無問西東唯學(xué)與研

周麗

丘成桐，美籍華人，現(xiàn)任清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任，美國科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、俄羅斯科學(xué)院外籍院士、哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系和物理系終身教授。曾獲菲爾茲獎、麥克阿瑟獎、克拉福德獎、沃爾夫獎、馬塞爾·格羅斯曼獎、中華人民共和國國際科技合作獎等。

2019年冬至上午，陽光下的清華園寒意中帶著溫煦。記者如約來到清華大學(xué)靜齋，在門口便碰見了剛下車的丘成桐教授。他褪下手套與記者握手，掌心溫暖。來到二樓教授的辦公室，一塊占據(jù)大半墻面的黑板上用粉筆寫滿了數(shù)學(xué)公式，辦公桌上擺著他標(biāo)志性成果的“卡拉比-丘成桐空間”模型。對這位國際著名數(shù)學(xué)家而言，數(shù)學(xué)是一門什么樣的學(xué)問？數(shù)學(xué)人才應(yīng)如何培養(yǎng)？數(shù)學(xué)強(qiáng)國又該怎樣實現(xiàn)？帶著這些問題，記者聆聽了丘教授的講解。

馳騁在數(shù)學(xué)與物理之間

“我一向把真理看得很重要。數(shù)學(xué)是顛撲不破的真理，是不容挑戰(zhàn)的?！闭勂甬?dāng)年棄歷史從數(shù)學(xué)的原因，丘成桐這樣說道。

從17歲到如今70歲，丘成桐在艱深的數(shù)學(xué)領(lǐng)域跋涉了五十余載，幾乎囊括了包括菲爾茲獎、克拉福德獎、沃爾夫獎、馬塞爾·格羅斯曼獎等數(shù)學(xué)界所有人都夢寐以求的榮譽(yù)和獎杯。

丘成桐1949年出生于廣東汕頭，同年隨父母移居香港。17歲考入香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系，后被推薦至美國加州大學(xué)伯克利分校深造;22歲數(shù)學(xué)博士畢業(yè)后，他在美國的高校和科研機(jī)構(gòu)從事數(shù)學(xué)教學(xué)和科研工作;25歲，成為斯坦福大學(xué)教授;27歲，破解世界級數(shù)學(xué)難題“卡拉比猜想”;33歲，獲代表數(shù)學(xué)界最高榮譽(yù)的菲爾茲獎;38歲，成為哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系教授……

縱觀丘成桐的履歷，他在數(shù)學(xué)界成名甚早，似乎是一帆風(fēng)順、天造之才。實際上，丘成桐是寒門走出的“貴子”，他的童年是在鄉(xiāng)野間度過的。14歲那年，父親的離世，使得本就貧寒的家庭陷入更深的困頓，但也讓他懂得了自立，從此發(fā)奮讀書。在香港培正中學(xué)就讀的第二年，因為數(shù)學(xué)老師“將優(yōu)美的幾何公理系統(tǒng)在課堂上一一解釋”，講解生動，激活了丘成桐天生的“幾何直覺”和對數(shù)學(xué)的迷戀。到中學(xué)第三年，丘成桐已經(jīng)開始自己找尋一些數(shù)學(xué)問題進(jìn)行鉆研、解答。中學(xué)階段，他翻閱了所有能夠看到的數(shù)學(xué)書，數(shù)學(xué)成績幾乎都是滿分。

進(jìn)入香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系后，丘成桐的數(shù)學(xué)水平已遠(yuǎn)超同屆同學(xué)，他只用三年時間就完成了大學(xué)的所有課程。1969年，丘成桐被舉薦進(jìn)入當(dāng)時數(shù)學(xué)系在世界數(shù)一數(shù)二的美國加州大學(xué)伯克利分校，認(rèn)識了多位卓越的數(shù)學(xué)家，包括后來成為他導(dǎo)師的著名華人數(shù)學(xué)家陳省身。他如饑似渴地汲取著拓?fù)?、幾何、微分方程、?shù)論、組合學(xué)、概率及動力系統(tǒng)等各科目的精華。一位教授的非線性偏微方程佶屈聱牙，極為深奧，聽到最后，學(xué)生只剩下丘成桐一人，那位教授干脆在辦公室單獨為他授課。丘成桐后來認(rèn)為，這門課是他數(shù)學(xué)生涯的基礎(chǔ)。

赴美第一年，丘成桐就遇見了他命中的“天使”——意大利幾何學(xué)家卡拉比在1954年提出的猜想：在封閉的空間內(nèi)，有無可能存在沒有物質(zhì)分布的引力場。“卡拉比猜想”一經(jīng)拋出，無數(shù)數(shù)學(xué)家為之吸引，試圖找出其反例。然而，十余年內(nèi)，無一成功。丘成桐花費六年時間，其中前三年是在走“彎路”，后三年才“在沙漠中找對了方向”。他曾實驗過近500個函數(shù)，夜以繼日地演算。直到1975年才終于破解了這道懸置20多年的難題，清除了幾何發(fā)展路上的“攔路虎”。

“卡拉比猜想”的證明標(biāo)志著微分幾何一個新時代的到來，開創(chuàng)了新的數(shù)學(xué)流派——幾何分析，丘成桐也因此獲得了數(shù)學(xué)界最高榮譽(yù)菲爾茲獎。此后，丘成桐又完成了史密斯猜想、正質(zhì)量猜想、閔可夫斯基問題、鏡猜想以及穩(wěn)定性與特殊度量間的對應(yīng)性等世界數(shù)學(xué)難題。

“自然界所有的物理現(xiàn)象一定要用數(shù)學(xué)寫下來，不能用數(shù)學(xué)寫出來的話，大概這個規(guī)律就是有問題的?！?丘成桐的數(shù)學(xué)研究多與物理有直接關(guān)系，他曾被質(zhì)疑“一個搞數(shù)學(xué)的，怎么懂得如此高深的物理？”是物理學(xué)家史蒂芬·霍金對他研究成果的認(rèn)可，大大減少了旁人的異議。丘成桐與霍金保持了長達(dá)四十多年的友誼?；艚鹨簧杏袃纱卧L問中國，都由丘成桐邀請促成。丘成桐也成為哈佛大學(xué)歷史上兼任數(shù)學(xué)系和物理系終身教授的第一人。他的研究成果對數(shù)學(xué)、物理以及工程學(xué)等都有重要影響。

問及他成功的訣竅，丘成桐說：“我從來不相信有天才。數(shù)學(xué)家要做出大的學(xué)問需要一定的天賦，但天賦大部分人都有，最后還是要靠自己的興趣和努力?！?/p>

栽下梧桐樹，引得鳳凰來

2009年，丘成桐創(chuàng)辦清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)中心（后更名為丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心，以下簡稱“中心”）并任主任。

提及這段歷史，丘成桐告訴記者，1952年，中國高校院系調(diào)整，清華大學(xué)的數(shù)學(xué)系被并入其他學(xué)校。雖然后來重建了數(shù)學(xué)系，但清華大學(xué)致力于發(fā)展工科，數(shù)學(xué)專業(yè)就此沒落。直至2009年，清華大學(xué)時任黨委書記陳希和時任校長顧秉林決定重振數(shù)學(xué)系，并力邀丘成桐“出山”。

丘成桐說，一些頂尖名校很早就意識到，“要有好的工科，非要有好的數(shù)學(xué)不可 ”。他志在幫助清華大學(xué)建成世界一流的數(shù)學(xué)學(xué)科，但“跟世界最好的大學(xué)比，就像登山，最后200公尺最為困難”。丘成桐表示，攻克這“200公尺”，人才的引進(jìn)是關(guān)鍵。要想跟其他世界名校競爭，“中國的科研院校一定要打破‘吃大鍋飯的想法，花很多的資源去請最好的人才”。

十年間，丘成桐這棵“梧桐樹”引來了一只只“金鳳凰”。他多次親自出馬或動用各方資源邀請國際一流數(shù)學(xué)家全職入駐中心，同時匯集了一批有潛力的長聘青年學(xué)者，竭盡所能輔助他們教學(xué)、研究和發(fā)展。丘成桐表示，“唯教與研”使中心形成了很好的學(xué)術(shù)空氣，對整個清華大學(xué)也有很大的改變。2019年3月，世界大學(xué)QS排行榜公布的最新數(shù)學(xué)學(xué)科排名中，清華大學(xué)數(shù)學(xué)系位列第25位，比十年前躍升了71位。丘成桐透露，2020年，中心還將引進(jìn)一位新的菲爾茲獎得主。

丘成桐十分重視青少年數(shù)學(xué)人才的發(fā)掘和培養(yǎng)，分別籌辦了從中學(xué)生到大學(xué)生再到研究生的數(shù)學(xué)競賽。其中，“丘成桐中學(xué)科學(xué)獎”（以下簡稱“丘獎”）面向全球華人中學(xué)生，前身是2008年設(shè)立的“丘成桐中學(xué)數(shù)學(xué)獎”，后逐步拓展為數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計算機(jī)及金融建模六大學(xué)科方向。談及“丘獎”與奧林匹克數(shù)學(xué)競賽的不同，丘成桐態(tài)度鮮明：“真正好的學(xué)生不一定要奧數(shù)好。”他表示奧數(shù)訓(xùn)練出來的一小部分?jǐn)?shù)學(xué)家多是“鉆牛角尖”的，真正做有深遠(yuǎn)影響研究的數(shù)學(xué)家，很少是奧數(shù)出身。“自己想辦法出題目很重要”，丘成桐說，“丘獎”是為了培養(yǎng)學(xué)生的興趣和做研究的原動力，不是考刁難的問題。

“丘獎”采用團(tuán)隊開放式比賽，要求學(xué)生自主選擇課題，為期數(shù)月做一個研究項目，在老師的指導(dǎo)下完成論文，并面對評委進(jìn)行答辯。評委全部由包括哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)、清華大學(xué)等海內(nèi)外一流高校的學(xué)者組成。為何設(shè)立“丘獎”？丘成桐曾這樣說道：“教育的目的，不僅是要讓學(xué)生懂得書本上的基本知識，還需要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變、創(chuàng)新和領(lǐng)導(dǎo)群體的能力?！彼Ｍ麑⑦@個獎項打造成擁有國際知名度的中國“西屋科技獎”（在美國有“小諾貝爾獎”之譽(yù)）。歷經(jīng)11年，230個學(xué)生團(tuán)隊，共482人，獲“丘獎”獎勵。一半以上獲獎中學(xué)生被推薦至中外知名大學(xué)就讀，其中不乏進(jìn)入大學(xué)后依然堅持學(xué)術(shù)研究的科研人才。

此外，從2018年開始，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，清華大學(xué)設(shè)立了“丘成桐數(shù)學(xué)英才班”，選拔學(xué)習(xí)成績優(yōu)異且在數(shù)學(xué)方面具有超常表現(xiàn)的高二、高三中學(xué)生，每年不超過30人。對這些學(xué)生，丘成桐嚴(yán)把“入口關(guān)”。首屆英才班招生面試當(dāng)天，丘成桐身在美國，從當(dāng)?shù)貢r間晚上8點到凌晨2點全程跟蹤招生考試現(xiàn)場視頻。對招入英才班的學(xué)生，丘成桐經(jīng)常會和他們見面、交流，詢問他們的學(xué)習(xí)進(jìn)展，解答他們的問題。

丘成桐一再強(qiáng)調(diào)興趣對人才培養(yǎng)的重要性?！靶『?shù)學(xué)有興趣，家長不鼓勵他們?nèi)ツ?，而是希望他們?nèi)ツ罱鹑诘取嶅X的學(xué)科，這是很不幸的事情。”以他自身為例，雖然當(dāng)年家庭經(jīng)濟(jì)條件困難，但父母從未要求他以致富為目的，而是讓他遵從自己的興趣念書。丘成桐說，在今天這個時代，數(shù)學(xué)念得好有很多出路。 家長不應(yīng)太過功利，扼殺孩子的興趣。

“數(shù)學(xué)是全人類的科學(xué)”

“到目前為止，還有很多做應(yīng)用科學(xué)的人看不起數(shù)學(xué)，認(rèn)為數(shù)學(xué)只是紙上談兵，與工業(yè)沒有關(guān)系。”針對基礎(chǔ)數(shù)學(xué)受冷遇的現(xiàn)狀，丘成桐指出：“這是完全錯誤的一種看法，互聯(lián)網(wǎng)時代，所有高科技都是數(shù)學(xué)的不同表現(xiàn)?！?/p>

越來越多的企業(yè)家認(rèn)識到“應(yīng)用的背后是算法，算法的背后是數(shù)學(xué)”，并發(fā)出工業(yè)界需要數(shù)學(xué)家的呼喚。華為技術(shù)有限公司主要創(chuàng)始人、董事長任正非就曾提到“華為有700多位數(shù)學(xué)家”。對這一說法，丘成桐直言不諱：“他們所說的數(shù)學(xué)人才實際上不是數(shù)學(xué)家，而是工程師?！彼M(jìn)一步解釋道，純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)不是哪個重要哪個不重要的問題，兩者都重要。但基礎(chǔ)研究假如不能在工業(yè)上很快應(yīng)用的話，很多企業(yè)是不會在此投入的。問及中國的企業(yè)應(yīng)當(dāng)何為，丘成桐援引了美國貝爾實驗室的例子。作為企業(yè)內(nèi)設(shè)研究機(jī)構(gòu)，貝爾實驗室砸巨資培養(yǎng)出了多位做基礎(chǔ)研究的人才，誕生了9個“諾貝爾獎”，多個研究成果對工業(yè)和社會產(chǎn)生了巨大影響。

“自古以來所有技術(shù)研究都花錢，好像當(dāng)時看著沒有用，但發(fā)展到一定程度，就可能產(chǎn)生顛覆性作用。”丘成桐舉例，電燈的發(fā)明源于對電磁學(xué)的研究，近代西方的強(qiáng)大跟電磁學(xué)有密切關(guān)系。他預(yù)見，量子計算是未來發(fā)展的大方向，其重要性不亞于原子彈，甚至“可能比原子彈更重要”，“成功的話要顛覆整個工業(yè)”，并稱國外一些知名科技公司已有數(shù)千人在從事這方面的研究?！凹偃缥覀儾荒茏灾靼l(fā)展最基礎(chǔ)的學(xué)科，應(yīng)用的時候就會落后?！?/p>

“穹蒼廣而善美兮，何天理之悠悠。先哲思而念遠(yuǎn)兮，奚術(shù)算之久留。形與美之交接兮，心與物之融流。臨新紀(jì)以展望兮，翼四力以真求。豈原爆之非妄兮，實萬物之始由……”這是丘成桐抒寫數(shù)學(xué)、物理之美的詩文《幾何頌》。

雖然在襁褓之中便離開了中國內(nèi)地，20歲以前長于香港，但從小在父親熏陶下的丘成桐，有著深厚的中國傳統(tǒng)文化功底。他創(chuàng)作了大量的古文詩詞，被稱為“詩人科學(xué)家”。丘成桐說，香港是中國的一部分，雖然曾經(jīng)受殖民統(tǒng)治，但始終保有中國的文化。他“骨子里一直認(rèn)為自己是中國人”。

1979年，受當(dāng)時中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所所長華羅庚的邀請，丘成桐第一次回國，下飛機(jī)時他伸手摸了一下北京機(jī)場的地。時隔30年，他終于再次踏上了中國內(nèi)地的土地。此后，他每年都會回來，服務(wù)于中國數(shù)學(xué)教育與科研。

從1990年開始，丘成桐在海峽兩岸暨香港創(chuàng)辦了五大數(shù)學(xué)研究機(jī)構(gòu)并分別擔(dān)任主任或所長，但他從不收取分文報酬。不僅如此，他還四處為數(shù)學(xué)研究機(jī)構(gòu)積極籌款、捐款，募集資金達(dá)上億元。為使國內(nèi)數(shù)學(xué)家了解、掌握數(shù)學(xué)研究的最新動向、促進(jìn)國內(nèi)外數(shù)學(xué)家學(xué)術(shù)交流，丘成桐領(lǐng)導(dǎo)舉辦了國際華人數(shù)學(xué)家大會等高層次學(xué)術(shù)活動;為提高中國學(xué)生的數(shù)學(xué)水平，丘成桐創(chuàng)設(shè)了“晨興數(shù)學(xué)獎”“丘成桐中學(xué)科學(xué)獎”“丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽”“新世界數(shù)學(xué)獎”及“丘成桐數(shù)學(xué)英才班”等多個科學(xué)交流平臺和人才培養(yǎng)途徑。他培養(yǎng)的七十多名博士生里三分之二是華裔或中國學(xué)生，其中許多人已成為國際上知名的學(xué)者和國內(nèi)科研院校的領(lǐng)軍人物。

曾有人說，中國數(shù)學(xué)事業(yè)進(jìn)入“丘成桐時代”，中國將成為世界數(shù)學(xué)強(qiáng)國。對此，丘成桐表示，這40年來，中國的數(shù)學(xué)事業(yè)取得了很大的進(jìn)展，但還沒到尖端國家的程度?！跋Ｍ磥?0年或者20年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)?！蓖瑫r，丘成桐說，數(shù)學(xué)是全人類的科學(xué)，不應(yīng)帶有太狹隘的民族主義色彩。

“立德立言，無問西東?！惫畔≈?，丘成桐仍孜孜不倦地馳騁在數(shù)學(xué)的王國里，為培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才，振興中國數(shù)學(xué)事業(yè)無私奉獻(xiàn)、鞠躬盡瘁。