張明艷
丘成桐,美籍華人,哈佛大學(xué)終身教授。1949年出生于廣東汕頭,1966年入讀香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系,后赴美國(guó)伯克利加州大學(xué)攻讀研究生,師從陳省身,1971年獲博士學(xué)位。他是第一位獲得“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”——菲爾茲獎(jiǎng)的華人,也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的華人
“詩(shī)人墨客,詩(shī)詞歌賦,最能表現(xiàn)高商的情懷。所以科學(xué)家與文學(xué)家有很多能夠產(chǎn)生共鳴的地方。事實(shí)上,科學(xué)家和文學(xué)家除了有共同的感情以外,在研究的方法上,也有很多類似的地方。將一個(gè)問題或現(xiàn)象完美化,然后,將完美化后的結(jié)果應(yīng)用到新的數(shù)學(xué)理論,來(lái)解釋新的現(xiàn)象,這就是數(shù)學(xué)家的慣用手法,這與文學(xué)家有很多相似的地方,只不過(guò)文學(xué)家用這種手法來(lái)表達(dá)他們的感情罷了。所以我說(shuō)好的數(shù)學(xué)家最好有人文的訓(xùn)練,從變化多姿的人生和大自然界得到的靈感來(lái)將我們的科學(xué)和數(shù)學(xué)完美化,而不是禁錮自己的腳步和眼光,只跟著前人的著作,作小量的改進(jìn),就以為自己是一個(gè)大學(xué)者?!?014年11月25日,丘成桐在中山大學(xué)懷士堂帶來(lái)了一場(chǎng)《數(shù)理與人文》主題演講。
丘成桐,美籍華人,哈佛大學(xué)終身教授。1949年出生于廣東汕頭,1966年入讀香港中文大學(xué)數(shù)學(xué)系,1969年提前修完四年課程,為美國(guó)伯克利加州大學(xué)陳省身教授所器重,破格錄取為研究生。在陳省身指導(dǎo)下,1971年獲博士學(xué)位。后在斯托尼布魯克的紐約州立大學(xué)﹑斯坦福大學(xué)等校任教,并為普林斯頓高級(jí)研究所終身教授,現(xiàn)為哈佛大學(xué)終身教授。1993年被選為美國(guó)科學(xué)院院士,1994年成為臺(tái)灣“中央研究院院士”和中國(guó)科學(xué)院外籍院士。
丘成桐囊括了維布倫(1981)、菲爾茲獎(jiǎng)(1982)、克拉福德獎(jiǎng)(1994)、沃爾夫獎(jiǎng)(2010)等獎(jiǎng)項(xiàng),是第一位獲得菲爾茲獎(jiǎng)這項(xiàng)被譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”的華人,也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的華人。
在這位國(guó)際著名數(shù)學(xué)家的演講稿中,并沒有大段艱深晦澀的數(shù)學(xué)公式和定理,相反,中華古典詩(shī)詞,古今中外的歷史、文學(xué)和哲學(xué)知識(shí),丘成桐教授都能夠信手拈來(lái)、如數(shù)家珍。1個(gè)半小時(shí)的演講中,他援引20多處典故,從孟子到宋徽宗,從《文心雕龍》到蘇軾的《洞仙歌》,大談文理共通的妙趣,令人聯(lián)想到武俠人物參透“左右互搏”的奧義。
整場(chǎng)演講中,西裝革履、滿頭銀發(fā)的丘成桐教授,溫和樸實(shí),娓娓道來(lái)。他只想證明一件事:學(xué)好文史哲,才能成為大數(shù)學(xué)家,“數(shù)理與人文的學(xué)習(xí)都是互通有無(wú)的。”
創(chuàng)造力源于豐富的感情
丘成桐的演講從由他主編的科普讀物《數(shù)理人文》談起。27歲就攻克“卡拉比猜想”的丘成桐,稱辦刊初衷是提升師生對(duì)學(xué)科外知識(shí)的興趣,培養(yǎng)大視野、大氣量,從而催生“大學(xué)問”。
“現(xiàn)在學(xué)科越分越細(xì),教授和學(xué)生研究區(qū)區(qū)小問題,看得不遠(yuǎn),不成大器,滿足于在小池塘里稱王,中外都有?!鞭k這本雜志是賠錢的,“主要為年輕學(xué)者和學(xué)生,”丘成桐解釋說(shuō),“如同讓一點(diǎn)微弱的光,進(jìn)入一個(gè)全黑的房間,孩子的心靈可能由此打開?!?/p>
學(xué)者在構(gòu)造一門新的學(xué)問,或是引導(dǎo)某一門學(xué)問走向新的方向時(shí),他們的原創(chuàng)力從何而來(lái)?為什么有些人看得特別遠(yuǎn),找得到前人沒有發(fā)現(xiàn)的觀點(diǎn)?理性的推理和讀萬(wàn)卷書,都是其中非常重要的因素,不過(guò),在丘成桐看來(lái),在有了這些踏實(shí)的基礎(chǔ)后,更重要的還是要源于豐富的感情。文以載道,數(shù)理也講究相似的文氣,創(chuàng)造力均源于“豐富的感情”?!耙粋€(gè)好的科學(xué)家,會(huì)用自己的觀點(diǎn)或自己的哲學(xué),觀察研究的大結(jié)構(gòu),做法跟文藝創(chuàng)作類似。”自希臘的科學(xué)家到現(xiàn)代的大科學(xué)家,文筆泰半優(yōu)美雅潔。他們并沒有刻意為文,然而文既載道,自然可觀。數(shù)理之于人文,實(shí)有錯(cuò)綜交流的共通點(diǎn),互為學(xué)習(xí)。
在丘成桐看來(lái),文藝復(fù)興的科學(xué)家理文并重,他們也將科學(xué)應(yīng)用到繪畫和音樂上去。笛卡兒、伽利略到牛頓和萊布尼茲這些大科學(xué)家們?cè)谘芯靠茖W(xué)時(shí),都講究哲學(xué)思想,通過(guò)這種思想來(lái)探索大自然的基本原理。之后偉大的數(shù)學(xué)家高斯、黎曼、希爾伯特、梵爾等都尋求數(shù)學(xué)和物理的哲學(xué)思想。黎曼創(chuàng)造黎曼幾何,就從哲學(xué)和物理的觀點(diǎn)來(lái)探討空間的基本結(jié)構(gòu)。至于愛因斯坦在創(chuàng)造廣義相對(duì)論時(shí),除了用到黎曼幾何外的觀念,更大量地采用到哲學(xué)家恩斯特·馬赫(Ernst Mach)的想法。
每個(gè)國(guó)家,每個(gè)地方,甚至每個(gè)大學(xué),它們發(fā)展出來(lái)的科學(xué)、技術(shù),雖然都由同樣的科學(xué)基礎(chǔ)推導(dǎo)而來(lái),結(jié)果卻往往迥異。究其原因,除了制度和經(jīng)費(fèi)投入不一樣以外,更重要的是它們有不同的文化背景,不同地方的科學(xué)家對(duì)自然界有不同的感受。他們寫出來(lái)的科學(xué)文章和科技成果往往受到家庭社會(huì)背景和宗教習(xí)俗的影響。他們學(xué)習(xí)的詩(shī)詞歌賦、文學(xué)歷史也都與他們的科技成就有密切的關(guān)系。
丘成桐舉例,在中國(guó)成長(zhǎng)的數(shù)學(xué)家,就受到地域和導(dǎo)師的影響很大,不少中國(guó)數(shù)學(xué)家喜歡讀幾何,大概是受到陳省身先生的影響,其次是讀解析數(shù)論,則是受到華羅庚先生的影響。而這些數(shù)學(xué)家里,又以江浙人占大多數(shù),大概是這些地方比較富庶,又得西方風(fēng)氣之先;印度的學(xué)者,則受Srinivasa Ramanujan和Harish Chandra的影響,喜歡數(shù)論和群表示論;日本近代數(shù)學(xué)的幾位奠基者,包括高木貞治Takagi在內(nèi),家里都是精通蘭學(xué)的學(xué)者,對(duì)荷蘭文有很好的認(rèn)識(shí),因此他們比較容易接受西方的數(shù)學(xué)觀念。
“我遇見過(guò)很多大科學(xué)家,尤其是有原創(chuàng)性的科學(xué)家,對(duì)文藝都有涉獵。他們的文筆流暢,甚至可以媲美文學(xué)家的作品。其實(shí)除了文藝能夠陶冶性情以外,文藝創(chuàng)作與科學(xué)創(chuàng)作的方法實(shí)有共通的地方。出色的理文創(chuàng)作,必須有濃厚的感情和理想,在這一點(diǎn)上,中國(guó)人并不比西方人遜色?!?/p>
續(xù)寫《紅樓夢(mèng)》,數(shù)學(xué)來(lái)幫忙
在《數(shù)學(xué)中的賦比興》一文中,丘成桐認(rèn)為數(shù)學(xué)研究中講求的細(xì)致洞察力和創(chuàng)造性猜測(cè)與文學(xué)創(chuàng)作方法如出一轍。他舉例指出,古希臘人喜辯論,故演變出一套公理思維,而公理研究與近代科學(xué)理論息息相關(guān)。比如在中國(guó)陰陽(yáng)觀念與西方對(duì)偶思想中就孕育著射影幾何的概念元素,數(shù)學(xué)中的龐卡萊對(duì)偶性質(zhì)、粒子物理中極小空間和極大空間的相同現(xiàn)象都與之聯(lián)系密切?!拔锢韺W(xué)需要實(shí)驗(yàn),數(shù)學(xué)需要證明,文學(xué)卻不需要這么嚴(yán)格,但是離現(xiàn)象界太遠(yuǎn)的文學(xué),終究不是上乘的文學(xué)。”
“數(shù)學(xué)和文學(xué)都很美,數(shù)學(xué)是講邏輯的科學(xué),美得很有文采,也很真實(shí),而且是不能改變的。文學(xué)中,比如李煜、屈原的詩(shī)詞,感情豐富的程度是數(shù)學(xué)的論證不能達(dá)到的。”在丘成桐看來(lái),數(shù)理與人文的學(xué)習(xí)可以互通有無(wú)。
中國(guó)文學(xué)巨著《紅樓夢(mèng)》是丘成桐最喜愛的小說(shuō),他認(rèn)為這部傳世經(jīng)典之所以能夠扣人心弦,乃如作者書中所言“字字看來(lái)皆是血,十年辛苦非尋常?!迸实菙?shù)學(xué)高峰也是如此。
丘成桐表示,曹雪芹未完成《紅樓夢(mèng)》這部巨著是中外文學(xué)史上的千古憾事,“我們?nèi)绾螌⑺m(xù)完呢?除了需要有出色的文學(xué)技巧外,還需要了解該書的內(nèi)容和背景,由于這部書的內(nèi)容錯(cuò)綜復(fù)雜,在現(xiàn)代的觀點(diǎn)來(lái)看,可能需要用統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)的方法來(lái)幫忙?!?/p>
“紅樓夢(mèng)的創(chuàng)作過(guò)程有如一個(gè)大型的數(shù)學(xué)創(chuàng)作,或者一個(gè)大型的科學(xué)創(chuàng)作。數(shù)學(xué)家和科學(xué)家,也是企圖構(gòu)造一個(gè)架構(gòu),來(lái)描述見到的數(shù)學(xué)真理,或是大自然的現(xiàn)象。在這個(gè)大型結(jié)構(gòu)里,有很多已知的現(xiàn)象或者定理。在這些表面上沒有明顯聯(lián)系的現(xiàn)象里,我們要企圖找到它們的關(guān)系。當(dāng)然我們還需要證明這些關(guān)系的真實(shí)性,也需要知道這些關(guān)系引起的效果?!?/p>
用一個(gè)主要的思想來(lái)建造大型科學(xué)結(jié)構(gòu)跟文藝創(chuàng)作也很相似,曹雪芹創(chuàng)作《紅樓夢(mèng)》時(shí)的一個(gè)重要觀點(diǎn)就是以情悟道,以四大家族的衰敗來(lái)烘托這個(gè)感情;羅貫中寫《三國(guó)演義》,就是要弘揚(yáng)以劉氏為正統(tǒng),貶低曹魏氏的思想。
20世紀(jì)代數(shù)幾何和算術(shù)幾何的發(fā)展就是一個(gè)宏偉的結(jié)構(gòu),比《紅樓夢(mèng)》的寫作,更瑰麗,更結(jié)實(shí),但它是由數(shù)十名大數(shù)學(xué)家共同完成的?!霸谡麄€(gè)數(shù)學(xué)洪流中,我們見到大數(shù)學(xué)家各展所能,發(fā)展不同的技巧,解決了很多懸而未決的問題,但是要左右整個(gè)大流方向的數(shù)學(xué)家,實(shí)在不多?!?/p>
“好的文學(xué)詩(shī)詞,發(fā)自作者內(nèi)心,生生不息。將人對(duì)人,人對(duì)自然界的感受表現(xiàn)出來(lái)。激情處,可以動(dòng)天地,泣鬼神。而至于萬(wàn)古長(zhǎng)存,不朽不滅!偉大的科學(xué)家不也是同樣地要找到自然界的真實(shí),和它永恒的美麗嗎?”
“我們需要培養(yǎng)一些能望盡天涯路,又能衣帶漸寬終不悔的學(xué)者,這是需要濃郁的文化和感情的背景才能產(chǎn)生出來(lái)。正如宋徽宗詞中的敘述:‘天遙地遠(yuǎn),萬(wàn)水千山,知他故宮何處,怎不思量,除夢(mèng)里有時(shí)曾去!”丘成桐特別強(qiáng)調(diào),“從這里,也許可以看到中西數(shù)學(xué)的不同。直到如今,除了少數(shù)兩三個(gè)大師外,中國(guó)數(shù)學(xué)家走的研究道路基本上還是蕭規(guī)曹隨,在創(chuàng)新的路上,提不起勇氣,不敢走前人沒有走過(guò)的路!我想這一點(diǎn)與中國(guó)近幾十年來(lái),文藝教育不充足,對(duì)數(shù)理感情的培養(yǎng)不夠有關(guān)。”
歷史為根
留學(xué)生:在你看來(lái),中國(guó)科學(xué)家在原創(chuàng)性上的短板,主要原因是人文修養(yǎng)不夠?
丘成桐:到今天,中國(guó)的理論科學(xué)家在原創(chuàng)性上還是比不上世界最先進(jìn)的水平,我想一個(gè)重要的原因是我們的科學(xué)家在人文修養(yǎng)方面還是不夠,對(duì)自然界的真和美感情不夠豐富。這種感情對(duì)科學(xué)家,對(duì)文學(xué)家來(lái)說(shuō),其實(shí)是共通的。我們中華民族是一個(gè)富有感情和富有深度的民族。我之前提到的文學(xué)家、詩(shī)人、小說(shuō)家的作品,比諸全世界,都不遑多讓!但是我們的科學(xué)家對(duì)人文的修養(yǎng)卻不大注意。
留學(xué)生:那你認(rèn)為,有什么樣的方式可以提高人文修養(yǎng)?
丘成桐:首先要注重歷史。我還沒有看到過(guò)一個(gè)有水平的國(guó)家和城市不反反復(fù)復(fù)地去教導(dǎo)國(guó)民們本國(guó)或本地的歷史的。我兩個(gè)孩子在美國(guó)一個(gè)小鎮(zhèn)讀書,他們?cè)谛W(xué)、中學(xué),將美國(guó)三百年的事情念得滾瓜爛熟,因?yàn)檫@是美國(guó)文化的基礎(chǔ)。我敢說(shuō):不懂或是不熟悉歷史的國(guó)民,他們的感覺必定是認(rèn)為自己是無(wú)根的一代,一般來(lái)說(shuō),他們的文化根基比較膚淺,容易受人愚弄和誤導(dǎo),這是因?yàn)樗麄兛床磺宄F(xiàn)在發(fā)生事情的前因后果。史為明鏡,它不單指出古代偉人成功和失敗的原因,它也將千年來(lái)我們祖先留下來(lái)的感情傳給我們。我們?yōu)榍鼗蕽h武、唐宗宋祖創(chuàng)下的豐功偉績(jī)感到驕傲,為他們的子孫走錯(cuò)的路而感嘆。中國(guó)五千年豐富的文化使我們充滿自信心。我們?yōu)槭裁床缓煤玫乩米嫦攘艚o我們的遺產(chǎn)?或許有人說(shuō),我不想做大科學(xué)家,所以不用走我所說(shuō)的道路。其實(shí)這事并沒有矛盾。當(dāng)一個(gè)年輕人對(duì)自己要學(xué)習(xí)的學(xué)問有濃厚的感情后,學(xué)習(xí)任何學(xué)問都會(huì)輕而易舉。至于數(shù)學(xué)和語(yǔ)文并重,則是先進(jìn)國(guó)家如美國(guó)等一向認(rèn)為是理所當(dāng)然的。美國(guó)比較好的大學(xué)招生時(shí)都看SAT的成績(jī),SAT最重要部分,考的就是語(yǔ)文和數(shù)學(xué)。除了考試以外,美國(guó)好的中學(xué)也鼓勵(lì)孩子多元化,盡量涉獵包括人文和數(shù)理的科目。美國(guó)有很多高質(zhì)量的科普雜志,銷量往往都在百萬(wàn)本以上。而中國(guó)好的科普雜志不多,銷量也少得可憐,從這點(diǎn)就可以看到中西文化的異同,希望我們會(huì)漸漸地改進(jìn)。
留學(xué)生:所以應(yīng)該學(xué)習(xí)國(guó)外高校的博雅教育?
丘成桐:所謂博雅教育,其實(shí)跟數(shù)理人文也有著莫大關(guān)系。哈佛大學(xué)文理學(xué)院院長(zhǎng)在2006年的周年通訊中說(shuō):“博雅教育的目標(biāo)廣闊,既著眼于基礎(chǔ)知識(shí),鑒古知今,推理分析,又能培養(yǎng)學(xué)生在藝術(shù)上的創(chuàng)造性,兼且對(duì)科學(xué)的概念和實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性有所了解,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)因材施教(bildung),反對(duì)重復(fù)不斷的操練(bung),頂住了過(guò)早學(xué)科化(specialization)和專業(yè)化(professionalization)的潮流。以培養(yǎng)專業(yè)人才為目標(biāo)是好些名校的優(yōu)良傳統(tǒng),但這絕非哈佛大學(xué)的使命。哈佛學(xué)子在專注于某門學(xué)問的同時(shí),我們希望他們成為一個(gè)事事關(guān)心、善于分析和獨(dú)立思考的人,畢業(yè)后矢志貢獻(xiàn)于社會(huì),并終生學(xué)習(xí)不已?!迸_(tái)灣實(shí)業(yè)家張忠謀對(duì)上述看法也甚為贊同。他說(shuō):“博雅教育啟發(fā)我的興趣,充實(shí)我的人生,影響非常大。我曾說(shuō)過(guò),如果沒有《紅樓夢(mèng)》、莎士比亞、貝多芬等等,我的生命會(huì)缺少一塊。對(duì)于我的工作而言,博雅教育增進(jìn)我的獨(dú)立判斷的思考能力,讓我從工程師、工程經(jīng)理、總經(jīng)理、執(zhí)行長(zhǎng)到董事長(zhǎng),一路走來(lái),無(wú)論擔(dān)任何種職務(wù)都受益良多。”
留學(xué)生:你對(duì)年輕人在讀書方面會(huì)有些怎樣的勉勵(lì)?
丘成桐:對(duì)一般年輕人、大學(xué)生來(lái)講,問題是你以后想做什么事,做到什么地方。假如你覺得很有錢是一種滿足的話,當(dāng)然肯定要去做生意。不過(guò)有錢也不見得能心滿意足,反而做學(xué)問做得好的話會(huì)覺得心滿意足。我覺得賺錢能對(duì)社會(huì)有點(diǎn)貢獻(xiàn)也很好,也不一定勉強(qiáng)。問題是賺錢或做其他的工作,這是你想要的。我覺得我們?cè)趯W(xué)術(shù)上學(xué)問做得好的話,社會(huì)在物質(zhì)上不會(huì)虧待我們,做一名教授,不論在哪里,生活上都沒有什么問題,要說(shuō)奢侈是辦不到,但至少小康之家是可以做到??墒窃趦?nèi)心上相當(dāng)?shù)臐M足,可說(shuō)有相當(dāng)愉快的生活,只要學(xué)問上做得好的時(shí)候,受到人家的尊重,自己就會(huì)有很大的滿足感。這種滿足的想法跟賺錢不大相同,剛賺到錢的時(shí)候覺得很高興,但不能夠持久。很多人覺得,做學(xué)問誰(shuí)曉得以后自己能夠做得多好。其實(shí)在我來(lái)看,基本上有能力讀數(shù)學(xué)的大學(xué)生,只要他腦筋不錯(cuò),同時(shí)用功到一定的程度,讀書方法對(duì)的話,不用太久就能夠做得到。