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[人物]丘成桐:站在数学之巅 
作者:宗 红

《青年文摘(红版)》 2006年 第09期

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       国际数学大师、阿贝尔奖获得者辛格说:“即使在哈佛,他一个人就是一个数学系!”
       他就是现在华人数学界的领袖——
       从乡野顽童到22岁的博士
       1949年4月丘成桐出生在广东汕头,不久即随父定居香港。父亲丘镇英是哲学教授,来往的客人常常谈哲学,谈康德,谈中国文化,幼小的丘成桐懵懂地听着,这些知识都对他起着潜移默化的作用。
       从小学五年级开始,丘成桐的父亲就有意识地教他学习诗词、古文和古典小说,如《三国演义》、《水浒传》、《红楼梦》等,并且坚持要他背诵其中的诗词。中国古典文学深深影响了他做学问的气质。直到现在,丘成桐还不时批阅《史记》。
       丘成桐在香港的郊区——元朗和沙田长大。小学上的是一所水平很差的学校。那里的小孩不爱念书,喜欢打架。起初,小成桐老受欺负,不得已只好休学回家。在家中休养的半年,丘成桐开始思索如何跟同学老师相处。升上小学六年级时,他已是一群小孩的首领,带领孩子们逃学上街,所幸父亲并不知道丘成桐的劣迹。小学毕业后,丘成桐勉强进入了培正中学。
       刚上中学,丘成桐的成绩并不好。大概刚从乡村出来,“野性”未改,丘成桐热衷于养蚕、养小鱼,到山上去玩。1963年,父亲的突然去世,使丘成桐一家陷入困境。母亲和几个姐姐每天工作十几个小时供养他们兄弟上学,刚上初二才14岁的丘成桐也不得不靠打短工、做家教挣学费。回忆起这段时光,丘成桐说:“父亲去世后,因为没有钱,生活更困苦,连念书都不能够念得下去。可是在这么困难的情形下,也让我慢慢成熟起来。从前因为受到父亲的保护有些事情不会想的,现在却要想办法自己去考虑这个问题。”
       清苦的生活促使丘成桐发愤读书。此时,他找到了学习的动力——对数学的兴趣。到高二时,他已开始自修大学数学课程,阅读华罗庚等数学家的专著。1966年他考入香港中文大学数学系,1968年,丘成桐在全英联邦大学数学竞赛中获得第一名,并提前一年修完本科全部课程。就在这时,世界几何学大师陈省身教授来香港时发现了丘成桐的出众才华,将丘成桐破格录取到美国加州伯克利分校。
       20世纪六七十年代,伯克利分校是世界微分几何的中心。丘成桐在陈省身的指导下,如饥似渴地学习。
       “那时候,我选了很多课,经常从早上8点到下午5点都在教室里,甚至连午饭也没时间吃。”丘成桐说,“课余时间则大部分待在图书馆。在高度抽象的领域,我感到了无处不在的数学之美。”谈及往事时,他特别提到一位老师——著名数学家摩里教授。摩里教授的非线性偏微方程深奥难懂,学生纷纷逃课,只有丘成桐坚持听讲。最后,摩里干脆在办公室单独为丘成桐授课。从这门课中,丘成桐掌握了很多不错的数学工具,成为他数学生涯的基础。
       1971年,丘成桐博士毕业。哈佛给出13000美元年薪,另一所大学甚至给出15000美元的高价,而陈省身则建议他到年薪只有6400美元的普林斯顿高等研究所攻读博士后。自父亲去世后,丘成桐既要学习又要养家,生活一直很困难,但他最终选择了普林斯顿。因为在丘成桐看来,普林斯顿是诞生爱因斯坦的地方,那里人才济济。
       正是这一选择,使他结识了一大批一流数学家,提升了自己的研究水平。
       1973年,丘成桐赴斯坦福大学数学系任教。
       一颗新星在世界数学界的星空冉冉升起。
       27岁攻克世界数学难题
       此时,一个影响他一生的机遇悄然迫近。
       这年的暑假,世界几何大会在斯坦福举行。会上,一个芝加哥物理学家的报告讲到了广义相对论的世界几何难题正质量猜想(即爱因斯坦猜想),并由此讲到与之相关的世界数学难题——卡拉比猜想。
       卡拉比猜想源于代数几何,是由意大利著名几何学家卡拉比在1954年国际数学家大会上提出的:在封闭的空间,有无可能存在没有物质分布的引力场?卡拉比认为是存在的,可是没有人能证实,包括卡拉比自己。
       此后数十年间,没有人能解开这一难题。几乎所有数学家都认为,卡拉比是错的——这个猜想不存在。
       卡拉比猜想也引起了年轻的丘成桐的注意。他也认为卡拉比是错的,就在这次会议期间,他勤奋活跃的思维触角似乎已经接触到这个世界难题的要害处,他认为他找到了证明其错误的方法。这一消息引起强烈反响。
       两个月后的一天,丘成桐接到一封信。看到署名,他吃了一惊——这是卡拉比教授的亲笔信。
       卡拉比教授在信中指出,用他所说的方法无法证明卡拉比猜想的错误之处,希望丘成桐证明给他看。
       卡拉比教授的信就像一份战书。逃避?保持沉默?这不是丘成桐的性格。必须面对!
       “接连两周,我夜以继日地证明,但均以失败告终,这使我寝食不安。那是我一生中最痛苦的两周。”丘成桐说。
       
       终于,他不得不给卡拉比教授写信,承认自己错了。
       既然自己错了,那么能否证明卡拉比猜想是对的?他开始调转思路,重新沉迷其间。这一投入便是差不多4年的时光。
       他在世界数学难题的崇山峻岭上孤独地跋涉,数学几乎成为他生活的全部,甚至成为他的生命。他坚忍不拔地攀登着,他从一个个方向向这个世界数学的固垒进逼。那段时间,他在与几何有关的非线性分析方面取得累累硕果。
       1976年,丘成桐新婚燕尔,美满的婚姻极大地激发了他的灵感。他掌握了卡拉比几何中曲率的概念,通过求解这个很难的偏微分方程证明了卡拉比猜想,终于攻克了这道世界数学难题!
       这一成果马上在世界数学界引起轰动,丘成桐也因此一举成名。
       卡拉比猜想的攻克使丘成桐进入学术的黄金时期,他高歌猛进,成果迭现:解决了史密斯猜想、爱因斯坦猜想、实蒙日—安培方程狄利克雷问题、闵可夫斯基问题、镜猜想以及稳定性与特殊度量间的对应性等一连串世界数学难题,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。
       1978年,29岁的丘成桐应邀在芬兰赫尔辛基召开的国际数学家大会上做一小时大会报告。一小时大会报告是世界数学大会对数学家最高成就的确认,在他之前华人数学家中仅陈省身一人享受过这样的待遇。
       1981年,美国数学学会授予丘成桐世界微分几何最高奖维勃伦奖。1983年,他获得菲尔兹奖,这是世界数学领域的诺贝尔奖,直到今天,他还是华人中唯一的获奖者。1994年,他获得瑞典皇家科学院为弥补诺贝尔奖没设数学奖而专门设立的国际大奖“克雷福特奖”,这是7年颁发一次的世界级大奖,有人称“比诺贝尔奖还难拿”。1997年,美国总统亲自颁发给他美国国家科学奖。
       丘成桐已成为世界华人数学家的领袖级人物。
       从庞加莱猜想到数学强国梦
       1978年,中美建交后中国数学家代表团在谷超豪率领下访问伯克利,丘成桐和他的导师陈省身一起接待了来自祖国的同行。次年,他应华罗庚的邀请第一次访问祖国。
       数十年的海外经历,丘成桐痛感落后受歧视,迫切希望祖国强盛起来。科技强则国强,而数学是科技之母,发达国家都是数学大国,中国要成为经济强国,首先必须是数学强国。就在这次访问中,他萌发了科学救国,帮助祖国培养数学人才的念头。
       数学强,必须有第一流的人才。可是要培养一流人才,要有一流的研究条件,这就需要大笔的钱,到哪里去募集资金呢?
       正在此时,他接到香港晨兴集团董事长陈启宗的电话。丘成桐提出要设立一个高级别的数学奖,建一个国际数学中心,为中国培养一批世界一流的数学家,他希望老朋友援手。
       陈启宗一口答应。
       1996年6月10日,晨兴数学中心成立, 国际国内的数学精英开始向晨兴数学中心集聚。中心年年爆满,每年约有150至200位学者来晨兴从事高层次研究工作。
       接下来是浙江大学数学科学研究中心,陆续地,丘成桐在两岸三地创建了4个数学中心。
       “没有长期在大陆扎根的数学家不行。”丘成桐说。为此,他不遗余力将世界一流的人才引进中国工作。
       2003年,刘克峰获得国际数学大奖——谷庚海默奖,获得一年学术休假。丘成桐获悉后马上电邀他到浙大数学中心任职。刘克峰一来就签了5年的合同。
       刘克峰抛妻别女回国,细心的丘成桐亲自给浙大数学中心副主任许洪伟打电话:“刘克峰喜欢打乒乓球,你给他买一张乒乓桌吧,不然他会寂寞的。”
       刘克峰不负大师所望,他领导的浙大数学中心以及数学系成果累累,而他在浙大的一年多时间里就攻克了马里诺—瓦发猜想、丘成桐几何度量猜想这两大世界数学难题。
       在丘成桐的努力下,一大批世界著名数学家、理论物理学家应邀来浙大数学中心从事研究、教学和学术交流工作,很多欧美国家的研究生、博士后因此自费来到浙大数学中心留学。
       为使国内外数学家在高层次交流平台上开展学术交流,使国内数学家了解、掌握世界数学研究的最新动向,丘成桐还发起召开了世界华人数学家大会。
       丘成桐还自己掏钱资助祖国的数学发展,一次就向浙大数学中心捐赠了50万美元的图书,最近又捐了6万册图书。此外,他还在浙大、中国科大设立了丘成桐奖学金。
       据不完全统计,丘成桐个人捐款达三四百万元。
       几年来,丘成桐为香港中文大学数学研究所、晨兴数学中心募集到的资金逾亿元,为浙江大学数学中心募集到4000多万元。为了祖国的数学事业,他募捐到的资金达1.5亿元人民币。
       然而还不仅于此。
       2006年,在美国出版的《亚洲数学期刊》6月号以专刊的方式,刊载了长达300多页、题为《庞加莱猜想暨几何化猜想的完全证明:汉密尔顿—佩雷尔曼理论的应用》的长篇论文,宣布中国数学家朱熹平和曹怀东给出了庞加莱猜想的完全证明。
       庞加莱猜想和黎曼假设、杨—米尔理论等一样,被并列为七大数学世纪难题之一。2000年5月,美国的克莱数学研究所为每道题悬赏百万美元求解。
       100多年来,无数的数学家关注并致力于证实庞加莱猜想,中国数学家在前人的基础上实现了“完全封顶”。而中国数学家的所有成功都曾与丘成桐的努力付出有关联。朱熹平说,1995年,汉密尔顿为破解猜想做出奠基性的工作后,丘成桐敏锐地感到解决这一猜想的时机已经到来。他告诉朱、曹二人,你们好好读读汉密尔顿的文章,认真地学。“如果没有丘先生的引路,我们走不到今天这一步。丘先生是杰出的数学家,他对我们年轻一代的成长起了重要的指导作用。”
       丘成桐已成为近四分之一世纪里最有影响的数学家。但——
       “丘先生生活很随意,很俭朴。” 浙大数学中心执行主任刘克峰说。“他乘飞机一般都坐经济舱。有一次秘书给他买了商务舱,还挨了他的批评。”
       “我不追求生活的豪华,钱够花就行了,太多了是负担。”丘成桐说。
       (宗红摘编自新华网、光明网)