2026年07月04日 Sat

“找矿者”谷超豪

《文摘报》(2026年07月04日 05版)
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05版:人物故事
文摘报 2026年07月04日 Sat
2026年07月04日

“找矿者”谷超豪

  2026年5月15日,是中国科学院院士、数学家谷超豪的百岁诞辰。当天,谷超豪的弟子——中国科学院院士李大潜、洪家兴、陈恕行和穆穆等悉数出席了在复旦大学光华楼举行的纪念大会。“谷超豪星”之下,一门四院士齐辉。

  在弟子们看来,谷超豪对学生影响最大的是他的战略眼光。李大潜曾说,与其说谷超豪是一位数学家,还不如说他是一位数学领域的战略家,他总是能高瞻远瞩地看到数学未来的发展,而且总能看到国家发展的重大需求,通过需求来引领数学研究的未来。洪家兴说:“他带着大家探索、开路,而在找到了一条通往金矿之路后,他就把金矿让给跟随他的年轻人去继续挖掘,自己则带着另一批年轻人去寻找另一个金矿。”

  “金三角”

  谷超豪一生的学术重点经历了三次转变,他将之称为“金三角”。他说:“做学问就像下棋,要有大眼界,只经营一小块地盘,容易失去大局。”

  早期,他随苏步青专攻微分几何。1957年9月,已是副教授的谷超豪赴莫斯科大学数学力学系进修。1959年6月,他通过答辩委员会29位成员的无记名投票,被授予物理—数学科学博士学位。

  回国后,34岁的谷超豪响应国家战略需求,转向偏微分方程。当时苏联的人造卫星上天,谷超豪就有意识地学习了空气动力学。他选择将机翼的超声速绕流问题作为偏微分方程研究的切入点,因为这是空气动力学的基础问题,虽然物理学家已将其原理解释得非常清楚了,但从数学的角度依然悬而未决。

  谷超豪开设了双曲守恒律讨论班,带着李大潜、陈恕行等一批年轻人研讨偏微分方程,只用一年多时间就取得了重大突破。之后,李大潜等人又沿着这个方向做了重要推进。1973年,美国数学家代表团访问复旦大学,数学家希弗惊奇地发现,他刚刚做完的平面机翼超声速绕流解存在性的数学证明,谷超豪团队在10多年前就已经做出来了。

  李大潜说,刚投入偏微分方程研究,谷超豪就体现出过人的战略眼光,提出了五六个方向,从线性到非线性,从固定边界到自由边界,从单个方程到方程组,从固定类型到变化类型,从局部到整体,准确预言了后来几十年的研究演进路线。

  不久,谷超豪又一次“跨界”。

  早在1954年,杨振宁和米尔斯首次提出规范场这一物理学理论,但最初没有受到物理学界的重视。规范场理论和现代微分几何的纤维丛理论有关,杨振宁试图在数学界寻找合作者,但始终没有取得突破。中美关系解冻后,他想在国内找一些年轻的微分几何研究者,可以“卷起袖子”说干就干的。1974年,他回上海探亲,向复旦大学提出了合作建议。复旦大学非常重视,成立了由数学、物理两方面教师组成的交流小组,由谷超豪负责。

  谷超豪后来回忆,杨振宁没有想到复旦大学有人懂他的东西,因为数学家的语言往往比较抽象,但是他们这个组同时拥有数学和物理两方面的人才,因此共同语言很快就建立起来了。

  杨振宁提出了“洛伦兹规范”的存在性问题,谷超豪和妻子胡和生(也是小组成员)当天就解决了。杨振宁大为赞赏,称赞道:“这个问题我过去算了一半算不下去了,你们把它算出来,很好!”

  不久,谷超豪小组以规范场的数学结构,在国际上最早证明了杨-米尔斯方程初始问题局部解的存在性,又弄清了无源规范场和爱因斯坦引力论的某些联系和区别。杨振宁感慨:“我过去有个猜想,在国内大学中有实力很强的研究人员。通过这次接触,证实了我这个想法。如果这样强的研究力量能和重要的题目结合起来,就会有很快的进展。”

  谷超豪也获益匪浅。他说,杨振宁能把物理中的东西抽象成数学形式,然后再回到物理中去,这种做法对他们帮助很大。此次合作,谷超豪和团队取得了一系列的突破,开创了复旦大学数学物理研究的新方向。1981年,谷超豪的专著《经典规范场》在国际物理学顶刊《物理学报告》上刊登。

  在合作中,谷超豪与杨振宁结下了深厚的友谊。杨振宁在美国纽约州立大学石溪分校理论物理研究所担任所长,他邀请谷超豪前往短期访学,任客座教授,工资为14000美元。校方聘书都准备好了,但因当时的情势未能实现。改革开放后,谷超豪才得以两次前往该校访学。也正是在杨振宁的家中,谷超豪接到了请他担任中国科技大学校长的越洋电话。

  电话是时任中国科大校长滕藤打来的,征求谷超豪本人的意见。谷超豪的第一反应是想留在复旦继续做研究,当时他与杨振宁的合作正向纵深领域发展,还有大量的工作要做。杨振宁却建议他接受这个任命:“你去中国科技大学当校长,学术上肯定会有牺牲,但中国科技大学是一所非常好的学校,作为事业,你去工作也是值得的。”

  1988年2月,谷超豪被正式任命为中国科技大学校长。上任后他发现,面临的局面远比想象中复杂。同时他也在寻找合适的方向,为学校培育新的学科方向,创建学派。

  这一次,谷超豪看好的是非线性科学研究。他认为,非线性时代正在到来,这是一个重要的转折点,其研究将会对科学的各个领域以至自然观产生重大影响,其应用前景不可估量。

  1989年9月,中国科大非线性联合研究组成立,谷超豪任组长。不久学校成立非线性科学中心,谷超豪担任了国家攀登计划“非线性科学”首席科学家。

  非线性中心是一个多学科交叉研究机构,集中了光学研究领域的郭光灿、理论物理研究的汪克林、等离子体物理研究的俞昌旋、数学专业的李翊神、化学专业的辛厚文等多学科精英,一流学术成果不断涌现,郭光灿和俞昌旋先后当选中国科学院院士。

  “站在高山上往下看”

  1993年,谷超豪从中国科大校长任上卸任,回到复旦,继续数学研究。

  他总结,自己做数学研究有两个特点,一是注意相邻学科对数学提出的问题,二是在一个领域获得突破后,会让学生们继续深入下去,自己再去开拓新的领域。他说,局外人很难理解在数学这片神奇的国土里探索的错综复杂,就像在崇山峻岭中摸索,忽而山途渺茫,忽而峰回路转。

  他很赞同“数学是科学的仆人”一说。他认为,数学最使人兴奋之处,就在于可以用它来解释或解答各门学科中的重要问题,同时又能不断从其他学科中吸取养料,扩大和充实自己的研究。

  在复旦任教的几十年里,只要没有重要会议,谷超豪组织的讨论班每周一次,雷打不动,大家坐成一圈交流心得。谷超豪的关门弟子谢纳庆说:“我们最怕的就是谷先生开口提问。”有时问题实在太难,谢纳庆想绕过去,谷超豪会很快打断他,让他重新回到问题上来。

  谷超豪的妻子胡和生是中国数学界第一位女院士,两人相伴六十余载。谷超豪说:“我是X,她是Y,我们共组了一道牢固而和谐且充满爱意的二元一次方程。”

  2009年,国际行星命名委员会将编号为171448的小行星命名为“谷超豪星”。2010年1月,谷超豪与“两弹一星”元勋孙家栋一道,荣获2009年度国家最高科学技术奖。

  建立世界一流的数学研究中心,是谷超豪一生的心愿。他建议中央和上海市支持建立一个“南方数学研究中心”,以上海为基地,联动周边地区高校与研究所,与北京国际数学研究中心和天津的陈省身数学研究所南北呼应,形成我国数学事业科学发展的良好格局。

  这个建议受到各方重视。2012年5月13日,上海数学中心在复旦大学江湾校区正式挂牌。此时,患病的谷超豪已近失语许久。得知上海数学中心获批筹建,他一下子睁大了眼睛,张开嘴“嗬嗬”连声。客人走了很久,他仍挣扎着想说话,不愿休息。在谷超豪身边工作了12年的秘书虞彬回忆,那是他最后的声音。6月24日,86岁的谷超豪病逝。

  数学家丘成桐在挽联中写道:“超然远去留得方程可积曾规范,豪杰仰止尚有桃李芬芳传后世。”挽联中嵌入谷超豪的名字、他在数学研究上的多项重大成就以及他育英才无数的教育生涯。杨振宁也送了花圈。他曾许过愿,等谷超豪90岁生日时,要再来参加他的生日会,可惜无法实现了。那是谷超豪80岁大寿时,杨振宁专程从北京赶来上海,参加谷超豪的贺寿会。杨振宁回顾了与谷超豪几十年的交往,说双方的合作是相当愉快的。他还说,谷超豪是“站在高山上往下看,看到了全局”。

  (《中国新闻周刊》总第1238期 宋春丹)

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