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丘成桐-在屢敗屢戰(zhàn)中收獲數(shù)學(xué)之美

如果讓我對青少年的學(xué)習(xí)做一點忠告的話,那就是更多地閱讀與思考。丘成桐,50歲,香港中文大學(xué)教授,哈佛大學(xué)教授,獲菲爾茲獎(號稱數(shù)學(xué)界諾貝爾獎)的首位中國人。在屢敗屢戰(zhàn)中收獲數(shù)學(xué)之美。

我今年50歲,現(xiàn)在從事數(shù)學(xué)研究。從1996年進入香港中文大學(xué)崇基學(xué)院起,至今我已與數(shù)學(xué)結(jié)伴同行了33個寒暑春秋。

小時候我的家里很清苦,全家主要靠父親的一點薪水生活。在學(xué)校里,因為伙食和衣服比別的同學(xué)差很多,我甚至能感受到老師的“另眼相待”。父親去世后 ,家里的日子更顯緊張,主要靠姐姐在小學(xué)教書以及媽媽做手工維持家用,讀書之余,我也要去帶家教。

日子雖然清苦,但我并沒因此放棄過學(xué)習(xí)。至今仍記得父親看我時那種鼓勵的目光。我想,無論是父親對我的期望,還是我對于學(xué)問的追求與熱愛,都沒有因為當(dāng)時不好的外在條件而改變過 ,在父親的目光里,我那時常常覺得自己很驕傲很自豪。

 

我應(yīng)該算是一個比較愛讀書的孩子,小學(xué)畢業(yè)后我開始看中學(xué)的教科書,也試著做一些雜題。到培正讀中學(xué)時我才11歲,在那里我開始接觸一些比較高深的幾何題 ,培正中學(xué)有很好的數(shù)學(xué)老師,也因此啟發(fā)了我對數(shù)學(xué)的興趣。那時每次新課前,我不僅已看過課本,而且還讀了很多參考書,所以課上不會有任何困難。

進入大學(xué)后,對我?guī)椭畲蟮氖亲x書和思考。借助大學(xué)的圖書館,我能看到更多的專業(yè)書籍,也更勤于思考。那時的我常常處于一種默想狀態(tài):想前人為什么會得出這個結(jié)論 ,數(shù)學(xué)家們?yōu)槭裁磿鲞@個問題......我竭盡所能地將自己的每一點收獲與整個數(shù)學(xué)相聯(lián)系,希望開啟它們之間關(guān)聯(lián)的密碼,這往往要調(diào)動我全部所學(xué)與積累。應(yīng)該說這一段時間的經(jīng)歷對我整個成長與發(fā)展非常有價值 ,直到現(xiàn)在仍在受益。所以,如果要讓我對現(xiàn)在的青少年學(xué)習(xí)做一點忠告的話,那就是更多地閱讀與思考。

大學(xué)畢業(yè)后我進入了美國加州大學(xué)伯克利分校,那一年我20歲,兩年后,也就是1971年我拿到了博士學(xué)位,并從此開始了自己一生鐘愛的數(shù)學(xué)研究。

作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,很多人并不了解數(shù)學(xué)的實踐性及其應(yīng)用價值。事實上,在邁向信息時代的今天,數(shù)學(xué)正越來越深入地影響著人們的生活。

比如城市之間的電話連線以及數(shù)以千計、萬計的電腦聯(lián)網(wǎng),都牽扯一個如何布線最經(jīng)濟合理的問題。而要想快速高效地解決它,便要用到數(shù)學(xué),而且是典型的數(shù)學(xué)問題 ,直到現(xiàn)在,這道難題也沒有最終解決,人們還只能做到盡可能地接近答案。

再比如商業(yè)保密問題。你要通過電腦轉(zhuǎn)移1000萬美元的資金,而且在這一過程中,你既不想讓賊把錢偷去,又不愿讓自己的商業(yè)對手知道,就要啟動電腦的保密設(shè)置。而保密也是很深奧的數(shù)學(xué)問題。這些 ,對于信息時代的商業(yè)及軍事領(lǐng)域來說,都是至關(guān)重要的。我們知道,十幾年來,數(shù)學(xué)家們針對保密問題發(fā)展了許多很深奧的數(shù)的理論,對現(xiàn)代生活貢獻極大。

此外像如何改進電視,使其圖像更清晰,如何統(tǒng)籌控制機場內(nèi)各方的工作,以及解決一些大型工程實施中的問題等,都離不開數(shù)學(xué)。從長遠角度看,數(shù)學(xué)還會影響其他學(xué)科的發(fā)展 ,比如物理學(xué)中的量子力學(xué)、相對論。

一些從事數(shù)學(xué)研究的人為人類進步做出了非凡的貢獻,比如高斯等。中國的華羅庚先生也是一位令人敬仰的數(shù)學(xué)家。他早在50年代便放棄了美國一所大學(xué)終身教授的職位 ,回國發(fā)展數(shù)論,對中國的數(shù)學(xué)發(fā)展貢獻極大。無論是復(fù)位函數(shù)論,還是優(yōu)選學(xué),都是當(dāng)時在中國尚不存在的數(shù)學(xué),華先生還為中國培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的學(xué)生 ,并且將優(yōu)選學(xué)成果應(yīng)用于中國廣大的工廠、鄉(xiāng)村,取得了很好的成績,我以為,這樣一位數(shù)學(xué)家應(yīng)該得到人們的尊敬。

應(yīng)用之外,數(shù)學(xué)研究還常常給人以美的感受,這種感覺是一個門外人很難體會的。與音樂、美術(shù)所產(chǎn)生的美不同,數(shù)學(xué)之美必須經(jīng)過證明,而不像藝術(shù),可以僅僅是興之所至。

也正因此,數(shù)學(xué)家獲得這種美感需要付出特別的艱辛。通常情況下,如果一個命題可以用最簡單的語言表述清楚,并且在繁復(fù)的計算后獲得了一個很簡潔的公式 ,而這個公式又最大限度地揭示了數(shù)字規(guī)律,研究的美感便會油然而生。

這有點像我對《詩經(jīng)》的感覺,語言純樸簡潔,卻韻味無窮。比如物理中囊括了天體運行規(guī)律的牛頓三大定律,便是如此。而這種美感的獲得,常常以經(jīng)年的苦思及單調(diào)乏味的運算為代價 ,而且必須一次次地接受失敗與錯誤,甚至?xí)脦啄甑臅r間換取一個“此路不通”的經(jīng)驗。屢戰(zhàn)屢敗,屢敗而屢戰(zhàn),最后你可能在沖涼時,或者刷牙時,突然間豁然開朗 ,仿佛音樂突然響起,問題好像一下子就解決了。那時候的我,往往有一種人在高山飄飄然的感覺,這種美無與倫比。

所以我很推崇王國維先生所謂的“人生三種境界”的描述。首先我們要有開闊的胸襟,有高的立意,敢于挑戰(zhàn)前人認為比較重要的東西,也即“昨夜西風(fēng)凋碧樹 ,獨上高樓,望盡天涯路”;其次,對已經(jīng)認定的目標,我們要有百折不撓的犧牲精神,即“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”,要能吃苦,能夠承受失敗 ,并在其中累積知識經(jīng)驗與技巧;在一切的努力付出之后,可能我們會在不經(jīng)意間,收獲我們的所有努力與付出,得到“驀然回首,那人卻在燈火闌珊處”的美感體驗。

同時,數(shù)學(xué)也是“活動”的學(xué)問,并非一成不變。在某一個時代我們覺得看清楚了的問題,隨著時間的進行,各門學(xué)科的發(fā)展,可能我們又看不清了,需要把以前的結(jié)論推翻了重新論證 ,所以我們必須不斷地學(xué)習(xí),永遠追求進步。而且,即使在殫精竭慮獲得了一個答案后,我們也必須特別慎重,往往要經(jīng)過數(shù)學(xué)家朋友反復(fù)地核對、計算,以確保它的正確。

我的家庭很融洽,太太和女兒不是很了解我的工作,有時候我做成一個問題,跟她們說“我覺得自己很偉大”,女兒會說:“唉,爸爸又在吹牛!”