【中国海归】丘成桐:首获数学界诺贝尔奖的华人数学家

丘成桐,著名华人数学家、国际数学大师,哈佛大学终身教授,美国科学院院士、中国科学院外籍院士,囊括菲尔兹奖、沃尔夫奖、克拉福德奖三个世界顶级大奖。目前世界上只有德利涅、丘成桐两人同时获得此三项大奖。1983年,丘成桐荣获有数学界的诺贝尔奖之称的菲尔兹奖,成为首位获得该奖项的华裔人士。丘成桐证明了卡拉比猜想,因此该猜想被以他名字命名为卡拉比—丘流形。该概念是物理学中弦理论的基本概念,对数学物理和微分几何的发展作出了巨大贡献

  1949年,丘成桐生于广东汕头,1966年入香港中文大学崇基学院数学系就读。1969年,丘成桐提前修完大学课程,并获Stephen Salaff教授推荐前往美国加州大学伯克利分校师从陈省身继续深造。1971年,丘成桐完成了博士论文,论文解决了当时著名的“沃尔夫猜测”。这使当时的世界数学界意识到一颗数学新星正在升起。1973年,丘成桐在美国数学会举行的微分几何大会上做了三个学术报告,这让数学界认识到了他在微分几何领域的卓越能力。同年,丘成桐完成了他著名的论文《完备黎曼流形上调和函数》,该论文奠定了丘成桐在应用分析方法方面的基本思想和技巧,成为他数学生涯的转折点。

  物理学家建立超弦理论是为了将爱因斯坦的广义相对论和量子场论统一起来。1976年,丘成桐用偏微分方程解决了关于凯勒-爱因斯坦度量存在性的卡拉比猜想,他的理论因此被命名为卡拉比—丘流形。该理论被应用在了超弦理论中,对统一场论有重大影响。卡拉比—丘流形理论认为:大自然除了看得见的四维时空,还存在一个看不见的六维卡拉比—丘空间,正是这个看不见的六维卡拉比—丘空间主宰着看得见的世间的一切变化。这个神秘的六维空间可以把至大如宇宙,至小如粒子的运行规律统一到一组方程式中。丘成桐还利用卡拉比—丘流形证明了塞梵利猜想,发现Miyaoka-丘不等式。此外,丘成桐还对c1>0情形下的凯勒-爱因斯坦度量存在性作出了巨大贡献,猜想了它与代数几何中几何不变量理论下的稳定性的关系。此外,丘成桐开创了在几何与拓扑研究中运用极小曲面方法的先河,并在1978年与R。舍恩合作通过对极小曲面在时空中行为的分析解决了爱因斯坦广义相对论中的正质量猜想。

  丘成桐在微分几何方面研究取得了累累硕果,为了表彰他在微分几何方面的卓越贡献,他被授予了诸多殊荣。

  1981年,32岁的丘成桐获得了世界微分几何界的最高奖项之一——美国数学会的维布伦(Veblen)奖。1982年,他又获得了世界数学界的最高荣誉——菲尔兹(Fields)奖章。1983年更是获得了有数学界的诺贝尔奖之称的菲尔兹奖。

  丘成桐在引导着世界数学发展的潮流的同时,还一直关心和帮助中国发展数学领域。1984年起,丘成桐先后从中国招收了十几名博士研究生,为中国培养微分几何方面的人才。近年来,丘成桐致力于中国数学的发展,四处募集资金,在内地和中国港台领导创建了四个数学中心,培养中国的年轻人,并把这视为自己一生事业的重点。在丘成桐创立的数学中心里,有众多的数学家和学生在此学习,其中也出了不少著名的数学家。此外,丘成桐还设立了丘成桐中学生、大学生、研究生数学奖,奖励数学领域的创新,希望以此为中国培养出色的数学研究人才。

  丘成桐与香港晨兴集团主席陈启宗一起发起国际华人数学家大会,借此增进华人数学家之间的交流与探讨。该大会每三年一届,除了邀请做报告外,还会邀请几位非华裔数学家作晨兴讲座。丘成桐为促进中国数学研究事业的交流作出了重大贡献。

  丘成桐为人耿直,直言快语,对于学风、教育等,他有不少直接而切中要害的批评。关于学问,他如是说:“做学问就是做学问,讲派系真的是很可怜的一件事。中国有很多学科完全是一穷二白,可很多人不担心这些,还在假惺惺讲中国数学已经是第一流,领导全世界,这是很可悲的事,就像‘大跃进’的时候讲亩产万斤差不多。”

  对于高等教育,他认为,“大学一个重要目标乃是提出和解决社会需要的问题,而不是社会某些利益集团要求的问题”;“现在的中国大学是由官员和院士管理,整个大学受到他们的管制”;“在国外,一般有终身职位的教授,从基金里拿到的好处不会超过两到三个月薪金,其他都是用在研究方面;而在中国,从基金拿到的好处往往比自己的薪水还要多好多”。

  美国《纽约时报》称丘成桐为“数学王国的凯撒大帝”,其中暗含:“不屈不挠,勇往直前”的意味。对于26岁便已登上高峰,之后对数学仍然追求不懈的丘成桐来说,这可能是最好的诠释。

本文选自《百年海归 创新中国》,主编王辉耀,人民出版社