数学家谷超豪 追忆大数学家谷超豪:桃李满天下 门徒九院士

2012年6月24日,2009年度国家最高科学技术奖获得者、国内著名数学家谷超豪先生与世长辞。

他在60岁时写道,“谁云花甲是老人,孜孜学数犹童心”;70岁,他说“七十古稀今不稀”;到80岁,谷老依然笑称自己只是过了一个“小小的”生日,“如今我还要说,80古稀今不稀。很多比我还要年长的科学家,还在一线工作。”

作为数学家,他硕果累累;作为教育家,他桃李天下。纵然他没有如生日愿望中所言,再多奉献几年,他的一生,也是值得被铭记的一生。

瓯江蜿蜒,流过温州。高盈里,一条短而僻静的小巷,一棵参天的广玉兰边,便是谷氏宅第。1926年5月15日,谷超豪出生于此。 温州自古人杰地灵,而温州之兴,离不开“学”、“商”二道。有“数学家之乡”之称的温州,在为中国奉献了首个数学专业杂志创始人黄庆澄、“中国现代数学播种人”之一姜立夫、“东方第一几何学家”苏步青等大家后,又将谷超豪和数学紧紧地联系在一起。

数学对谷超豪的最早触动,是在小学三年级。循环小数让这个孩子感到神奇———它是无穷无尽的,“你抓不住它,但却可以尽情想像”。

到了六年级,遭遇“鸡兔同笼”、“童子分桃”等应用题,有些同学死背公式,但谷超豪却琢磨着用更简单的方法来解。他拿来大哥谷力虹的代数书,看着看着,豁然开朗:设未知数、列方程,难题不就迎刃而解了么?

1938年,谷超豪考入温州中学。学校雄厚的师资力量和启发性教育方式让谷超豪如鱼得水。一次,老师问:一个四边形,每边边长都是1,面积是否是1?谷超豪想了想,站起来:“不一定。四边形一压就成了直线,面积就成了0。

”这个孩子性格文静,喜欢看书,尤其是数学方面的课外书。“对我影响最大的,是刘熏宇的《数学园地》。它介绍的微积分和集合论的初步思想,把我带入了一个全新的世界。” 然而,少年谷超豪的记忆中,并不全都是数学带来的快乐。

念小学时,正是日寇加紧对华侵略之时,中华民族濒临危机存亡的生死关头。爱国救亡的呼号,成了整个时代的主题。课堂上,老师常常给孩子们讲述国家遭受的耻辱,“我记得小学高年级语文课,选用的教本是一本《给年少者》的文集,里面都是进步作家的著作,呼吁团结抗日,人民奋起。

” 1938年,日军轰炸温州。日本水上飞机侵入瓯江口翁垟,每日飞临温州城区,每次丢下4枚炸弹。整个城市瘫痪了,人心惶惶。学校也被炸毁了,全校师生逃难到青田。

敌机的轰鸣声,炸弹刺耳的呼啸声,被炸毁的房子,惨死同胞的躯体……眼前的一切,让少年谷超豪深切地体会到屈辱和愤慨。 国家兴亡,匹夫有责。少年兴,则中国兴。在学校礼堂里,谷超豪看到了孙中山先生的一句话———“青少年要立志做大事,不可立志做大官。

”这句话,让他懂得了承担,也让他终身铭记。 何谓“大事”?谷超豪认为有两件:像孙中山这样以救国救民为己任,为国家的兴亡承担责任,自然是“大事”;另外,自然科学能够解释世界,用自然科学改造世界,也是“大事”。

从此,一是当科学家,二是做革命者,两种身份,同一种使命,成了谷超豪人生历程中相互交叉的两条线。在哥哥的影响下,谷超豪阅读了《大众哲学》等进步书籍,加入学校的进步组织,写文章、贴标语,为抗日宣传做后勤工作。

1940年,年仅14岁的谷超豪加入了中国共产党。 他的“左”倾思想引起了学校当局的注意。在温州中学保留至今的成绩单上,谷超豪的“操行”只是及格,而边上,却是一串串突出的各门课程的分数。

他依然恪守着作为学生的责任,也执着于对数学的浓厚兴趣,自学了不少知识。生活早就告诉他,数学并不是停留在纸面上的游戏。记得随学校逃难时,为了能吃饱饭,学生们曾想了个办法:第一碗盛浅一些,很快吃完,马上去盛第二碗,装得满满的。

不然,等吃完第一碗,饭桶早就空了———说起来,这就是“运筹学”。 斯人雅兴殊堪羡, 盈尺珠玑迤逦开。 凸凹婆娑飘飘舞, 谁能解得方程来。 ———谷超豪《观巨型皂泡飞舞》

1943年,谷超豪考入浙江大学龙泉分校学习数学。 他一边积极求学,一边从事党的地下工作,组织求是学社,学习马列主义,参加“520反饥饿反内战”学生运动。“在搞地下工作的时候我就不想数学,在钻研数学的时候也不想地下工作。

我觉得自己是幸运的,能有精力平衡好两者。” 大学三年级时,他遇到了仰慕已久的苏步青。 苏先生那种条理清楚、推理严谨、图文并茂的讲授方式,让他非常着迷。但在讨论班上,谷超豪却领教了苏步青先生“大松博文式”的教学。

苏先生指定他阅读一篇关于变分反问题的论文。文章近100页,艰涩难懂,还涉及到他以前从未接触过的知识。但谷超豪把这块硬骨头一点点啃了下来,此后,再遇到困难论文,他便有了信心。

1948年,谷超豪毕业留校任教。苏步青先生将管理图书室的“美差”交给他,以便可以“东翻西看”,一边打基础,一边做些有创造性的课题。 解放后,由于谷超豪曾成功策反国民党国防部雷达研究所,在浙江科协担任的工作也有声有色,他面临着转去做行政工作的可能。

而谷超豪意识到,对百废待兴的国家而言,科研工作显然更为重要。最终,他选择了将全部精力投入到科研中。1953年,全国高校院系调整,谷超豪随苏步青来到上海复旦大学任教。

上世纪50年代初,谷超豪从事古典微分几何的研究,几年后却转变了自己的研究方向。导致这次“转型”的,是1956年制定的国家10年科学规划。 当时,计算数学、概率论、偏微分方程都是新中国比较薄弱的,国家希望在这些领域能有所突破。

听闻这个消息,谷超豪就自觉地想要承担起这个使命。另外,苏联人造卫星上天也给谷超豪很大触动。1957年,他被公派到苏联进修,在完成规定课程之外,他有意识地学习了与高速飞行器密切相关的空气动力学,而从偏微分方程研究的角度切入,恰恰能解决空气动力学中许多困难但重要的数学问题。

1959年,谷超豪获苏联莫斯科大学物理数学科学博士学位,其后即由微分几何转入偏微分方程和数学物理领域。

对于一个科研工作者来说,放弃已有成绩,归零后重新出发,是何等的艰难。而谷超豪作出这个知难而上的重大抉择,仍是考虑国家需要和个人兴趣后的结果。尽管深爱数学,谷超豪却不认为数学凌驾于其他学科之上。相反,他对“数学是科学的仆人”一说很是欣赏。“数学最使人兴奋之处,就在于可以用它来解说或解答各门学科中的重要问题,同时又不断吸收其他学科的成就,扩大和充实自己的研究,为国家建设作出巨大的贡献。”

多年后,学生李大潜感叹说,谷先生在治学中有一种“多变”的精神。这种“多变”,表现为科学家独特的个人风格和超强的创新能力,实际上却缘起于谷超豪强烈的社会责任感———从祖国建设的需要出发,才能不断发现学科创新点,从祖国建设的需要出发,才有源源不断的激情和智慧。

从1960年到1965年,谷超豪进入了学术丰收季节。他关注流体力学中的偏微分方程问题,取得了一些国际领先成果。在混合型偏分方程方面,尤其是多元混合型方程的边值问题中也取得了重要突破。

1974年,复旦大学组成了以谷超豪领衔的科研组,和杨振宁合作,进行规范场理论方面的研究。最终,他们在国际上最早证明了杨-米尔斯方程的初始问题的局部解的存在性,弄清了无源规范场和爱因斯坦引力论的某些联系和区别,取得了丰富的成果。

半纪随镫习所之, 神州盛世正可为。 乐育英才是夙愿, 奖掖后学有新辉。 校园朝朝印健履, 京华季季换征衣。 世局动荡信念在, 不羡群贤汇钓矶。

———谷超豪《和苏师》 在许多场合,苏步青先生不止一次地讲:“我的学生超过我了。”但他又说:“谷超豪只有一点没有超过老师,就是没有培养出像谷超豪似的学生来。” 对恩师这句话,谷超豪深感责任重大。他说:“我在好多地方不如苏先生,苏先生的这句话是在将我的军,要我好好培养学生。”

从教60年后,谷超豪自觉“可以向苏先生交账了”———在他培养的众多学生中,涌现了李大潜、洪家兴、穆穆等9位院士。2008年教师节,谷超豪当选上海市教育功臣。 学生眼中,他是严师。 穆穆记得,十几年前,他准备参加有关“大气物理”的博士论文答辩。

论文得到了谷超豪的肯定,但他却“发派”自己去大气物理研究所呆半年后再答辩,原因是“对大气物理的基础了解不够”。 周子翔感叹,当谷先生的学生真是累。“我们每个星期都要讨论研究内容,哪个学生发言里稍有差错,他第一时间就会指出来。

不仅如此,他还会顺着问题举一反三,让学生从多层面来思考。” 刘宪高也忘不了,刚进复旦时谷先生就这样鞭策他:“写文章要一篇比一篇好,科研不要永远停留在同一水平上。

” 几十年来谷超豪恪守着作为科研指导者的职责,从自身做起,抵制人情风对科研的侵袭。但在另外一方面,他自知要担负起为国家培养下一代科技工作者的重任,此时,他则是宽容、温厚的师长。

1978年,洪家兴师从谷超豪。半年后,他的母亲病倒了。为了尽孝,洪家兴放弃了考试,产生了退学的念头。谷超豪了解后,极力挽留,想尽办法为他解决困难,直到渡过难关。此后,洪家兴成长为新中国培养的第一批博士,当选中科院院士。

还在当助教时,谷超豪从前辈钱宝琮老师身上学到了一条———“学生来问问题时,千万不能说这个问题很容易,免得使学生对自己失去信心。”50多年来,谷超豪一直谨记照做。 2005年,谷超豪80高龄,仍带着3名研究生。

因为工作繁忙,无法给学生更多指导,他常常对学生说“抱歉”。但这声声“抱歉”的背后却是,老先生仍坚持每个星期至少有两个半天与学生进行讨论,甚至给一些学生开小灶。而这,是不少比谷超豪年轻许多的博导都无法做到的。

实在精力不够,他还“求助”于夫人、同为复旦大学数学系博导的胡和生。 受市场经济的冲击,在如今的研究生教育中,师生关系有的也发生了微妙的变化。有些教授把学生当成廉价劳动力,学生则直呼导师为“老板”。

“这不好”、“不好”,谈及此,谷超豪连声说:“在教育领域里,不能搞‘按劳取酬,等价交换’这一套。选择做教师,就是选择了责任和奉献。” 他尊重学生的学术成果,对于在自己参与的学术论文中署名,始终十分慎重。

除非是他个人的研究占到科研过程的一半以上,或做了非常实质性的工作,否则是坚决不肯署名的。洪家兴说:“我在做谷先生的学生时,论文题目的确定和具体做法都是谷先生一手指导的,但他从来不在论文上署名。

”曾经,学生主动把谷先生的名字署进论文,被他知道后坚决拉下。至今,谷超豪发表的130篇论文中,近8成都是他独立发表的。 与之相反的是,无论是李大潜院士对拟线性双曲组的整体经典解的完整理论,还是洪家兴院士在混合型偏微分方程方面的研究,谷超豪的心血都功不可没。

在洪家兴眼中,谷超豪是这样一位长者:“他带着大家探索、开路。种种创业之初困难的事都由谷先生做了,而在找到了一条通往金矿之路后,他就把金矿让给跟随他的年轻人去继续挖掘,自己则带着另一批年轻人去寻找另一个金矿。”

从教60年,谷超豪培养出来的一批学生,构成了一支超强的科研队伍,使复旦数学研究所成了一个数学“大门派”。他的夫人胡和生是中国数学界唯一的女院士,更是第一位走上国际数学家大会讲台的中国女性。两人在数学世界里“双剑合璧”、相濡以沫60余年。

谷先生从事研究有一个特点,每当他开拓出一个新领域,就毫无保留地传授给学生,把学生推上这一领域的前沿。于是,他的弟子们个个成为了一方“高手”。在谷超豪精心培养的学生中,有9人先后当选为中国科学院院士或中国工程院院士。