邬荣领
北京雁栖湖应用数学研究院
丘成桐先生是当代最具影响力的数学家之一,其在数学和物理学领域的突出贡献广泛而深远,主要集中在微分几何、代数几何、广义相对论和弦理论等方面。青年时期他赴美读博,师从著名微分几何学家陈省身教授,先后解决了一系列数学、物理学中的难题,开创了数学中极为重要的分支“几何分析”,验证了卡拉比猜想,成为获得菲尔兹奖的首位华人学者。
丘先生不仅致力于理论数学的开拓,还开创了许多数学与其他学科的交叉研究方向。他将共形几何或黎曼曲面理论引入计算机科学,攻克了许多在计算机图形、计算机视觉、几何建模、优质网格生成等工程、艺术、制造行业及生物医学各领域中长期存在的疑难问题;他与弟弟丘成栋教授发明了首个有效的计算非线性滤波方法,解决了工业界与自然界客观存在的非线性难题。丘先生对数学的贡献得到学术界与国际社会的普遍认可与赞誉,《纽约时报》对他有一句著名的溢美之词,称他为“数学皇帝”。
难能可贵的是,丘先生把数学之美之真与他的心灵之美之真相交融、相交汇,在当下学术界形成一道亮丽多彩的风景线,激励并照亮人们不断去追寻真善美。
科学研究——兴中国基础之学问
自1979年第一次回国近半个世纪以来,丘先生一直深耕于中国的数学事业。他深知,中国的经济发展与国际地位的提升,离不开科技的进步,而科技的每一个进步都需要数学为基石。他也深知中国数学与西方发达国家的差距,为了缩短这些差距,他身体力行,在全国多地成立高端数学研究机构,促进中国数学向前发展。
2022年,我受到丘先生的邀请,加入他创立的北京雁栖湖应用数学研究院(BIMSA)。在这里,我结识了一众热爱数学的科技工作者。其中,我的同事吴杰教授在丘先生的带领下组建了代数拓扑与应用团队。我的研究是通过对数据进行统计分析构建复杂网络模型,而他们将丘先生及其合作者的GLMY理论应用于有向图的持续同调分析,正好可以与我们研究的网络结果相结合。我们的合作一拍即合,分别结合自身的研究背景进行数学与医学的交叉与应用,而后开展了密切的探讨与合作。2023年,我们将GLMY同调理论应用于炎症性肠病代谢组数据网络结果的分析,发现了在不同类型肠病中一直以来未知的代谢差异,这一结果显示了GLMY同调理论在复杂生物系统研究中具有巨大应用潜力。这项工作最终发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,为解析复杂疾病成因、指导复杂疾病治疗及相关药物设计提供了崭新思路。这项工作不仅体现了丘先生的数学理论对于生物学、医学研究的推动作用,也体现了他的理论能助力中国基础科学的发展。
人才培养——育笃学求真之人才
中学时代的丘先生在读到陈省身先生撰写的《学算四十年》时备受鼓舞,立志成为世界一流的学者。时过数年,当时的志向早已实现,而今他希望以自身经历激励下一代青年学子做学问、做实事,为国家、为人类作出贡献,这是一种传承与延续。
丘先生认为,中国基础科学领域的教育体系经过长达二十年的发展已经逐渐成熟,国内培养的学生也接近世界一流水平,但对于研究层面人才的培养还有很高的提升空间。为了启发青年学生的研究兴趣、储备下一代的科研人才、建立未来基础科学研究的中流砥柱,丘先生先后建立了清华大学丘成桐数学科学中心、求真书院、北京雁栖湖应用数学研究院和上海数学与交叉学科研究院等科研教学机构。这些教育机构与研究院所云集国内外一流数学家与杰出的青年学者,旨在引进高端人才和开展高水平研究,为培养中国从事基础科学研究的人员提供了广阔的平台和视野,为年轻学者们描绘了中国基础科学发展远大的蓝图,也为丘成桐数学科学领军人才培养计划提供了强有力的保障与支持。
丘先生表示:“期望在中国本土做出世界一流的学问,这是我们的期望,同时我们也有很大的信心能够完成它。”
科学与艺术的结合——寻数学本真之美
丘先生曾在《数学和中国文学的比较》中表达了对数学之美的理解与感悟:“数学的文采,表现于简洁,寥寥数语,便能道出不同现象的法则,甚至在自然界中发挥作用,这是数学优雅美丽的地方。”
丘先生一贯倡导的理念是将科学与艺术融会贯通。他认为数学是自然界中真实存在且永恒的美,而数学本身也是寻求自然界真相的一门学科,其底层内涵是丰富的哲学思想。数学家们在自然中找寻规律,并用数学的方法进行表达,试图在已知或未知的现象里建立规律间的联系,并运用逻辑推理证明关联间的准确性,最终通过简洁的语言将这一本质呈现出来。而这一过程,离不开数学家自身的文学修养与功底。
在我眼中,丘先生不仅是一位数学家,也是一位富有浪漫主义色彩的文人与诗人。
幼承庭训,中国文学对丘先生的影响极深,但他却对数学有着极大的兴趣。在他看来,古文素养的积淀对他的数学研究产生了深远的影响。文学和数学都是自然的艺术,前者是语言文字的起承转合,后者是符号公理的排列组合。好的数学如同好的文学一样,需要赋比兴并用,信达雅共存。他在数学中体会中国文学的诗意与韵味,在文学中带入数学思维的严谨和缜密。
爱国情怀——秉赤子之心情怀
丘先生曾说:“我生平立志只做好两件事情。第一,做出一等的数学研究,千古留名;第二,为中国数学教育服务,帮助中国成为数学强国。”
已逾古稀之年的丘先生,提到建立祖国的科研事业时,仍满怀热忱。虽已功成名就,但他仍投身于繁杂的科学研究与教育事业中。近年来,他致力于为中国的数学事业培养新一代的人才,成立多项基金和数学研究机构;不仅不拿一分钱工资,还向清华大学捐赠,设立“丘镇英基金”和“梁若琳基金”以支持数学学科发展;亲临全国各地工作视察、开展讲学、指导学生,并在全国各地高中成了39个「丘班」培养青少年苗子;组织学术会议和暑期夏令营,发起世界华人数学家大会、国际基础科学大会、丘成桐大学生数学竞赛、丘成桐中学生科学奖等,邀请海内外知名学者开展交流、探讨基础科学前沿成果与未来发展。这些社会活动凝结了他的心血,蕴含着他对中国数学未来的殷切期望。
有时,他内心深处的赤子之心会引发对实际问题的批判性思考,对学术混乱与不合理现象的批评也曾令其卷入舆论漩涡,但他从未退却。他以振兴中国基础科学事业为己任,对其中的问题直言不讳,勇于担当。多年来,丘先生全力推动中国高水平数学研究和杰出人才培养,他对祖国的投入和真挚情感令人动容。在他的引领下,中国基础科学正稳步迈向世界一流水平。
我泱泱华夏何其有幸,出现了一批像丘成桐这样的优秀儿女,他们真诚、坦荡、坚韧、刚强,无论身在何处,对祖国、对民族的大爱从未停止。这也许诠释了中华文明能连绵五千年还能再出发的根本原因。