一些用功的年轻人成长。
其中有复旦大学的傅吉祥,在晨兴数学所的几个年轻数论学者和最近在清华大学的李海中,他们虽然受到某些有权势的院士排挤,仍然做出国际一流的工作,使我觉得兴奋。
尤其是田野在数论上的工作,在国际上得到认同,得到三年一次的晨兴数学金奖,在众多高手竞争中,脱颖而出,成为中国大陆第一次得到金奖的得主。数论在他从前读书的大学已渐衰微,但出于兴趣,他坚持了下来,完成了大陆学者这三十年来最重要的工作,真是值得庆贺的事情。
比田野年轻的有徐浩,他刚毕业时,我担任哈佛大学数学系的系主任,哈佛大学数学系以等同助理教授的职位聘请他四年,中国某些对他的工作亳无认识的院士却欺负他,连最基本的奖励都不愿意给他。
由于哈佛数学系多年来不设助理教授这个职位,网上竟然有人质疑他在哈佛的职位。他还是很努力,解决了弦论数学上的重要问题,今年得到晨兴数学银奖。晨兴奖由十个国际知名的数学大师评审,其中三个大师是菲尔兹奖的得主,其他都是美国、德国、俄罗斯或英国的院士。
这两位得奖的年轻人的成绩都值得我们庆贺。
所以急于求成,往往失败。而坚定不移的学习始终是做研究的不二法门!
结 论
艾萨克·牛顿(1642年—1727年)曾说过一句名言:如果我比别人看得更远,那是因为我站在巨人的肩上。或许我们还应该注意到这些巨人们是站在他们之前的那些巨人的肩上!
任何想要获得成功的人,都必须学会向前辈伟人学习。很难相信如果不是站在这些巨人的肩上,我们能够取得超越他们的成就。要知道,在他们的年代,这些巨人也曾经被认为是天才,摆在我们面前的是,几代天才刻苦钻研所积累起来的成果。
我相信这个道理同样适用于商人,他们应该在建立企业之前学习了解他们所经营行业的基本概况。决策的制定要快而果断,当然前提是事先做过充分彻底的调研并集思广益。所以美国人说:世上没有免费的午餐!
每个人都应该不断探索新的思路和新的方向,只有如此才能胜人一筹。我们应该知道,创新基于广泛的知识,开阔的思维和辛勤的工作。我们应该学会从不同的来源汲取知识,包括那些我们一直没有涉猎的科目,并且以无比的毅力和耐心向伟大的目标进发。
(来源:“演讲与人生”综合整理,转载请注明出处)
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