陈省身 数学当歌 人生几何

(转自《北京青年报》,余玮)



■早年全家福■和夫人在一起■与金庸交谈


    2004年12月12上午,天津北仓殡仪馆大厅庄严肃穆,哀乐低回。国际数学大师、著名教育家、中国科学院外籍院士、南开数学研究所名誉所长陈省身先生遗体告别仪式在此举行。在黑底白字“沉痛悼念陈省身先生”的横幅下,悬挂着陈省身先生的遗像。陈省身先生安卧在翠柏丛中,遗体上覆盖着他生前喜爱的红掌花。而前一天晚上,南开大学特别举行了一场“陈省身先生告别音乐会”。当南开大学学生合唱团的同学轻轻哼唱起先生生前最喜欢的《茉莉花》和《送别》时,在座师生已经是热泪盈眶,大师的音容笑貌仿佛再次浮现在人们眼前。由著名指挥家丁乙留执棒的南开大学学生交响乐团深情地演绎了莫扎特的《安魂曲》,每一个人都默默祈祷大师一路走好,一路平安。

    2004年10月28,陈省身在南开大学宁园寓所平静地度过了他的93岁寿辰。第二天,他来到南开数学研究所,作了题为“六维球面上的复结构问题”的学术报告,与师生分享他最新的研究发现:六维球面上不存在复结构。没想到仅一个月之后,也就是123晚,这位被国际数学界尊为“微分几何之父”的大师悄然离开了这个世界。于他而言,人生犹如数学,风雨相伴几何……

    和夫人在宁园定居

    在南开大学东南隅,有一幢淡黄色的二层建筑,这就是陈省身生前的寓所“宁园”。小楼有草木相伴,而无车马之

    2000年,世界华人的骄傲、国际数学大师陈省身归国定居。他“叶落归根”的地点,并没选择祖籍嘉兴,而是回到了母校南开大学。宁园,便成为他永久的居所。

    对于当初为什么没有把数学研究所设在北大、清华,甚至也没有选择文化中心北京,而是来到了天津南开大学,陈省身自有道理。他认为做学问就是应该有宁静的心态:“一个人一生中的时间是个常数,能集中精力做好一件事已经很不易,多一些宁静,比什么都要紧。”也正是因为这个原因,陈省身把自己的小楼命名为“宁园”。

    新千年伊始,当陈省身正忘我地工作时,家中发生了不幸。2000112上午,他的夫人郑士宁像往常一样,午饭后回卧室休息,没料到竟在睡梦中心脏病发作而悄然离世。事情发生得如此突然,陈省身的精神受到很大刺激,一时难以相信这是无情的现实还是个噩梦?

    回想1930年从南开大学毕业,考入清华研究院时,比他小4岁的郑士宁正在燕京大学生物系读书。两人本不相识,是郑士宁的父亲、清华数学系创系元老郑桐荪教授十分赏识才华横溢的陈省身。他的好友、清华数学系教授杨武之(杨振宁之父)看出其心意,也觉得陈省身和郑士宁两人很般配。杨、郑两家关系十分好,便由杨武之夫妇促成了这桩婚事。其实,陈省身与杨家有着较长的交往,杨振宁的父亲杨武之是陈省身的老师,而杨振宁在西南联大当学生的时候,陈省身给他上过课。陈省身吐露过:“我其实没有谈过恋爱,因为她父亲要招女婿,觉得我不错,可以做他女儿的丈夫。她也很听父亲的话,所以我们就结婚了。”陈省身出国留学回来,1939年与郑士宁在昆明西南联大结婚。


    1940
年,郑士宁从昆明到上海父母家分娩,生下儿子“伯龙”。不料“珍珠港事变”发生,交通中断,她与丈夫一别就是数不尽的日日夜夜。直到抗战胜利后的1946年春天,陈省身才几经周折,从欧洲风尘仆仆地回到上海,同阔别多年的妻子和还未见过面、已经6岁的儿子团聚。重逢的时候,郑士宁流下悲喜交集的泪水。陈省身向她许诺:从今以后一家人永不分离。后来,他们果然再也没有分开。

    追忆往昔,陈省身感慨万千,悲从中来,无论是在平和、宁静的日子,还是在颠沛流离的岁月,夫人始终伴随在

    自己左右。60多年相随相伴、意笃情深的夫人突然离去,令他一时无措。几经思考,他决定将士宁骨灰安葬在南开数学所,并在其侧为自己留一个墓穴,准备百年后与爱妻合葬在这块他深深热爱并为之呕心沥血的土地上。夫人去世6天后,天津市公安局授予陈省身在华享有的最高荣誉——永久居留资格。这件事稍稍冲淡了他丧失亲人的悲痛,只是惋惜士宁早走了一步,没能等到她企盼已久的这一天!

    不久,陈省身将夫人的大幅照片悬挂在客厅的墙上,每一位来访的客人,都能感受到陈夫人那慈善温和的目光。陈省身自己也说:“很容易想她,时常我一个东西找不着了,从前我就说你给我找找,她就找出来。现在找不着就是找不着了。”“她去世之前,我们庆祝我们结婚60年。60年是钻石婚了!请了些朋友,我们60年没有吵过架。她管家,我不管,我就做我的数学,所以我们家里生活很简单。”

    老伴因病离去以后,他用充实的生活冲淡心中的悲伤,用加紧工作充分利用属于自己的时光。他每天早晨6时起床,晚上10时睡觉,其余的时间是数学、科研、看书、写作。他说:“我爱看书,什么书都看,当然主要是数学书,但文学、历史和其他方面的书我都看,很杂;中文的,外文的,一看上书就什么也顾不上了。”

在中学跳过两级

    1911年,陈省身出生在浙江嘉兴秀水河畔的一个书香世家。陈省身的父亲陈宝桢是晚清秀才。父亲为儿子取名源自《论语》:“吾日三省吾身”,因其出生的年份是辛亥年,所以号“辛生”。

    幼时因为祖母的宠爱,陈省身一直没有上学,只在家里跟随祖母、姑姑识字、背唐诗。小的时候,父亲给他带回了一套1892年首次印行的、美国传教士写的《笔算数学》,他很新奇,借识得的一些文字,又听了父亲的一些解释,居然在短时间读完了《笔算数学》上中下3册,并能做完所有的练习题。这成为日后的大师接触数学之始。

    陈省身曾撰文回忆说:“1919年秋天,祖母觉得我实在不该不上学了,就把我送到县立小学,但只上了一天我就再不肯去学校了,在家又玩了一年。”

    1920年,陈省身考入秀州中学,只上过一天小学的他硬是凭着自学的底子和后来的刻苦与好胜,不但跟了上去,而且是班里的数学尖子。1985年,陈省身在阔别故乡60多年后首次访问母校秀州中学时,一再勉励学生好好学习,报效祖国。1992年,他为母校秀中设立了“陈省身奖学金”。1994年,第三次访问母校时,陈省身十分关切地询问学校的教育质量,并题写了“百年树人,钟声远扬”。

    1922年,陈省身随全家从浙江嘉兴来到天津。次年,进入扶轮中学(现天津铁路一中)。当时的校长顾赞庭很看重数学,亲自教几何,“而且教得很凶”。因此,陈省身在自述中曾说:“我数学得比较好,当时我是他一个很得意的学生。他很看得起我。”当时,陈省身的数学天才已经崭露头角。陈省身承认:“我念数学不觉得困难,感到特别容易。我不是一个规规矩矩、老老实实念书的学生,我要有兴趣,我就可以做做。分数好坏不大在乎。反正我的数学分数总很好,其他功课平平常常,但总能及格,比及格还好点。花点劲也可以很好,但我懒得花劲。我书看得很多,喜欢去图书馆看杂书,什么书拿来就看。我喜欢看历史、文学、掌故,乱七八糟的书都看。时常跑到书库一呆就几个钟头,这本看看,那本看看。数学书也看,但并不光看数学书。有些数学书,有些数学杂志,有些数学家,我都知道。”

    在学习中他习惯自己主动去看书,不是老师指定要看什么参考书才去看。在中学,陈省身跳了两级。15岁时,在父亲的朋友钱宝琛先生的建议下,陈省身报考南开大学理学院。录取后,才知道自己的数学成绩是全体考生中的第二名。当时的南开大学理学院有数学、物理、化学、生物4个系,分别由姜立夫、饶树人、邱宗岳、李继4位先生主持。但由于当时对这些学科的了解甚少,也不知道毕业后可以做什么,加上是连跳两级后考的大学,陈省身对于自己的目标实在是很茫然。大学一年级的一次化学实验课,内容是“吹玻璃管”。陈省身对着手中的玻璃片和面前用来加热的火焰一筹莫展。后来由实验老师帮忙,总算勉强吹成了,但他觉得吹成后的玻璃管太热,就用冷水去冲,瞬间玻璃管“哗啦啦”全碎了。这件事对陈省身触动很大,他发现自己缺乏动手能力,于是作出了他人生第一个至关重要的抉择——放弃物理、化学,专攻数学。这成了他终身献身数学的起点。

    在南开大学,他的数学老师是毕业于哈佛大学的中国第二位数学博士、中国现代几何学的开山祖师姜立夫。在这位名教授的指导下,陈省身领悟了数学王国的旖旎风光。陈省身曾经风趣地说,“学数学并不是我刻意的选择,实在是因为我除了数学之外,什么都学不好。”1930年,陈省身从南开大学毕业。当时数学系毕业生的出路,通常是做中学教师。也是凑巧,正遇上清华大学的数学教授孙光远要招收中国第一名硕士研究生,陈省身抓住这个机会,选择了清华。他是和吴大任两人同时考取的,但为了一些别的原因,他先做了助教,一年后才作为硕士研究生正式入学。

同另外几位数学大师的缘分

    清华大学规定,学业成绩好的学生,校方可以资助出国留学。不过这经费是美国退回的“庚子赔款”,所以一般都须去美国。陈省身成绩优异,自然是选派对象。但是他认准当时世界数学的中心在欧洲,几何学研究的重镇则在德国与法国,因此他选择了德国汉堡大学。

    19349月,陈省身到达汉堡。他不会德语,又适逢中国领馆休假,一时十分艰难。在那里,陈省身师从德国最有名的几何学家布拉施克。头一次见到布拉施克,老师就给了他一大叠自己最新的论文。但这位德国老师怎么也没想到,一个来自中国的青年学生,一下子就发现了其中一篇论文中的漏洞,这让他感到又惊又喜,立刻让陈省身就此问题写篇论文。很快,论文就发表了。结果,布拉施克对陈省身大为欣赏,不到一年半,他就拿到了博士学位。他那时就已经认识到嘉当的数学天才,尽管嘉当的研究是超时代的。1936年,陈省身放弃了留在汉堡大学研究代数数论的好机会,做出了又一次重大选择——追随嘉当,研究几何。在法国巴黎大学,在跟随嘉当的10个月中,陈省身从这位伟大的几何学家那里学到的东西使他终身受用,他与嘉当也结下了终生之谊。美国著名数学家卡普兰斯基曾评论说:“如果陈省身选择了代数数论,20世纪数学的历史将会有重大改变。”而从数学史的观点来看,正是“微分几何得益,代数数论受损”。

    1937年“卢沟桥事变”后的第3天,陈省身接受清华大学的聘请回到中国。由于战争,清华南迁,陈省身从香港辗转到了长沙,在由北大、南开、清华合并而成的长沙临时大学任教。一年之后,他随学校迁往重庆,在新成立的西南联合大学执教,不但培养了许多优秀学生,在学术研究上也是硕果累累。陈省身从在清华的时候起,就一直跟华罗庚很熟,后来在西南联合大学又是同事,在昆明时还住一个屋子。陈省身生前说:“华罗庚和我是很好的朋友,他是很值得佩服的,他非常用功,比我用功。方面也很广,学问也很好。”

    1943年,陈省身受美国普林斯顿高等研究院数学研究所的邀请,到这里作学术访问。在普林斯顿,陈省身沉浸在浓厚的学术氛围之中。他与爱因斯坦同在一个研究所,所以常常见面,彼此聊天。他回忆说:“爱因斯坦建立的相对论,用到四维的黎曼几何,与数学的关系很密切,所以我们也常常谈到当时的物理学和数学。”在这样的环境里,陈省身攀登几何学主峰的主客观条件都成熟了,他全身心地投入大范围微分几何的研究,完成了自己一生中最出色的工作——为高维的高斯邦内公式做出新证明,发表了几篇匠心独运的微分几何论文,其中包括现在被称为“陈类”的理论。他的划时代的工作将微分几何和拓扑学有机地结合起来,为整体微分几何奠定了基础。1945年,陈省身返回中国,负责筹备和主持中央研究院数学研究所的工作。他不遗余力地提携青年,使他们日后成为中国数学界的中坚力量。

伟大的几何学家难了思乡情

    1960年,陈省身迁往美国加州大学伯克利分校从事教学研究,一直到退休。在芝加哥大学,他培养了10名博士。来到伯克利,他更加勤奋,培养出31名博士,数量之多,载誉学府。陈省身尽管在国际上的学术声誉如日中天,物质生活也十分富有,但他却愈加怀念故国。1972年,美国总统尼克松访华,中美刚结束对峙,这年秋陈省身偕夫人与孩子回到离别24年的故园。当踏上祖国大地的那一瞬间,他禁不住两眼湿润了。

    1975年,著名物理学家杨振宁发现了物理学中的“杨-米尔斯”规范场理论,这和陈省身构建的纤维丛理论,“原来是一只大象的两个不同部分”。在感叹造化之工、宇宙之妙之余,杨振宁写下了在海内外广为传诵的诗篇:“天衣岂无缝,匠心剪接成。浑然归一体,广妙绝伦。造化爱几何,四力纤维能。千古存心事,欧高黎嘉陈。”在诗中把陈省身列为继欧几里得、高斯、黎曼、嘉当之后最伟大的几何学家。

    1979年,当陈省身以68岁之龄功成身退的时候,加州大学为他举行了为期5天的国际微分几何会议,300多位数学家会聚伯克利校园。陈省身退休了,可他的数学事业并没有终止。1981年,他申请、筹办美国国家数学科学研究所,并出任第一任所长。1972年后的30多年,他数十次往返于大洋两岸,利用其国际数学界的广泛影响,加强国内外数学界联系。

    当今世界数坛,设有两项奖励,可谓举世瞩目,堪与诺贝尔奖相比。一项是国际数学家大会颁发的菲尔兹(Fields)奖,这项奖只授予年龄不超过40岁的年轻数学家;另一项是由以色列沃尔夫基金会于1978年开始颁发的沃尔夫(Wolf)奖,奖金10万美元(数目最初与诺贝尔奖接近),授予当代最伟大的数学家。1983年,旅美中国年轻数学家丘成桐荣获菲尔兹奖,而他的老师、美籍中国数学家陈省身则荣获沃尔夫奖。陈省身是有史以来惟一获得世界数学界最高荣誉“沃尔夫奖”的华人。

    1984年,陈省身在伯克利的美国数学研究所所长任期届满,时任中国教育部部长的何东昌向他发出聘书,请他创办并担任南开数学研究所所长。陈省身1926年到南开大学开始数学生涯,58年后又回到南开数学所任职,这也是他所参与创立的第3个数学研究所。他说:“办南开数学研究所的目的,就是要让研究数学的人看到,到这里来和到国外去是一样的。现在数学所已经基本形成了这个环境。”中科院吴文俊院士在接受采访时说:“陈先生有一种可能在世界上都很少见的功力,他能一下子就把学生送到数学研究的最前沿。”

    从美国国家数所退休后应邀回到母校南开大学时,陈省身接受了邓小平等中央领导接见,他提出要把中国建成“21世纪数学大国”的设想和建议,受到了中央领导人的赞同。近20年来,由陈省身协助聘请的10多位世界第一流数学大师来南开讲学,从全国选拔的青少年数学尖子在南开大学基地已毕业10届共520多名。他在一次讲演中又说:“愿中国的青年和未来的数学家放开眼光、展开壮志,把中国建成数学大国。”

    为了实现这个梦想,他创立了世界一流的天津南开大学数学研究所。他运用自己在国际数学界的崇高威望,大力推动中国数学现代化的进程。这些年来,以南开大学为基地,他积极倡导、协助实施了中国数学界三项大的活动,即召开“国际微分几何、微分方程会议”,举办了“暑期数学研究生教学中心”,组织了中国数学研究生赴美参加“陈省身项目”的研读。时至今日,南开数学研究所已成为国内外一个“数学重镇”。前不久,国家投资1.292亿元建设的南开国际数学研究中心主体建筑竣工,在陈省身的规划中,中心大楼将成为南开和中国未来冲击世界数学中心地位的“桥头堡”。

大师题字:数学好玩

    在仅有200个座位的南大数学楼报告厅,时常聚满了300多位来自南开大学和天津大学的莘莘学子,而吸引这些学子的主讲人便是数学大师陈省身。每当陈省身坐在轮椅上被助手推上讲台,报告厅内外都会响起热烈的掌声。他的声音通过扩音器清晰地响彻在报告厅内外后,会场内立刻鸦雀无声,学生们无不凝神敛气、屏息静听。他们来自天大、南大各院系的各年级。和学生一同坐在台下认真听讲的,还有我国著名的青年数学家陈永川、张伟平、龙以明。

    也许有人会说,如此高龄、身坐轮椅的老人还要登台讲课,难道是在“作秀”吗?不,陈省身说,人们越来越重视应用数学的学习和研究,却忽视了基础数学的重要性,所以他要以身示范,讲解学好基础数学知识对于一个人知识面的拓展、思维能力的提高有多大的帮助。陈省身认为数学学科,尤其是基础数学知识应用的范围很广,更重要的是它培养了人们推理、归纳和分析的思维能力。此外,他还要以自己对于数学学科高屋建瓴的把握,告诉大学生数学领域未来最有发展前途的方向,帮助大学生理清数学学科的发展脉络,认清数学学科的发展方向。

    2002年8月20至28日,有百年历史的国际数学家大会在北京举行,作为这次大会的名誉主席的陈省身在开幕式上作了精彩发言,更为精彩的是他还为论坛题了字:“数学好玩。”这让1000多名来自全国各地的参加少年数学论坛活动的中小学生感觉非常亲切。

    11月2,经国际天文学联合会下属的小天体命名委员会讨论通过,国际小行星中心正式发布第52733号《小行星公报》通知国际社会,将一颗永久编号为1998CS2号的小行星命名为“陈省身星”,以表彰他对全人类的贡献。刚刚度过93岁生日的陈省身在“授星”仪式上说:“把我的名字跟天上的星星联系在一起,我很荣幸。我是研究数学的,其实我对天文学也很有兴趣,早年在德国汉堡大学念数学的时候,我就选修天文学的课,读天文学的书,数学与天文学有着很多方面的联系。数学史上最伟大的数学家是高斯,而他最早的工作就是研究小行星。现在我有机会跟小行星有联系,觉得非常快乐。”陈省身曾向来访的客人幽默地说过:“我给自己的年龄定了一个极限——100岁。1999年是负12岁,2000年负11岁。若超过了100岁,那就赚了,再从1岁算起。”他的豁达和睿智令人惊叹!

    人的生命终归有限,但陈先生对数学领域的贡献可谓无限。

(转自《北京青年报》,余玮)