一部近代世界史告訴我們:凡是世界經(jīng)濟(jì)、軍事大國,一定也是數(shù)學(xué)強(qiáng)國。中國數(shù)學(xué)在宋元時(shí)期曾經(jīng)有光輝燦爛的歷史,到了明清的時(shí)候開始衰退。進(jìn)入20世紀(jì),中國數(shù)學(xué)落后于世界數(shù)學(xué)幾乎有三百年。今天的中國如果要成為一個(gè)醒獅——而不是睡獅歡騰在國際舞臺(tái)上,她的數(shù)學(xué)就必須趕上世界水平,這就是陳省身先生于1988年在南開大學(xué)講的:“……要求中國數(shù)學(xué)的平等和獨(dú)立”。
陳省身(1911-2004)是當(dāng)代最杰出的數(shù)學(xué)家之一。他積極從事整體微分幾何的研究,被視為嘉當(dāng)當(dāng)之無愧的繼承人,由于“對整體微分幾何學(xué)的杰出貢獻(xiàn),而對數(shù)學(xué)整體產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響”而獲得國際數(shù)學(xué)界的最高獎(jiǎng)沃爾夫獎(jiǎng)。著名物理學(xué)家楊振寧曾有詩句:“千古寸心事,歐高嘉黎陳”說的是其在幾何學(xué)界的地位已直追歐幾里得、高斯、黎曼和嘉當(dāng)。
2004年11月2日,國際小行星聯(lián)合會(huì)將中國國家天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的1998cs2小行星命名為“陳省身星”,以此來表彰這位數(shù)學(xué)大師對數(shù)學(xué)事業(yè)的貢獻(xiàn)。
然而這位被尊為“微分幾何之父”的世界級數(shù)學(xué)大師,回顧自己的一生,卻只是平靜地說:我的微博貢獻(xiàn)是盡力幫助中國人樹立起科學(xué)的自信心。平實(shí)的一句話,是他大半世紀(jì)奮斗的結(jié)晶。
陳省身生于辛亥革命那年,浙江嘉興人。其父母盼子日后能效曾子“吾日三省吾身”,遂為其取名為“省身”。陳省身15歲便到姜立夫主持的南開大學(xué)數(shù)學(xué)系就讀,1930年轉(zhuǎn)到清華大學(xué),其后跟孫光遠(yuǎn)研修微分幾何,1934年他赴德國漢堡,兩年后在布萊??酥笇?dǎo)下獲博士學(xué)位,1937年又到巴黎接受嘉當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),迅速達(dá)到微分幾何的前沿。
陳省身不畏艱難、持之以恒的治學(xué)精神,讓他一步步朝著世界數(shù)學(xué)高峰前進(jìn)。他說自己在數(shù)學(xué)上努力,就是想打破“中國人不如外國人”這種心態(tài),證明中國人在數(shù)學(xué)上可以做得和外國人一樣好,甚至更好。
在德國漢堡,布萊希克的助教凱勒開了一個(gè)討論班,一起研讀《微分方程組論》??墒窃摱ɡ韺?shí)在太復(fù)雜,凱勒又不善講課,參加討論班的人越來越少,最后只剩下陳省身堅(jiān)持到底。嘉當(dāng)是20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一。他的工作覆蓋了廣泛意義下的微分幾何的全部,他的許多思想和結(jié)果都是基本性的。然而,其論著卻十分難讀。陳省身追隨嘉當(dāng)后,被允許每兩周去嘉當(dāng)家中面談。他全力應(yīng)付這種“面談”,在巴黎艱苦奮斗了一年。他回憶嘉當(dāng)時(shí)這樣說:“我的法文不好,每次見他,我總是把結(jié)果和問題寫好,他的答復(fù)我聽得懂。我們的雙周談話后,第二天往往接到他的信,告訴我討論后他的一些新想法??梢韵胍?,這段時(shí)間我的工作是很緊張的。 ”“漢堡巴黎訪大師,藝林學(xué)海植深基?!标愂∩碓诎屠杈o張工作了10個(gè)月,完成了論文3篇,而他的收獲卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個(gè)范圍,不僅學(xué)到嘉當(dāng)?shù)睦碚摚钪匾氖菍W(xué)到嘉當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)語言和思考方式。
法國歸來,迫于戰(zhàn)事,陳省身來到西南聯(lián)大任教。當(dāng)時(shí)的昆明幾乎與外界隔絕,物資匱乏,條件十分困難。1939年7月,陳省身同鄭士寧在西南聯(lián)大舉行婚禮。不久因日寇轟炸,陳省身夫婦被疏散到近郊,與理學(xué)院院長吳有訓(xùn)同住一院。此時(shí),鄭士寧已懷孕,陳省身又不會(huì)干家務(wù)活兒,日子過得很是狼狽。吳有訓(xùn)夫人便請他倆每天到自己家吃飯。后來,陳省身自稱曾當(dāng)過吳有訓(xùn)先生家的“食客”。翌年,鄭士寧回上海父母家待產(chǎn),陳省身同幾位沒帶家眷的教授合租一個(gè)戲臺(tái)。兒子在上海出生后,因?yàn)樘窖髴?zhàn)爭爆發(fā),交通中斷,鄭士寧母子只得滯留上海。陳省身在昆明仍然過著單身生活。他孑然一身,雖然孤寂,卻始終沒有放棄學(xué)術(shù)研究。他苦讀嘉當(dāng)理論,后來他自認(rèn)為:“我一生數(shù)學(xué)工作的突破,是于普林斯頓高等研究院完成的,但事前在西南聯(lián)大的準(zhǔn)備,實(shí)為關(guān)鍵?!币簿褪钦f,條件艱苦的西南聯(lián)大,是這位數(shù)學(xué)大師一生事業(yè)的重要準(zhǔn)備階段。
開拓、創(chuàng)新、奮進(jìn),絕不滿足,永遠(yuǎn)向前,他一步步踏入世界最高的數(shù)學(xué)殿堂。從20多歲開始研究數(shù)學(xué),一直到93歲去世,70多年的時(shí)間他一直癡迷于數(shù)學(xué)王國,研究那些奇妙的數(shù)字。大師自己癡心做數(shù)學(xué),更關(guān)心要讓中國成為數(shù)學(xué)大國。
70年代,他在詩作《回國》中寫道:
飄零紙筆過一生,世譽(yù)猶如春夢痕。
喜看家園成樂土,廿一世紀(jì)國無倫。
字里行間洋溢著對祖國前途的堅(jiān)定信念和跨世紀(jì)的眼光。
1988年,陳省身在21世紀(jì)數(shù)學(xué)展望研討會(huì)上,提出要建設(shè)“21世紀(jì)數(shù)學(xué)大國”,這被參加會(huì)議的國務(wù)委員、國家教委主任李鐵映風(fēng)趣地稱作是“陳省身猜想”。于是,“21世紀(jì)中國要建成數(shù)學(xué)大國”這個(gè)“陳省身猜想”便在數(shù)學(xué)界廣為流傳。
陳省身認(rèn)為,由于中國長期處于比較落后的狀態(tài),中國人往往會(huì)有“不如外國人”的心理。他一再論證,21世紀(jì)中國成為數(shù)學(xué)大國是有充分理由的。從物質(zhì)上來說,研究數(shù)學(xué)不需要太多的投入,數(shù)學(xué)需要的經(jīng)費(fèi)最低,搞數(shù)學(xué)的人在家拿支筆和幾張紙就可以做。有了傳真,可以將我們和全世界聯(lián)系起來,能夠拿到必要的材料。另外,從歷史上可以看出,中國人的數(shù)學(xué)才能是不容懷疑的,而且數(shù)學(xué)這門學(xué)問很個(gè)人化,對中國人非常適合。美國中學(xué)生舉行會(huì)考,華裔學(xué)生的成績總比美國學(xué)生高,平均分?jǐn)?shù)高出百分之三十。美國一流大學(xué)的研究院優(yōu)等生大部分是華人。現(xiàn)在,全世界的華人出了很多重要的數(shù)學(xué)家,中國人的智力不遜于任何其他國家的人。
當(dāng)然,陳省身的“數(shù)學(xué)大國”并不是要“雄踞全球”“征服一切”,而是要能在中國本土上建立起數(shù)學(xué)隊(duì)伍,與國外數(shù)學(xué)家進(jìn)行平等的、獨(dú)立的交往。
為實(shí)現(xiàn)這一宏愿,陳省身身體力行。
作為一名數(shù)學(xué)家,陳省身謙虛地以“得天下英才而教育之”為自己的幸運(yùn)。在西南聯(lián)大時(shí)期,陳省身在數(shù)學(xué)幾乎“與世隔絕”的條件下,為中國科學(xué)、教育事業(yè)含辛茹苦、勤奮耕耘,他和華羅庚、王竹溪以深邃的眼光合開“李群”討論班,這是具有世界水平的。他自己開設(shè) “黎曼幾何”“圓球幾何學(xué)”和“外微分方程”等高深課程。他的身邊聚集著一批優(yōu)秀學(xué)生,有數(shù)學(xué)的王憲鐘、嚴(yán)志達(dá)、吳光磊等,物理系的楊振寧、張守廉、黃昆等。后又培養(yǎng)出丘成桐、吳文俊等一批杰出學(xué)生。
陳省身認(rèn)為,中國數(shù)學(xué)發(fā)展所必須仰仗的中國數(shù)學(xué)家的工作,“有廣泛的范圍,有杰出的成就,缺點(diǎn)是中國數(shù)學(xué)家太少。”為了為中國培養(yǎng)更多的數(shù)學(xué)人才,陳省身從1972年前常常回國講學(xué),并與他退休后的古稀之年,在中國天津創(chuàng)辦了南開數(shù)學(xué)研究所。旨在為全國在數(shù)學(xué)方面愿意也能夠工作的人創(chuàng)造一個(gè)可以專心致志進(jìn)行研究的環(huán)境,并且有機(jī)會(huì)與中外數(shù)學(xué)家進(jìn)行討論和交流,同時(shí)也希望創(chuàng)造一個(gè)好的研究環(huán)境吸引在國外獲得博士學(xué)位的留學(xué)人員回國,將南開建成一個(gè)中國數(shù)學(xué)發(fā)展的中心。在成立大會(huì)上,他鄭重表示,要為數(shù)學(xué)所乃至中國數(shù)學(xué)事業(yè)的發(fā)展鞠躬盡瘁,死而后已。為此,他將沃爾夫獎(jiǎng)所得獎(jiǎng)金悉數(shù)捐給了南開數(shù)學(xué)研究所,這充分體現(xiàn)了陳省身對中國數(shù)學(xué)早日與西方數(shù)學(xué)并行獨(dú)立發(fā)展的殷切期望。他還捐出三分之一的財(cái)產(chǎn)來創(chuàng)立“陳省身基金”,提攜新進(jìn)。
2002年,陳省身又辦了一件大事,那就是為中國爭取到第二十四屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)的主辦權(quán)。國際數(shù)學(xué)家大會(huì)是全球數(shù)學(xué)界最高層次、有“數(shù)學(xué)界國際奧林匹克”之譽(yù)的學(xué)術(shù)研究論壇。國際數(shù)學(xué)家大會(huì)首次在我國、也是首次在發(fā)展中國家舉行,意義非同尋常。陳省身擔(dān)任大會(huì)名譽(yù)主席,他向媒體宣稱:中國已經(jīng)是數(shù)學(xué)大國,下一個(gè)目標(biāo)是成為數(shù)學(xué)強(qiáng)國!
敬仰大師的拳拳愛國心,“數(shù)學(xué)大國”“數(shù)學(xué)強(qiáng)國”應(yīng)該是每一個(gè)炎黃子孫的心愿。往前看,陳省身希望讓青年人知道有“好的數(shù)學(xué)”和“不好的”之分,從年輕時(shí)就懂得欣賞“好的數(shù)學(xué)”。其數(shù)學(xué)教育思想的核心“做好的數(shù)學(xué)”更應(yīng)該給我們以啟迪。
“做好的數(shù)學(xué)”從“數(shù)學(xué)好玩”開始。陳省身認(rèn)為數(shù)學(xué)是很有意思的科學(xué)。他給孩子們題詞:“數(shù)學(xué)好玩”。指出,數(shù)學(xué)課要講得孩子們有興趣。孩子們都是有好奇心的,他們對數(shù)學(xué)本來有好奇心,可是教得不好,把數(shù)學(xué)講得干巴巴的,扼殺了好奇心,數(shù)學(xué)就難了。
陳省身認(rèn)為,好的數(shù)學(xué)是有開創(chuàng)性的,有發(fā)展前途的。搞數(shù)學(xué)的人,要做“以后有發(fā)展的東西”,不能只看眼前,要向前看??唇窈蟛皇怯営?jì)劃,寫在紙上,而是思考方向。有了方向,才能提出自己的問題,自己的構(gòu)想。迎難而上,接受挑戰(zhàn),最后造就了有學(xué)問的大家。這給數(shù)學(xué)教師以深刻的啟示:在激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)新精神的基礎(chǔ)上,數(shù)學(xué)教學(xué)更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生迎難而上的探究精神。
好的數(shù)學(xué)簡單美麗。陳省身多次說,數(shù)學(xué)是一種奇妙有力、不可缺少的科學(xué)工具,把奧妙變?yōu)槌WR(shí)、復(fù)雜變?yōu)楹唵?。自然界和大的生產(chǎn)生活領(lǐng)域有大量錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系和變化著的現(xiàn)象,利用數(shù)學(xué)分析方法,可以將這些關(guān)系和現(xiàn)象中隱含的秩序和法則,通過公式、方程式等表現(xiàn)為簡單而有用的規(guī)律,這就是數(shù)學(xué)美。1975年楊振寧教授讀懂“陳省身——韋伊定理”時(shí),有了一次難忘的審美經(jīng)歷,感到“真的有觸電的感覺”,而且“還有更深的、更觸及心靈深處的地方:到頭來,忽然間領(lǐng)悟到,客觀的宇宙奧秘與純粹用優(yōu)美這一價(jià)值觀念發(fā)展出來的數(shù)學(xué)觀念竟然完全吻合,那真是令人悚然”。如果能讓學(xué)生在數(shù)學(xué)教育中有如此的審美經(jīng)歷,體會(huì)到數(shù)學(xué)的內(nèi)在美,學(xué)生才會(huì)因“玩”數(shù)學(xué)而愛數(shù)學(xué),進(jìn)而鉆研數(shù)學(xué)。
面對基礎(chǔ)教育界今天學(xué)習(xí)西方的課程改革,陳省身提出,走自己的路,不要學(xué)美國的數(shù)學(xué)教育,中國的數(shù)學(xué)教育在實(shí)踐上肯定比美國好。我們的學(xué)生基礎(chǔ)比較好,應(yīng)該保持。然后注意創(chuàng)造性,使學(xué)生對數(shù)學(xué)發(fā)生興趣,覺得“數(shù)學(xué)好玩”。
“不能只教學(xué)生簡單地記住一堆事實(shí),或掌握一套技巧,而需要開發(fā)與學(xué)科有關(guān)的東西……”讓我們牢記大師的教誨,“做好的數(shù)學(xué)”,早日實(shí)現(xiàn)大師,也是中國的數(shù)學(xué)強(qiáng)國夢。
(作者單位:江蘇南通師范第二附屬小學(xué))
責(zé)任編輯 李 淳