丘成桐:做大学问必须要有激荡性情的种子

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作者简介:丘成桐为美国哈佛大学数学与物理学教授,美国科学院院士,中国科学院外籍院士,菲尔兹奖、克拉福德奖、沃尔夫奖得主。发展了强有力的偏微分方程技巧,使得微分几何学产生了深刻的变革,解决了卡拉比(Calabi)猜想、正质量猜想等众多难题,影响遍及理论物理和几乎所有核心数学分支。
本文为丘成桐教授
2018 年 5 月 11 日清华大学附属中学演讲稿,将刊登于《数理人文》杂志和《数学与人文》丛书,欢迎读者朋友分享、评论和反馈建议。媒体或机构如需转载,请联系波士顿国际出版社或《数理人文》。
今日想谈谈五十多年来,我做学问的经验。
我从小受到我父亲的教诲,喜欢背诵诗词,也喜欢读历史,久而久之,我深受这些文学的感动,它们影响着我做学问的态度和观点。
《诗经》,《楚辞》,两汉魏晋南北朝之五言诗,骈赋,唐代的七言诗,元曲,宋词,到明清的戏曲,章回小说都是动人心弦的文学。
南北朝时有位学者钟嵘,他写下《诗品》这本书,第一次有系统的评价历朝诗人,他在序中开章明义地说:
气之动物,物之感人。故摇荡性情,行诸舞咏。照烛三才,晖丽万有。灵祇待之以致飧,幽微藉之以昭告。动天地,感鬼神,莫近於诗。
可见文以气为主,这一点和儒家的经学相似。孟子说:我善养我浩然之气也。
我为什么总喜欢谈这个事情,因为做大学问必须要有激荡性情的种子,才能够看得远,才能够持久,不怕失败!
一个有开创性的学者,必须有能力去找寻大自然赐予我们的真和美。如何去发掘自然界的真和美?这有如撞钟,撞之大者则大鸣,撞之小者则小鸣。
十三年前我写了一篇关于数学和中国文学关系的文章【编注:「数学与中国文学的比较」,收录于数学与人文第16辑:《数学与生活》】。我的用意是告诉我的中国藉的博士生如何做出留名青史的工作。可惜的是他们认为牵强附会。甚至有位北大的前学生在网上取笑于我。我觉得此生无知而又可笑,难怪他的文章,始终没有得到学问的精。
现在我们中国最有名的学者都以得到诺贝尔奖为终生目标,及其次者,则以国际大奖为荣,有文章在 Science 或是 Nature 杂志发表就兴奋异常。
坦白说,上述的想法都无可厚非。但是纵观历史,最伟大的学术成就不是这样产生的。
阿基米德,伽利略,牛顿,高斯,黎曼,麦克斯韦,爱因斯坦,狄拉克都是伟大的科学家。他们的工作和人类的进步历史分不开,但是他们不是基于名利为出发点进行他们伟大的研究和发现。
举例来说,屈原作《离骚》,司马迁作《史记》,曹雪芹写《红楼梦》,都是意有所郁结,要将一生的理念,一生的情怀,向后世倾述。我年少时,我父亲教导我,《文心雕龙》中一段说:
身与时舛,志共道申,标心于万古之上,而送怀于千载之下。
这是什么意思呢?人生一世间,有时而尽,但是我们的理念,我们的学说,却可以不受时间的限制,我们可以和古人神交,也可以将我们的想法传到千载之下!
纵观古今学问上的大成就,都是站在巨人的肩膀上完成的。首先,我们要问,为什么要在肩膀上?正如清华大学四大导师之一的王国维曾经说,学问第一境界可以用下面的宋词来描述:
昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路。
为什么要望远?因为要望远才能够做出传世的工作,文章能够传世才算是重要的工作!获得奖项或做院士未必能够决定学者的工作足以传世。事实上,学术研究亦有一定程度的市场经济。学者的工作对大自然愈有深入的了解,愈能够表达它的内容和完美,就愈多人会学习这位学者的文章,这位学者的文章自然会传世了。
一般来说,做大学问不但要望远,也要有胸怀去接受不同的意见!能够有容,能够望远才能够创新,才能够有传世的创作。但是如何让学者产生这个胸怀去接受不同的想法呢?
这要从“巨人” 身上着想。巨人之所以能够创造传世的学问,自然有他独特的理由。他们生长的环境,他们吸收文化的气息,他们成长的过程,他们对学问的看法,他们做学问的态度,尤其是他们在屡次失败后如何去吸取教训来达到最后成功的过程,都值得我们去学习!
我们对于大自然的了解是一个累积的过程。我们不断的更新我们的知识,去接受新的挑战,但是久而久之,我们也往往忘记了当初创造一些重要理论的巨人的深意!
举个例子来说,我学习黎曼几何差不多五十年了。但是黎曼在一八五四年那一篇伟大论文,直到七年前我才仔细读过。这让我觉得遗憾!即使我在今天读这篇文章时,仍然发现它有很深入而意想不到的意思。
我发现一百六十多年来,几何学家都还没有将黎曼这篇伟大的文章消化清楚。这事情值得我们现代的几何学家深入思考!我们要摸索古代的伟人们在研究学问时,从原始的想法发展到成熟的过程!所以对学者而言,标心于万古之上是很重要的。
至于送怀于千载之下,这是说文章能够传世。就如《离骚》、《史记》,就如《诗品》、《文心雕龙》,传世何止千载!今日读之,犹凛凛有生气。这些作品都有浩然之气,直抒胸臆。在科学上,我们看牛顿三大定律,爱因斯坦的相对论,毕达哥拉斯证明 2 的开方不是有理数,欧几理得证明有无穷多个素数。都是动人心弦,历久不衰的伟大创作!
清朝中叶以降,无论科学技术或文学,都不如往昔,科学更远逊西方学者。这是甚么原因?大家都问过这个问题。我认为其中一个重要的因素是我们的年轻学子,除了为了名利,为了做官以外,缺乏求真求美的激情。如何培养这种激情,是我们教育孩子的一个重要问题。
我们先来看看古人对创作好诗的激情的看法。
上述钟嵘作的《诗品》的序说:
若乃春风春鸟,秋月秋蝉,夏云暑雨,冬月祁寒,斯四候之感诸诗者也。嘉会寄诗以亲,离群托诗以怨。至于楚臣去境,汉妾辞宫。或骨横朔野,或魂逐飞蓬,或负戈外戍,杀气雄边,塞客衣单,孀闺泪尽,或士有解佩出朝,一去忘返。女有扬蛾入宠,再盼倾国。凡斯种种,感荡心灵,非陈诗何以展其义,非长歌何以骋其情。
对我而言,我喜欢古典文学,诗品说的道理与我有戚戚焉:无论在我高兴或是心情不好的时候,诵读古代文学杰作,都能感荡我的心灵。在做研究时绷紧的心情不单会放松,而且让我有着看得更远的原动力。
在读太史公著的伟大作品《史记》时,往往使我情不能自己。司马迁写书的决心和毅力,使我一直佩服。他在受过腐刑以后,仍然要努力完成史记,藏诸名山大川,流传后世!他宏观的看法和做历史的方式,不断的影响我做学问的态度。
除了诗词历史以外,清华四大导师之一的梁启超写过一篇文章叫做「论小说与群治的关系」。他提出以下几个观点:
第一、小说者,常导人游于他境界,而变换其常触常受之空气者也。
第二、人之恒情,往往有行之不知,习矣不察者。... 有人焉,和盘托出,彻底而发露之,... 夫子言之,于我心有戚戚焉!感人之深,莫此为甚。
此二者,实文章之真谛,笔舌之能事。
这两点,和我们在做科学研究时极为类似:我们需要深入其他学科,听名家演讲,读古今中外的名著,变换我们常触常受之空气,对于我们硏究的方向会有极大的帮助。因为只有这样,才能兼容并蓄,有容乃大。
我们往往想解决一个问题,却发现已有人焉,彻底解决了这个问题,我们深受感动,反而可以更进一步,做好其它一样重要的硏究。
我记得在一九七六年时我和 Richard Schoen 想证明极小子球的问题,却发现 J. Sacks 和 K. Uhlenbeck 已经漂亮地先我们解决了这个问题。我极为欣赏,却发奋和 William Meeks 完成了三维拓扑中一个问题,也和肖荫堂解决了 Frenkel 猜想!
梁启超又说,小说之支配人道也,复有四种力:
一曰熏,如入云烟中而为其所烘,如近墨朱处而为其所染。... 一切器世间,有情世间之所以成,所以住,皆此为因缘也。
二曰浸,熏以空间言,故其力之大小,存其界之广狭。浸以时间言,故其力之大小,存其界之长短。浸也者,入而与之俱化者也。
三曰刺,刺也者,刺激之义也。熏、浸之力,利用渐。刺之力,利用顿。熏、浸之力,在使感受者不觉。刺之力,在使感受者骤觉。
四曰提,前三者之力,自外而灌之使入。提之力,自内而脱之使出。... 读石头记者,必自拟贾宝玉。夫既化其身而入书中矣。则当其读此书,此身已非我所有,戳然去此界而入于彼界。... 文字移人,至此而极。
做大学问必须要有激情,十年辛苦非寻常!没有激情,没有强烈的好奇心,不可能不断的寻找新的方向,更不能持久。现在举几个我自己的经历。
我做的几个问题,用的方法和得到的结果,到现在都还有学者在用。有些是四十多年前的工作了。当初选择解决 Calabi 猜想时,虽然不知道如何进行研究,却极为兴奋,以为数学上的重要问题莫过于此了。以后完成了这个猜想,有相当长的时间里,我的身心都浸淫在复几何里,不可脱矣。
虽然我做的每个问题都花了我很多年的时间才完成,但是我从来没有灰心过,因为我深信我看到的是真和美,只不过是如何达成它而已。我的学问和理论物理学有密切的关系。
因为我坚信理论物理学对数学会提供重要的信息,我经常到物理系的讨论班接受熏和浸的经验。在遇到重大的突破时,又有刺的感觉。在最后完成这些工作时间,又往往觉得身心都在这个问题里,所以有“落花人独立,微雨燕双飞”的感觉。
梁启超先生认为最能影响人生的是小说,这可能是事实。但是我认为最能影响做好学问的是历史!面对着苍茫大地,看着我们祖宗走过的路,做过的事,无论是有益的,或是有害的经验,都会对我们的学习有深入的影响。更何况伟大的历史学家在描述历史时,气势滂溥,岂能没有摇荡性情的感觉?对我个人而言,历史上发生的每一段经验既真实又能激励我做学问的感情。
去年我到甘肃旅游十天,目睹历史上发生过重要事件的遗迹。深受感动。因为这个激情,这半年来,每日花半个钟头,写下了一篇很长的赋。岂有他故,赤子之心而已!现在节录如下。
我从历史中吸取做学问的经验,从文学和现实生活中得到做学问的意境和激情。每个学者走不同的道路,但是做好的学问却是不能缺乏激情!