陳省身:數(shù)學(xué)是有很強(qiáng)活力的

像所有的預(yù)測一樣,對數(shù)學(xué)未來的判斷也將是一件"冒險” 的事。盡管變數(shù)是可能隨時出現(xiàn)的,而最現(xiàn)實的途徑是相信權(quán)威,像把一道數(shù)學(xué)難題推給數(shù)學(xué)家一樣,對數(shù)學(xué)未來的描述我們求助于他們。

為此,本報記者采訪了在各自領(lǐng)域有著重要貢獻(xiàn)的數(shù)學(xué)家,其中包括在國際數(shù)學(xué)界享有盛譽(yù)的數(shù)學(xué)大師陳省身。他們這樣描述數(shù)學(xué)的未來……。

    

數(shù)學(xué)在19到20世紀(jì)有很大的發(fā)展,一般來講,它是有連續(xù)性的,有一個主要的主題,然后由這個主題向各方面推展,有基礎(chǔ)方面的澄清,有向各方面的應(yīng)用。

最近,數(shù)學(xué)和理論物理的關(guān)系、數(shù)論方面的重大發(fā)展、計算機(jī)的引進(jìn)在數(shù)學(xué)上引出了新問題,等等,對老問題有很多幫助。種種跡象表明,數(shù)學(xué)是有很強(qiáng)活力的,所以21世紀(jì)有很多事情要留給大家做!

近些年來,中國的數(shù)學(xué)有很大進(jìn)展,怎樣根據(jù)這個進(jìn)展,再向前推一步呢?20世紀(jì)20年代法國有很偉大的數(shù)學(xué)家,如皮卡、阿達(dá)馬、蒙泰爾,那時他們都老了,他們的工作方向都是復(fù)變函數(shù)論,與近代數(shù)學(xué),像抽象代數(shù)、拓?fù)涠际У袅寺?lián)絡(luò)。那時候法國一些年輕的數(shù)學(xué)家覺得不一定要跟這些老先生學(xué),決心自己念書,自己發(fā)展。這就是后來出現(xiàn)的有名的布爾巴基學(xué)派,他們在數(shù)學(xué)的發(fā)展史上起了很大作用。  

在此,我還想講個故事:有些人可能會想,數(shù)學(xué)家們一天到晚沒有事情可做,無中生有,搞這些多面體有什么意思?我認(rèn)為,現(xiàn)在化學(xué)里的鈦化合物就跟正多面體有關(guān)系。這就是說,經(jīng)過2000年之后,正多面體居然會在化學(xué)里有用,有些數(shù)學(xué)家正在研究正多面體和分子結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。我們現(xiàn)在知道,生物學(xué)上的病毒也具有正多面體的形狀。這表明,當(dāng)年數(shù)學(xué)家的一種“空想”,經(jīng)歷了這么長的時間之后,竟然是很“實用”的。  

不做主流也無妨

現(xiàn)在談?wù)勚髁鲾?shù)學(xué)與非主流數(shù)學(xué)的問題。大家知道,數(shù)學(xué)有很多特點。比如做數(shù)學(xué)不需要很多設(shè)備,現(xiàn)在有電子郵件,要的資料很容易拿到。做數(shù)學(xué)是個人的學(xué)問,不像別的學(xué)科必須依賴于設(shè)備,大家爭分奪秒在一些最主要的方向上工作,在主流方向做出你自己的貢獻(xiàn)。而數(shù)學(xué)則不同。由于數(shù)學(xué)的方向很多,又是個人的學(xué)問,不一定大家都集中做主流數(shù)學(xué)。1943年,我在西南聯(lián)大教書,那年我應(yīng)邀從昆明到普林斯頓高級研究所,該所靠近普林斯頓有一個小城叫新不倫瑞克,是新澤西州立大學(xué)所在地。我到普林斯頓不久,就在新不倫瑞克參加美國數(shù)學(xué)會的暑期年會。由于近,我也去聽聽演講,會會朋友。有一次我和一位在美國非常有地位的數(shù)學(xué)家聊天,他問我做什么,我說微分幾何,他立刻說“It is dead(它已死了)”。這是1943年的事,但戰(zhàn)后的情形是微分幾何成了主流數(shù)學(xué)。

因此,我覺得做數(shù)學(xué)的人,有可能找到現(xiàn)在并非主流、但很有意義、將來很有希望的方向。主流方向上集中了世界上許多優(yōu)秀人物,投入了大量的經(jīng)費,你搶不過他們,趕不上,不如做其他同樣很有意義的工作。我希望中國數(shù)學(xué)在某些方面能夠生根,搞得特別好,具有自己的特色。這在歷史上也有先例。例如第二次世界大戰(zhàn)以前波蘭就搞邏輯、點集拓?fù)洹K麄兏鶕?jù)一些簡單公設(shè)推出許多結(jié)論,成就不小。另外如芬蘭,在復(fù)變函數(shù)論上取得成功,一直到現(xiàn)在。例如在擬共形映照上的推廣一直在世界上領(lǐng)先。因為他們做的工作,別的國家不做,他們就擁有該領(lǐng)域內(nèi)世界上最強(qiáng)的人物,我還可以舉出更多的例子。

中國數(shù)學(xué)的根必須在中國,現(xiàn)在我講21世紀(jì)的數(shù)學(xué),也就是要講中國的數(shù)學(xué)該怎么發(fā)展,如何使中國數(shù)學(xué)在21世紀(jì)占有若干方面的優(yōu)勢。辦法說來很簡單,就是要培養(yǎng)人才,找有能力的人來做數(shù)學(xué),找到優(yōu)秀的年輕人在數(shù)學(xué)上獲得發(fā)展。具體一些講,就是要在國內(nèi)辦夠世界水平的第一流的數(shù)學(xué)研究院。中國這么大,不僅北京要有,別的地方也應(yīng)該辦。

中國科學(xué)的根子必須在中國。中國科學(xué)技術(shù)在本土上生根,然后才能長上去。可是要請有能力的人來做數(shù)學(xué)很不容易。我從1984年開始組建南開數(shù)學(xué)所。開始想請有能力的人來工作就是了?墒怯捎诜N種原因,很難做到這一點。我們辦第一流的研究所就是要有第一流的數(shù)學(xué)家。有了第一流的數(shù)學(xué)家,房子破一點,設(shè)備差一點,書也找不到,研究所仍是第一流。不然的話,房子造得很漂亮,書很多,也有很貴的計算機(jī),如果沒有人來做第一流的工作,又有什么用處?

我看到這種情形,就改變想法,努力訓(xùn)練自己的年輕人,培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)家,送他們出國學(xué)習(xí),到世界各地,請最好的數(shù)學(xué)家給予指導(dǎo)。我很高興地告訴大家,這些措施已經(jīng)開始出現(xiàn)成效。比方說賀正需,他到美國加州大學(xué)圣地亞哥分校跟弗里德曼學(xué)。弗里德曼得過費爾茨獎,是年輕的領(lǐng)袖人物。他親自對我說,賀正需是他最好的學(xué)生。我還可以提到一些人,這里不一一列舉了。

 

發(fā)展數(shù)學(xué)勢必要辦夠水平的研究院,怎樣才會夠水平呢?

第一,應(yīng)當(dāng)開一些基本的先進(jìn)課程。學(xué)生來了,要給他們基本訓(xùn)練,就要為他們開高水平的課。所謂的基本訓(xùn)練有兩方面。一是培養(yǎng)推理能力,一個學(xué)生應(yīng)該知道什么是正確的推理,什么是不正確的推理。你必須保證每步都正確。不能急于得結(jié)果就馬馬虎虎,最后一定出毛病。二是要知道一些數(shù)學(xué),對整個數(shù)學(xué)有個判斷。從前是與分析有關(guān)的學(xué)科較重要,20世紀(jì)以來是代數(shù),后來是拓?fù)鋵W(xué)等等。總之,好的研究中心應(yīng)該能開這些基本課程。

第二,我想必須要有好的學(xué)生。我們每年派去參加國際奧林匹克數(shù)學(xué)競賽的中學(xué)生都很不錯。雖然中學(xué)里數(shù)學(xué)念得好將來不一定都研究數(shù)學(xué),不過希望有一部分人搞數(shù)學(xué),而且能有成就。我和在北京的一些數(shù)學(xué)競賽獲獎學(xué)生見面,談了話。我對他們說,搞數(shù)學(xué)的人將來會有大前途,十年、二十年之后,世界上一定會缺乏數(shù)學(xué)人才。現(xiàn)在的年輕人不愿念數(shù)學(xué),勢必造成人才短缺。學(xué)生不想念數(shù)學(xué)也難怪。因為數(shù)學(xué)很難,又沒有把握?嘧x多年之后,往往離成為數(shù)學(xué)家還很遠(yuǎn)。同時,又有許多因素在爭奪數(shù)學(xué)家,例如計算機(jī)。做一個好的計算機(jī)軟件,需要很高的才能,很不容易。不過它與數(shù)學(xué)相比,需要的準(zhǔn)備知識很少。搞數(shù)學(xué)的人不知要念多少書,好像一直念不完。這樣,有能力的人就轉(zhuǎn)到計算機(jī)領(lǐng)域去了。也有一些數(shù)學(xué)博士,畢業(yè)后到股票市場做生意。例如預(yù)測股票市場的變化,寫個計算機(jī)程序,以供決策。這樣做,雖然還是別人的雇員,并非自己當(dāng)老板,但這比大學(xué)教授的薪水高得多了。因此,數(shù)學(xué)人才的流失,是世界性的問題。

相比之下,中國的情況反而較為樂觀,因為中國的人才多,流失一些還可以再培養(yǎng)。流失的人如真能賺錢,發(fā)財之后會回來幫助蓋數(shù)學(xué)樓。總之,我們應(yīng)取一個態(tài)度:中國變成一個輸送數(shù)學(xué)家的工廠,希望出去的人能回來,如果不回來,建議我們?nèi)匀焕^續(xù)送。中國有的是人才,送出去一部分在世界上發(fā)揮影響也是值得的。

我們要做的事是花不多的錢,打好基礎(chǔ),開出好的課;A(chǔ)搞得好了,至于出去的人回來不回來可以變得次要些。這是我的初步想法。比方說,參加國際奧林匹克數(shù)學(xué)競賽的人,數(shù)學(xué)都是很好的,如果他們進(jìn)大學(xué)數(shù)學(xué)系,我建議立刻給獎學(xué)金。這點錢恐怕很有限,但效果很大,對別人也是一種鼓勵。中國的孩子比較聽家長、老師的話。孩子有數(shù)學(xué)才能,經(jīng)過家長、老師一勸,他就念數(shù)學(xué)了。

對好的數(shù)學(xué)系學(xué)生來說,到國外去只是時間問題。你只要在國內(nèi)把數(shù)學(xué)做好,出國很容易。國內(nèi)做得很好的話,到了國外不必做研究生,可以直接當(dāng)教授。中國已有條件產(chǎn)生第一流的數(shù)學(xué)家,大家要有信心。

培養(yǎng)學(xué)生我主張流動。19世紀(jì)的德國數(shù)學(xué)當(dāng)然是世界第一。德國的大學(xué)生可以到任何大學(xué)去注冊。這學(xué)期在柏林聽魏爾斯特拉斯的課,下學(xué)期到格丁根聽施瓦茲的課,隨便流動。教授也可以流動。例如柏林大學(xué)已有普朗克、愛因斯坦,一個理論物理學(xué)家在柏林大學(xué)自然沒有發(fā)展的希望,就不妨到別的學(xué)校去創(chuàng)業(yè)。

我希望中國的學(xué)生、教授都能流動。教授可以到別的學(xué)校去教課,教上半年。各個數(shù)學(xué)研究院的教授也能互相交換。

科學(xué)時報記者 王靜 整理