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新華每日電訊13版

姜立夫蘇步青谷超豪……“數學家之鄉”何以是溫州

2021-04-09 13:47:54 來源: 新華每日電訊13版

  溫州數學名人館中姜立夫(左)、蘇步青(右)、谷超豪(中)三位數學家的塑像。

新華每日電訊記者魏一駿攝

  新華每日電訊記者魏一駿、吳帥帥

  2009年8月,經國際小行星中心和小行星命名委員會批準,浩渺宇宙中一顆小行星被正式命名為“谷超豪星”。人們用這顆距地球大約1.31億公里的小行星的名字,紀念和褒獎一位溫州籍數學家的研究與貢獻。

  這則轉瞬而逝的新聞卻在一位15歲少年心中留下了深刻的印象。他叫陳杲,彼時剛進入中科大少年班求學的他,將之視為一顆探求未知道路上的啟明星。

  2021年2月底,一項復微分幾何領域的“世界難題”被中國人攻克——陳杲,這位當年仰望星空的少年,因為一項串聯起相對論和量子力學的研究成果,在國際數學界引起了不小的轟動。

  人們驚訝于陳杲年少有為之余,再次對溫州“數學家之鄉”現象産生了關注。近代以來,偏居東南的溫州涌現出了一大批數學領域的大家:姜立夫、蘇步青、谷超豪……群星璀璨的背後,許多人都在追問,甌江畔、東海旁的溫州,何以能夠滋養中國近現代數學學科的發展,培育如此多的數學名家?

萌芽

  溫州瑞安市老城區的虹橋路小學內,面闊五間的學計館修葺一新已有十年。不少溫州地方學者認為,學計館或許是溫州數學萌芽的原點。

  1896年,瑞安名士孫詒讓、進士黃紹箕等人倡導成立了專治算學的學計館。孫詒讓撰寫的《瑞安新開學計館敘》中,記錄了當年士紳鄉賢設立這一學館的心路:“光緒乙未,東事甫定。中國賢士大夫始衋(音xì,意悲傷、悲痛)然有國威未振之懼……”

  “東事指1894年的中日甲午海戰,這樣的記載表明,這場洋務運動後的潰敗,對清政府朝野、士大夫階層內心産生了巨大的震動和刺痛。”溫州大學教授洪振傑長期從事溫州數學學科發展研究,他認為是家國命運促成了學計館的設立。

  但家國命運與瑞安一隅又有何關係?序言記錄:“瑞安褊小,介浙閩之間,僻處海濱,于天下形勢,不足為輕重。然儲材興學,以待國家之用,而出其緒余以澤鄉裏,則凡踐土食毛者皆與有責焉,固不容以僻遠而自廢也。”

  孫詒讓是晚清經學大師,永嘉學派代表人物之一。洪振傑認為,永嘉學派“事功學説”,是溫州當地對數學學科重視的一大原因。“當時孫詒讓等人認為,數學本身為傳統六藝之一,又是西方自然學科的基礎,所謂‘明算學而旁及其他’,要救國須學好這門基礎學科;與此同時,以瑞安、溫州有限的師資力量,專治算學最為務實。”

  與京師、廣州等地的新式學堂相比,學計館無論在規模和影響力上都不顯著,但是洋務重臣張之洞親筆題寫“學計館”的牌匾,卻足見官方的重視態度。

  如今,這塊牌匾藏于已有100多年校史的瑞安中學內。瑞安中學校長陳良明説,在數學學科上,學計館和後來的瑞安中學最重要的貢獻就是培養了溫州乃至中國較早一批數學學科人才,其中大部分成了溫州當地中小學校、私塾的教員,而正是這部分教員,為未來數學人才的培養打下了基礎。

  甲午戰爭後,數學漸成“教育救國”思潮中最重要的學科之一。“西學皆從算學出”等觀念,被越來越多有識之士接受,介紹代數、幾何、微積分等方面的西方譯作也開始擴大傳播影響。

  “因為起步早,所以瑞安、溫州形成了獨特的數學學習‘小環境’。”陳良明説,“許多年輕人學習數學後,或從教或掌握了制圖等技能,數學真正成為學以致用的科學。”

  除了學計館的教學培養,當時在溫州還出現了近代中國第一份數學期刊《算學報》。這份期刊由溫州平陽人黃慶澄于1897年創辦,介紹了“四則和分數運算”“論比例”“開方提要”“代數鑰”“幾何第十卷釋義”等基礎內容。為了確保準確,這一期刊還嚴謹地通過“附勘誤記”,糾正過刊上的錯誤,足見治學嚴謹。

  經過短短幾年發展,1899年瑞安一縣甚至和當時的上海一樣,出現了以集體研究和交流為宗旨的數學學術社團——瑞安天算社。得風氣之先,天算社還組織宣講,用以激發溫州地區年輕人學習和研究數學的興趣。

  “時間越往後推移,我們就能在溫州找到越多數學這門現代科學萌發的痕跡。”洪振傑説,“比如在1900年前後,溫州府前街開設的新式書店中,就開始銷售不少中外文數學著作,無論如何,數學作為現代科學的基礎,似乎已在當時的溫州地區悄然形成了一種社會共識。”

群星

  1919年前後,青年蘇步青從浙江省第十中學校(現溫州中學)畢業。赴日本留學前夕,他曾拜訪剛在哈佛大學取得博士學位回國的溫州同鄉姜立夫。

  這件往事姜立夫或許忘卻,但“數學這門學問好比一棵大樹,我只是學到了一片葉子”等話語,卻在年輕的蘇步青腦中植根,並長久地伴隨他的學術研究生涯。

  “姜立夫先生是中國現代數學教育事業的開創者和奠基者之一,為中國現代教育事業做出了重大的貢獻。”中國科學院院士、中國數學會理事長田剛説。

  2020年10月,在中國首座“鎮改市”龍港,姜立夫故居開館。這片建築面積1300余平方米、擁有25間房屋的宅第,就是1890年姜立夫出生的地方。如今,這裏展示了這位我國現代數學先驅生平的多個側面。

  1910年,年方20的他考取清末第二批庚款留學名額,次年赴美國加州大學伯克利分校學習。留學資金來源于屈辱的庚子賠款,讓他加倍努力,立志學成回報祖國。

  留美第九年,姜立夫繼胡明復之後,在哈佛大學成為第二位取得美國數學博士學位的中國人。次年回國後,他接受天津南開大學聘約到該校任教。

  龍港市委宣傳統戰部工作人員金理義説:“報到前,他曾回到闊別十載的家鄉。”據相關文獻記載,當地村民回憶,“他臉色白皙,穿著一件洗得發白的長衫,腳穿布鞋,不坐轎子,自己拿著行李,渾身透著一股書生儒雅的風度”。

  蘇步青留日期間,姜立夫只是通過論文與這個身在東瀛求學的年輕人有“神交”,並向國內高校修書舉薦。直至多年後的再次相遇,姜立夫才知道,論文上見到的作者竟是多年前見過的同鄉後輩。

  雖沒有直接師承關係,在日本取得博士學位回國後,蘇步青漸漸接過前輩的接力棒,在研究及教學方面扛起數學界的大旗。

  “在浙江大學任教的21年間,浙大數學系培養了100多名畢業生,其中在國內十多所著名高校任教的正副係主任就有25位,更值得一提的是,蘇老培養出了8名院士學生。”洪振傑説。

  毗鄰溫州市區的溫瑞塘河畔,白鹿洲公園內僻靜一隅,一座古樸的中式合院並不太容易吸引遊客注意。“這座宅子是蘇步青高足、著名數學家谷超豪的祖居,于2006年從市區高盈裏平移至此,經過布置,在2012年作為溫州數學名人館免費向公眾開放。”溫州數學名人館工作人員吳啟美説。

  展館選取近代以來各個時期代表性的溫籍數學家29名,分別對他們的生平成就予以介紹展陳,參觀者得以了解溫籍數學家累累碩果的冰山一隅。

  從開拓者姜立夫,到蘇步青、李銳夫、潘廷洸、柯召、方德植、徐賢修、徐桂芳等第一代數學家,再到白正國、項黼宸、徐賢儀、楊忠道、谷超豪、張鳴鏞、張鳴華等第二代數學家,直至胡毓達、項武忠、項武義、姜伯駒、李秉彝、陸善鎮等第三代數學家。溫州數學家由原點逐漸開枝散葉,成為數學界天空中明星點點。

  曾有人統計,在一個時期內,國內主要大學的數學系係主任有三分之一是溫州人,先後有六位溫籍數學家擔任過高校校長或副校長。2003年,國際最高數學成就——沃爾夫獎得主、中國科學院外籍院士、著名數學家陳省身在訪問溫州時,欣然題寫“數學家之鄉”,以褒揚這支我國乃至國際數學界的重要力量。

火炬

  姜立夫、蘇步青、谷超豪,在數學名人館不大的庭院裏,三尊青銅塑像讓三代溫籍數學家中的佼佼者穿梭時空相聚;或舉杯品茗,或握卷闡述,或頷首思索,栩栩如生的塑像,恍惚間也將參觀者引入數學世界的堂奧。

  “為什麼溫州出了這麼多數學家?”上世紀80年代,無論是學界還是社會公眾,不少人關注到數學界的“溫州現象”,並把這個問題拋向蘇步青等老一輩溫籍數學家。

  蘇步青與另一位出自溫州的數學家徐桂芳,將“進行一次求真務實的調查研究”的任務交給谷超豪。1999年,轉任溫州大學校長的谷超豪召集胡毓達等一批學者,專門成立課題組進行研究。

  “這項課題前後分為兩期,課題組花了整十年時間,盡可能全面地搜集史料、走訪當事人,探尋背後真正的原因。”同為課題組成員的洪振傑説,“許多工作可以説是搶救性的。”

  課題組十年成果的結晶,集中在一冊35萬字的《數學家之鄉》著作中。除了追本溯源,綜述學者成果,洪振傑認為,溫州數學家輩出的原因,大體可以歸結為重視數學的社會傳承、德學兼優的數學師資、刻苦實幹的地域品性以及地處資訊開放的沿海環境四個方面。

  這四個原因,單看任何一條都非溫州獨佔,而四者又存在內在的聯繫和交叉。在不少學界研究者和教育從業者看來,“情懷”和“傳承”是其中核心要義。

  姜立夫創辦算學係的時候,南開大學成立尚不滿一年。“他是全係唯一的老師,學生需要什麼課就開什麼課。”洪振傑説,“當時南開大學的算學係是名副其實的‘一人係’,也正是‘一人係’,開啟了我國現代數學一個嶄新的紀元。”

  上世紀20年代,國內數學基礎極為薄弱,姜立夫審時度勢,認為要盡快讓現代數學在中國生根發芽,當務之急是培養一批經過嚴格訓練的數學人才。為此他放棄了個人研究,全心投入到育人事業中。江澤涵、吳大任、蘇步青、華羅庚等傑出數學家都受過他的影響和提攜。一以貫之十余年,直到南開大學數學系基礎穩固,他才考慮重拾自己的學術研究工作。

  “以常人的心態來説,做研究獲得好的成果是成全自己;培養人才,則是成全他人,成全晚輩。”田剛説,“如果沒有一種忘我的犧牲精神是不可能做到像姜立夫先生這樣的。”

  個人命途與國家處境從來都有著密不可分的聯繫,而在動蕩的20世紀中葉,這批數學家的心路歷程,或許在谷超豪多年後回憶青年時光的詩句中可見一斑,“稚年知國恨,揮筆欲請纓”。

  抗日戰爭西遷貴州湄潭期間,浙江大學在逆境困苦中取得諸多成就,曾被英國著名科學家李約瑟稱讚為“東方的康橋”。在蘇步青故鄉平陽縣騰蛟鎮,蘇步青勵志教育館展示了那段歲月的部分片段。

  “當時因條件所限,蘇步青和他的助教方德植只能擠在一張床鋪上,即便在深夜,其中一人如果對白天沒有解決的問題有了新的突破和啟發,就會叫醒另一人繼續熱火朝天地討論。”蘇步青勵志教育館工作人員蘇建益説。

  如同一場沒有止境的學術長跑,接力棒在代際間薪火相傳。

  谷超豪名揚學界後,他的老師蘇步青曾不止一次講過:“我的學生超過我了,但唯獨有一點,他在培養學生上沒有超過我。”多年後,從教60載培養出9個院士學生後,谷超豪感嘆:“我終于可以對蘇老有個交代了。”

  “縱覽溫籍數學家的故事,不難感受到,一代代人前赴後繼的求索中,不僅是學術研究上的篳路藍縷,更是胸懷家國、無私奉獻的精神傳承。”溫州中學校長徐堅説。

後浪

  “數學家之鄉”的中生代、新生代力量正在涌現。如北京大學數學科學學院院長陳大岳、曾獲得“斯隆研究獎”的美國明尼蘇達大學數學系終身教授江迪華等等。

  薪火相傳,弦歌不輟。近期,世界知名數學期刊《數學新進展》(Inventiones Mathematicae)線上發表陳杲完成的論文,題為《J方程和超臨界厄米特-楊振寧-米爾斯方程的變形》(The J-equation and the supercritical deformed Hermitian-Yang-Mills equation)。

  “陳杲引入兩個大膽的想法,解出了兩個重要方程,類似結果極為罕見。”審稿人評價。該論文在學界引發關注,並被美國科學院院士布萊恩·勞森(Blaine Lawson)等人引用。

  雖然現在並不能理解其深奧的研究,但陳杲的成就確確實實讓他的母校瑞安中學的老師和學弟學妹們感到振奮。

  “盡管年紀比同齡人小了一截,但陳杲在高中時就展現出優秀的邏輯思維能力和記憶力。”曾任陳杲班主任的瑞安中學化學教師蘇香妹説,家庭、學校都給他的成長營造了一種寬鬆包容的環境。

  國家實力、科研水準、應用需求……與數學學科本身關聯的方方面面,同百年前早已是雲泥之別,但在中央多次強調基礎學科研究重要性的當下,下一代數學人才又該如何培養?

    在溫州中學,記者見到了一間特殊的教室。教室內部的布置充滿了數學元素,在這裏,能找到各類數學學習輔助工具……這裏是溫州中學依照學生的興趣,開辟的數學教室。這所浙南名校有著厚重的數學傳統,曾走出蘇步青、谷超豪、徐賢修、楊忠道、李銳夫、樊畿、張鳴鏞、陸善鎮、陳大岳等一批數學家。

  2002年10月,溫州中學百年校慶之際,溫州市政府在該校啟動“數學家搖籃工程”,溫州市政府、市教育局分別撥款100萬,社會各界有識之士捐款100多萬元作為工程的活動資金。

  事實上,溫州為繼承數學學習傳統優勢的舉措正向更低年齡段延伸。在先後獲批的104所“數學家搖籃工程”活動基地學校中,小學和初中佔了其中的95%以上。

  最近一段時間,虹橋路小學校長林昳正在為今年5月將在學校舉行的“數學家搖籃工程”主場活動而忙碌。會場選址、活動設計、觀摩路線……每個方面她都想盡可能地展現出本校特色。

  “校園內有瑞安學計館原址這麼寶貴的資源,在今年主場活動以及後續教學利用上,我們能做的工作還有很多。”林昳説,學校以創新課堂教學和生活實踐結合的方式,結合生活情境激發學生學習數學的興趣。

  從萌發興趣,到鑽研精深,再到觸類旁通有所建樹……規律和方法,是洪振傑等數學學科發展研究學者最常提及的關鍵詞。“人才培養是一個係統工程問題,絕不能急功近利,如果都只是為了拿到入學通行證,而不是真正有學術造詣上的追求,那麼何談基礎研究的未來?未來,電腦、人工智慧等各類學科發展給了數學嶄新的使命,只有打好數學基礎,才能在其他應用領域的基礎研究中結出成果。”

  怎樣學好數學?數學對一個人究竟意味著什麼?當代學者如何傳承前輩治學為人的精神?

  對陳杲等數學界後起之秀們來説,周密地回答以上問題,或許並不比驗證出復雜方程式簡單,這些問題也未必有標準答案,但探尋這些問題答案的過程,恰如數學帶給人類思維啟迪本身,樂趣已經蘊藏于數學叢林每次未知的探索中。

責任編輯: 馮明
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