一位天才加幸運(yùn)的數(shù)學(xué)家
來源:網(wǎng)絡(luò) 2009-09-14 10:27:15
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前言:
2007年7月26日,哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)家丘成桐教授出資100萬元,以其父之名在中國科學(xué)院晨興數(shù)學(xué)中心設(shè)立丘鎮(zhèn)英基金會,用于資助世界頂尖級數(shù)學(xué)家來華舉辦講座和從事學(xué)術(shù)研究,美國哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)家張壽武教授應(yīng)邀作首場“丘鎮(zhèn)英學(xué)術(shù)講座”。
“基金會的主要用途是邀請杰出青年科學(xué)家來演講,因此第一位演講者很重要,一定是世界上最好的、在數(shù)學(xué)領(lǐng)域最有貢獻(xiàn)的年輕數(shù)學(xué)家,所以,我很高興能請到張壽武來作第一個演講。”在張壽武演講結(jié)束后,丘成桐評價道:“這個演講漂亮得不得了!1997年,我在晨興數(shù)學(xué)中心希望全國做幾何分析的人要向漢密爾頓學(xué)習(xí);今天,我還是在晨興數(shù)學(xué)中心宣布我希望中國數(shù)學(xué)家向張壽武學(xué)習(xí),他正領(lǐng)導(dǎo)我們走出數(shù)論上一個新的方向。”
近日,張壽武到晨興數(shù)學(xué)中心主持一個討論班,其間,他接受了《科學(xué)時報》專訪,從在安徽農(nóng)村的田埂上自學(xué),到成為美國哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)教授,他講述了自己的數(shù)學(xué)之路。他說:“我是一個運(yùn)氣非常好的人,一直做自己非常喜歡的事。我小時候喜歡數(shù)學(xué),小學(xué)四年級時就想學(xué)數(shù)論,長大了還是做數(shù)學(xué)。我特別喜歡做數(shù)學(xué)的過程,坐在那里慢慢地思考、重新規(guī)劃,把一個非常復(fù)雜的問題弄成一個很小的問題。我覺得數(shù)學(xué)最妙的地方是:正確是基于簡單的理由,而不是復(fù)雜的理由。數(shù)學(xué)與科學(xué)和文學(xué)一樣,能夠留下來的東西都是最簡單的。”
我覺得數(shù)學(xué)最妙的地方是:正確是基于簡單的理由,而不是復(fù)雜的理由。數(shù)學(xué)與科學(xué)和文學(xué)一樣,能夠留下來的東西都是最簡單的。
——張壽武
1962年,張壽武出生在安徽省和縣西埠鎮(zhèn)五星大范村,是家里的第三個孩子,上有哥哥姐姐,下有兩個妹妹,家里生活十分貧困,父母除種田外,還靠捕魚、養(yǎng)鴨為生。他小時候很喜歡音樂,加之體質(zhì)特別差,父母給他買了一把二胡,希望他有朝一日能進(jìn)生產(chǎn)隊(duì)的宣傳隊(duì),就不用干農(nóng)活了。但他終究沒學(xué)成二胡。
“在小學(xué)一二年級時,我就知道自己算東西比別人更快。”他說,“我爸爸特別聰明,盡管他沒有念過任何書,但每天捕魚回來后,經(jīng)常給我說這魚多少錢一斤,我拿筆算,他憑借經(jīng)驗(yàn)口算,我倆的結(jié)果只差幾分錢,所以那時,我就對口算很好奇。”
“小學(xué)四年級我就想做個數(shù)學(xué)家”
張壽武7歲時報名上了村里的小學(xué),但念了兩天就回家了,因?yàn)槟赣H說妹妹和堂弟沒人帶,他就在家里呆了一年,帶妹妹和弟弟;第二年,又發(fā)現(xiàn)家里沒有人放鴨子,所以報名后又回家放鴨子,放到快考試時母親就讓他去考試,他說:“我沒有念過書怎么考?”張壽武和大自己9歲的哥哥在同一所學(xué)校上學(xué),哥哥就教了教他,結(jié)果他“勉強(qiáng)考過了”,這樣使得他對自學(xué)更感興趣。小學(xué)四年級時,他就想成為數(shù)學(xué)家,但當(dāng)時老師很不喜歡他,因?yàn)樗偸?ldquo;不上課或遲到”。
1976年,張壽武考取了十里初中,對數(shù)學(xué)的興趣更濃了,但他的大部分時間還是在田里放鴨,哥哥從鄉(xiāng)里下放知青的手中借來“文革”前的初中幾何和代數(shù)供他學(xué)習(xí)。一年不到,張壽武就學(xué)完了這兩本書,并能熟練地掌握和運(yùn)用書中的知識。初二時,他開始鉆研高中數(shù)學(xué),物理老師認(rèn)為他很有數(shù)學(xué)天賦,便將有關(guān)高中數(shù)學(xué)的課本和理論書籍介紹給他。
到初中三年級時,他才比較正規(guī)地在學(xué)校里上學(xué),因?yàn)槟菚r開始正式中考,也就是說初中升高中需要經(jīng)過考試,不像哥哥那樣通過推薦升學(xué)。當(dāng)時鄉(xiāng)里有100多人參加考試,5個人考上了縣里最好的高中——和縣一中,他是其中一位,雖然是最后一名,但“當(dāng)然是很好的事”。
張壽武高中時開始正規(guī)念書,但他覺得正規(guī)念書一點(diǎn)意思都沒有,“以前念書是想念什么就念什么,但到高中后念書就是為了高考。”他說,“在高中我要補(bǔ)語文、補(bǔ)英文,什么都要補(bǔ)。我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)當(dāng)時補(bǔ)的東西都忘掉了,記得的還是在田埂上念的東西。”
高一時,他對數(shù)學(xué)達(dá)到了癡迷的程度,哥哥托人從合肥工業(yè)大學(xué)給他帶來幾本高等數(shù)學(xué),他開始自學(xué)高等數(shù)學(xué)。在一次數(shù)學(xué)競賽中,別人用技巧答題,他卻用了自學(xué)的微積分,老師發(fā)現(xiàn)答案都是對的,但不知道怎么改他的卷子,只好讓他自己去改。老師對他說:“你大概不用上數(shù)學(xué)課了。”
為數(shù)學(xué)成“色盲”
高中時,張壽武的數(shù)學(xué)確實(shí)很好,但高考卻考砸了。
“因?yàn)槲移綍r不吃很多早餐,高考時家人囑咐我要多吃點(diǎn),結(jié)果那一天吃得太多,坐在考場里就昏呼呼的,當(dāng)時數(shù)學(xué)滿分是100分,附加題20分,我很快做完了前面的題目,卻發(fā)現(xiàn)有一道題特難,附加題也很容易,3個小時的考試,我1個小時就出來了,和老師一對題,才發(fā)現(xiàn)自己漏掉了一個題目中的一段話。”他說,“這個代價太大了,20分就沒有了。我得了79分,而且因?yàn)檎椒謹(jǐn)?shù)不滿80分,附加題的分?jǐn)?shù)就不能算。”
反而他的化學(xué)考得非常好,“這是一件太滑稽的事,我一點(diǎn)不懂化學(xué),一個實(shí)驗(yàn)也沒做過,我花了一個星期來背化學(xué),卻考了96分”。他實(shí)在喜歡數(shù)學(xué),在大學(xué)的志愿中他全部填的是數(shù)學(xué)系,這時發(fā)現(xiàn)上好大學(xué)的數(shù)學(xué)系的希望不大了,于是決定不念大學(xué)了,要在家里通過自學(xué)考研究生。
張壽武的一位舅舅身患癌癥,聽到這個消息后緊張得不得了,便騎著一條水牛走了兩公里的路來到他家,語重心長地勸他說:“家里有5個小孩,你是老三,還有兩個妹妹,家里窮得不得了,如果不去念書,萬一明年考不上……”他答應(yīng)去上大學(xué),舅舅問他有什么要求,他說要買一本數(shù)學(xué)手冊,舅舅就給了他5元錢。
1980年,張壽武挑著一根扁擔(dān),一邊是母親做的被子和被子里的數(shù)學(xué)手冊,一邊是另一位做皮匠的舅舅送的工具箱,帶著縣里資助的22元路費(fèi),乘火車從馬鞍山到了廣州,到中山大學(xué)化學(xué)系報到。大學(xué)讓他很驚奇,他說:“從鄉(xiāng)下到城里,這是我第一次見到火車、坐火車,第一次到大城市。我覺得大學(xué)好得不得了,所有的人都覺得學(xué)校里的飯很難吃,但我覺得學(xué)校里的飯最好吃,比家里的飯好多了。”
張壽武是因?yàn)榛瘜W(xué)成績好而被分配到化學(xué)系,老師也很喜歡他,但他一心一意要學(xué)數(shù)學(xué)。這時,同寢室的一位同學(xué)也一心一意想學(xué)物理,于是兩人成天在寢室里合計,終于想出一招:在新生入學(xué)兩三個月體檢時,一人裝鼻炎,一人裝色盲,這樣就不能學(xué)化學(xué)了。
體檢時,護(hù)士拿色盲檢查圖冊給張壽武看,從第一頁到最后一頁他都說看不懂,護(hù)士憤怒地說:“最后一頁是黑白的,根本沒有顏色,你不是色盲,是瞎子。”他只好向她求情,說自己實(shí)在不想學(xué)化學(xué),只想學(xué)數(shù)學(xué),就這樣成了“色盲”。
但張壽武高考的數(shù)學(xué)成績只有79分,這在數(shù)學(xué)系是最低分,他拿著卷子給數(shù)學(xué)系的教授說明了當(dāng)時的情況,“他們就收了我,于是我就轉(zhuǎn)到數(shù)學(xué)系了。”
在大學(xué)里給老師上課
在數(shù)學(xué)系,張壽武基本上也是自學(xué),主要原因是他在化學(xué)系耽誤了半個學(xué)期,所以數(shù)學(xué)系的老師給他一個不成文的政策:只要通過考試就可以不修課,希望他因此能趕上。但當(dāng)他很快趕上時,老師們卻忘了收回這個政策,結(jié)果數(shù)學(xué)系只有他一個人所有的課都不需要考勤,只要考試合格就行了,他說:“這實(shí)際上給了我自學(xué)的時間。”
在大學(xué)一年級,張壽武就開始給老師上課。“這是特別好的運(yùn)氣,原因是第一次考高等代數(shù)時,考卷里有兩部分題目,一部分比較抽象,一部分比較具體,其他同學(xué)都能做出具體的題目,但是做不出抽象的題目,只有我一個人能做出抽象的題目而做不出具體的題目。這時老師覺得很奇怪,讓助教問我是怎么回事。我說,我以前沒有學(xué)過線性代數(shù),只自學(xué)過抽象代數(shù)。這位老師也很想學(xué)抽象代數(shù),但學(xué)不懂,所以讓我和他一起學(xué)抽象代數(shù),他給了我一本書,我學(xué)會后就給老師們作報告,當(dāng)時還有兩位副教授在聽,所以,大學(xué)一年級時我們兩個人就開討論班了。這對我來說是運(yùn)氣非常好的事,因?yàn)楫?dāng)時沒有多少大學(xué)生有這樣的機(jī)會給老師講課,能夠自己學(xué)東西再給教授講,這感覺很不一樣,我就學(xué)得很快。”
受陳景潤事跡的影響,張壽武對數(shù)論很有興趣,上大學(xué)后,他發(fā)現(xiàn)用華羅庚和王元的方法很難對哥德巴赫猜想作進(jìn)一步推廣,決定主攻代數(shù),所以,他將大學(xué)里的所有時間都花在學(xué)代數(shù)上。
大學(xué)二年級時,他的數(shù)學(xué)教授從別處聽來“同調(diào)代數(shù)”的概念,認(rèn)為這是很重要的學(xué)問,但自己學(xué)不懂,就讓張壽武學(xué),學(xué)會再報告。于是,張壽武從圖書館里借來同調(diào)代數(shù)的書開始學(xué),但這是一本英文書,他從來沒有念過英文,所以只好一邊拿著字典,將文字翻譯成口語,再學(xué)習(xí),再作報告。“這時下面坐的人多,有十幾個,不僅有數(shù)學(xué)系的兩位老師,還有到中山大學(xué)來培訓(xùn)的老師,那兩年半的大部分時間都在念抽象代數(shù)。”
張壽武的大學(xué)生活過得特別愉快,唯一一次很糟糕的事是一門數(shù)學(xué)考試不合格。原因是他提前參加了79級的常微分方程考試,他得了75分,便要求學(xué)校再給他一次考試機(jī)會,準(zhǔn)備參加同年級同學(xué)的考試。為了讓班上的同學(xué)都能考出好分?jǐn)?shù),他將上次的考題和答案油印出來讓大家學(xué)習(xí),沒想到兩次考卷居然是一樣的,結(jié)果,班上的同學(xué)都考了90多分,老師調(diào)查清楚情況后非常憤怒,將他的考卷扣到59分,雖然補(bǔ)考時他得了100分,但不及格的記錄還在那里,這讓他十分緊張,考慮到會影響以后的分配,他決定提前考研究生。于是,他提前一年將所有的課程都學(xué)完了。
談到大學(xué)生活,張壽武說:“大學(xué)階段我很高興,一直是在寬松的環(huán)境中自學(xué),與老師作交流。在大學(xué),我最大的收獲是能夠?qū)W(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)講出來,數(shù)學(xué)和語言統(tǒng)一起來了。”
“這個碩士學(xué)位就送給你了”
1982年暑假,張壽武準(zhǔn)備報考中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所的研究生,復(fù)習(xí)時他不想重復(fù)性地做標(biāo)準(zhǔn)習(xí)題,“我不喜歡做技巧性的事,喜歡做項(xiàng)目,一個東西要讓我想兩三天而不是一兩個小時,我就覺得很有意思”。他決定讀美國斯坦福大學(xué)數(shù)學(xué)家喬治·波利亞(GeorgePolya)的兩本書:《分析中的問題和定理》卷一和卷二。
在安徽鄉(xiāng)下,他一邊曬稻子,一邊讀波利亞的書。“這本書特別難念,每一道習(xí)題都像是一篇小論文,要好長時間才能做出來。”他說,“冬天時就參加考試,我的運(yùn)氣真是好,當(dāng)時公共考試考分析和代數(shù)兩項(xiàng),幾乎所有題目都在波利亞的書上,而且還有一道題出錯了,我把題改過來后又解出來,自我感覺非常滿意。”
大學(xué)快畢業(yè)時,美國伊利諾伊大學(xué)的一位數(shù)學(xué)教授到中山大學(xué)訪問,張壽武的老師希望把他推薦給這位教授,但這位教授說:“你太年輕了,不要念這種代數(shù),這是過時的東西。你應(yīng)該念代數(shù)幾何。”這樣,張壽武知道自己以后要念代數(shù)幾何了。
1983年對張壽武來說特別重要,第一件事是他考上了中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所的研究生,第二件事是數(shù)學(xué)所王元院士剛從國外回來,在數(shù)學(xué)所作了一個報告,介紹德國青年數(shù)學(xué)家格爾德·法爾廷斯(Faltings)對莫德爾(Mordel1)猜想的證明。
“元老說這個定理太漂亮了,證明也只用了30多頁紙,但除了前言,他看不懂其中任何一段。”這對張壽武的震動很大,他對王元說:“我要跟你念數(shù)論,我就念這篇文章,3年之內(nèi)看懂這篇文章,你就給我一個學(xué)位。”王元說:“你看吧,看懂了就給你一個碩士學(xué)位。”
但這篇文章確實(shí)太難了,張壽武一邊看這篇文章,一邊看哈特遜恩(RobinHartshorne)的標(biāo)準(zhǔn)代數(shù)幾何,這本書是他花2.9元從北京原八一中學(xué)附近的一個外文書店買來的。3年快過去了,他將哈特遜恩的書念完了,還是無法看懂法爾廷斯的論文,畢業(yè)時就“胡做”了一篇論文,他清楚地記得:“答辯完后,元老說,你講的東西我們一個字也聽不懂,但考慮到你每天8點(diǎn)之前就到辦公室,很用功,這個碩士學(xué)位就送給你了,以后要靠真才實(shí)學(xué)才行。”
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