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第18章 东方第一几何学家(1)

东方第一几何学家——苏步青

苏步青(1902—2003年),中国著名数学家,1902年9月23日出生于浙江省平阳县一个贫寒农民家庭,1927年毕业于日本东北帝国大学,1931年获该校理学博士学位,1948年被选聘为中国中央研究院院士,继任复旦大学教授、名誉校长、中国数学学会名誉理事长。其一生主要从事微分几何学和计算几何学等方面的研究,被誉为“东方第一几何学家”。他是国际公认的几何学权威,我国微分几何学派的创始人,早期在仿射微分几何学和射影微分几何学研究方面取得出色成果,他的仿射微分几何的高水平工作,至今在国际数学界仍享有很高的声誉。其后在一般空间微分几何学、高维空间共轭理论、几何外型设计、计算机辅助几何设计等方面取得突出成就。70年代初期,他把数学曲线论中的仿射不变量方法引入计算机几何学科,运用于全国造船工业中的船体放样、航空工业中的涡轮叶片空间造型以及它们的外型设计并获得成功。苏步青教授对我国数学学料的建设建立了卓越的功勋,1955年被选聘为中国科学院院士。毛泽东称其是值得欢迎的数学家。

【毛泽东评点苏步青】

我们欢迎数学,社会主义需要数学。

——摘自中共上海市委党史研究室编的《毛泽东在上海》第113页,中共党史出版社1993年出版。

对,苏步青,七斗八斗,没有命了。

——摘自中共上海市委党史研究室编的《毛泽东在上海》第115页,中共党史出版社1993年出版。

【苏步青小传】

从20世纪初中国现代数学的创始起,直至20世纪90年代,中国数学在世界占有一席之地,苏步青一直是中国数学领域里的一位核心人物。他以渊博的学识建立了一个具有鲜明特色的数学家团体,他的名字不仅在数学界、科学界,而且在整个中国社会都是响亮的。

苏步青,1902年9月23日出生于浙江省平阳县。这一带在中国现代数学史上堪称一块“沃土”,产生过许多数学家,除苏步青外,还有早年的姜立夫——中国现代数学的先驱,以及后来的著名数学家柯召、谷超豪和在美国享有盛名的项武忠、项武义兄弟等等。

相比之下,苏步青的家境最为贫寒。他的父亲是平阳县带溪村的一个农民,苏步青从小就跟随父亲学干农活,放牛,喂猪,拾柴。苏步青从小看到村里有钱人家的子弟读书,于是也对读书产生了浓厚的兴趣,无奈家境贫寒,他不能像富裕人家的孩子一样上学读书。每当放牛回家,路过村上的私塾,苏步青总要呆在那儿听一阵。他还常借些书来读,如《水浒》、《左传》等,他不止读过一遍。虽然那时候年纪小,读起来似懂非懂,苏步青却爱不释手。父亲深知没有文化的痛苦,又眼见儿子这样爱好读书,便决定省吃俭用,送他上学。

苏步青9岁那年,父亲挑上一担米当学费,带着他走了100多里山路,进了平阳县第一小学,当了一年级的插班生。第二年,离家乡10多里的水头镇,办起了一所中心小学,苏步青就转到水头镇小学求学。

1914年,苏步青以优异的成绩考进了浙江省第十中学(温州一中的前身)。这时,他已能滚瓜烂熟地背出《左传》。一天,古文老师在课堂上向同学们提问:“我国有哪几部著名的史书?”同学们能说出《史记》、《汉书》,苏步青却能讲出同学们没有接触过的《资治通鉴》。这部共有294卷的编年史,苏步青已经初步接触过了。他自己暗下决心,将来要做一名历史学家、文学家。

志向的选择常常因为偶然的因素而发生变化。那是苏步青上初三时,他就读浙江省第十中学时来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗坚船利炮,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。天下兴亡,匹夫有责,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。很快,他对数学习题有了前所未有的兴趣。他把过去读文史书籍的时间,都用来钻研数学。不管酷暑寒冬、霜晨晓月,苏步青都在用心看书、思考、解题。苏步青在中学四年中共演算了上万道数学习题。现在温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习簿,用毛笔书写,工工整整。为了证明三角形内角之和等于两个直角这一定理,苏步青采用了20种不同的方法,并写成了一篇论文,在当时浙江省的一个学生作业展览上展出,他的数学才华得到初步显现。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。那年,他才15岁。

当时的校长洪彦远先生兼教平面几何,他看到苏步青勤奋好学,才思过人,十分器重,常到自修室去看他做作业,拿起他的日记本仔细审阅。不久,洪校长被调到教育部工作,临走前,他特地把苏步青叫去谈了一次话,说:“我就要调离学校了,你毕业后可以到日本留学,我一定帮助你。”

四年的中学生活很快结束了。毕业时,苏步青几门功课都非常优秀,数学的成绩尤其突出。1919年7月,苏步青想起洪校长的嘱咐,壮着胆子写一封信给洪先生。不久,他接到洪先生的回复信和寄来的200块银圆。

17岁的苏步青就这样踏上了从上海开往日本的轮船。

1920年2月,东京高等工业学校招考了。报考电机系的中国学生有40人,17岁的苏步青是其中之一。他坐在考场的一角,静静地演算着数学题,别的学生要三个小时做完的题,苏步青只用了一个小时就顺利交卷了。接着,他又用刚学的日语,巧妙地回答了主考老师的问题。一般的留学生到日本起码要花一年半到两年的时间才有希望考进东京高等工业学校,而他却创造了三个月通过考试的记录。

然而,在日本的头几年,苏步青的数学生涯却并非一帆风顺。尽管他考进了东京高等工业学校,但他学习的是电机工程。在四年的学习中,苏步青学习成绩优异,拿了三次奖学金,获得免交学费和书籍费的优厚待遇,令学校师生都对他刮目相看。但这一时期,他并未曾专心致志地学习数学。

1923年9月1日,东京发生了8级以上的大地震,学校和宿舍全部震塌了,衣物、书籍、笔记都被大火焚烧殆尽。这次浩劫,成为苏步青求学路上的转折点。经过一番努力,他战胜了众多的竞争者,以第一名的成绩考入了日本东北帝国大学数学系,而且他的微积分和解析几何考试成绩都得了满分。1924年,苏步青作为此届招收的惟一一名中国学生踏进了日本这所著名的高等学府,开始学习他心爱的数学。在大学期间,苏步青并不满足于学习一般的知识,而是向自己提出了更高的目标——从事数学的深入研究。大学三年级时,他就有学术论文在日本学士院学报上发表,这引起了学校的很大轰动。因为共同的爱好,苏步青在这里结识了中国现代数学的另一位大师陈建功。陈建功1923年从东北帝国大学毕业,1926年又回到母校读研究生。这两位年轻的中国人在异国他乡的土地上相遇后,就一直相互帮助,相互探讨数学的疑难问题,他们后来都在数学领域取得了辉煌的成就。东北帝国大学在校史上写道,这两位中国学生为这所高等学府增添了光彩,而他们两人则在相互交谈中,立志回国创办高水平的数学系,遂成为中国现代数学史上的一则佳话。

1927年苏步青在获得学士学位后,免试直升为该大学研究生。苏步青每年除了暑假到外地旅行半个月外,将所有时间都用来钻研微分几何。指导老师对他要求也非常严格,每周检查一次,要求苏步青向他汇报学习情况、存在的问题和对问题的想法,至于其他课程,允许他自由选择听课。这种指导方法,给苏步青创造了独立思考、研究的良好条件。

1931年2月,苏步青获得了日本理学博士学位。他从1928年到1948年所撰写的41篇仿射微分几何和射影微分几何方面的研究论文,陆续发表在日本、英国、美国、意大利的数学刊物上,国际数学界把他称为“东方国度上升起的灿烂的数学明星”。《日本数学近百年史》等著作将他在日本留学时的数学成果载入了史册。

在勤奋学习、不断取得研究成果的同时,苏步青在日本找到了人生伴侣和知音。他结识了松本米子小姐,两人心心相印,在岳父松本假手的支持下,苏步青于1928年与松本米子结婚,婚后幸福美满。

功成名就的苏步青虽然在日本组织了美满的家庭,但在完成学业后,他毅然决然地回到祖国的怀抱。日本某大学的教授聘书没有留住他,国内条件相对优越的北京大学、清华大学的诚聘也被他婉言谢绝了。苏步青有着自己的抱负,他没有忘记曾经与陈建功立下的志向:花20年时间,将条件、水平较差的浙江大学数学系办成世界第一流的数学中心,为中国培养栋梁之材。陈建功已先回国主持浙江大学数学系。于是,苏步青也来到了浙江大学数学系。回到浙江大学任教授的苏步青,生活十分艰苦,学校常常欠薪数月,生活靠兄长接济,才能维持。面对困境,苏步青的回答是:“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”

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