
陈省身 图片来源:陈省身数学研究所
■常彩云
在20世纪的科学星空中,陈省身(1911年10月28日—2004年12月3日)是一颗璀璨的华夏星辰。他被国际数学界尊为“整体微分几何之父”,是首位获得沃尔夫数学奖的华人,其成就奠定了整体微分几何学的基础。然而,比深奥的数学定理更为动人的是他一生中四次关键的选择。这四次抉择,清晰地勾勒出一位学术巨匠从故乡走向世界,最终又将毕生所学回报给故乡的完整轨迹。
第一次选择:从《笔算数学》到南开园
陈省身与数学的缘分,始于一次童蒙时代的无心插柳。小学前,父亲带回一部由美国传教士狄考文和中国学者邹立文合编的《笔算数学》。年幼的陈省身凭借自学和父亲的些许讲解,竟能大致读懂并做出书中大部分题目。他当时以为这是寻常之事,殊不知,这是他数学天赋的初现,也是他接触西方数学的开端。
陈省身在天津扶轮中学上学时,曾在校刊《扶轮》上发表《一几何定理之十六个证法》一文,不仅展现了他对几何学的浓厚兴趣,也在文中阐释了这位少年对数学的理解:“在一个几何习题中,去寻出它的种种证法,很可以引起研究几何的兴趣,并且可以养成有系统的脑筋。”此时,他已初窥数学之美在于思维的严谨与创造。
1927年,陈省身考入南开大学数学系。这背后还有一个细节——钱宝琮先生与陈省身的父亲是同学,偶然见到陈省身读霍尔与奈特合著的《代数》,由此建议他以同等学力报考南开。于是,陈省身的第一条学术道路就此确定。
第二次选择:从清华到汉堡
从南开大学毕业后,陈省身选择进入清华大学研究院,师从孙光远研究射影微分几何,成为我国首批自主培养的数学研究生。在清华大学的4年,是他学术视野从本土走向国际的关键时期。
当时,清华大学和北京大学聘请了多位国际数学家来华讲学。1932年4月,德国几何学大家布拉施克在北京大学开设了“微分几何的拓扑问题”系列讲座。讲座主要内容是他正在研究的“网几何”,共分六讲。陈省身每次都专程从清华大学进城听讲,并认真做了笔记。
其实,陈省身对布拉施克并不陌生。他早在南开大学学习曲线论与曲面论时,就已读过布拉施克的著作,后来还研读过《汉堡大学数学讨论会论文集》上的相关论文。但这次能亲身领略大师风范,对他产生了决定性的影响。陈省身多年后回忆道:“布拉施克教授对我影响之大,怎么说也不过分……我是他的听众席中一个年轻的学生。他的新颖思想以及他认为数学是充满生气的、易于理解的学科信念给了我深刻的印象。”
正是这次讲学,让陈省身清晰地认识到,自己此前研究的射影微分几何已远离国际数学发展的主流,而布拉施克所引领的大范围微分几何方向,才是未来的攀登之路。一座“美丽的高山”已清晰地呈现在他眼前,这促使他做出了人生中第二次关键抉择:从清华大学毕业后,直接远赴德国汉堡大学,追随布拉施克攻读博士学位,去亲身探索那片充满生机的数学新大陆。
第三次选择:从汉堡到巴黎
在汉堡大学获得博士学位后,陈省身的目光投向了当代微分几何的圣地——巴黎大学,以及那位伫立于殿堂中央的大师——嘉当。这是他学术生涯中最为关键的一次抉择。
初到巴黎,问学之路并非一帆风顺。陈省身曾回忆,他因一时未能解决嘉当提出的问题而不好意思再见。转机发生在庞加莱数学研究所楼梯上的一次偶遇,嘉当的关怀打破了隔阂。此后,嘉当允许他每两星期到家里面谈一次。陈省身描述:“嘉当是一个慈祥的人,待人真诚有礼。”由于语言障碍,他们的交流初期多靠笔谈。陈省身每次都将问题与思考仔细写成法文,嘉当则以惊人的思维敏捷度当场解答,甚至会在次日寄来信件继续探讨。
在这段高强度的学术训练中,陈省身“日复一日,月复一月,每日埋头于嘉当的工作”。他共完成了三篇论文,但所学远不止于此。几十年后,陈省身评价此次巴黎之行:“事后看来,我想这是一个很正确的决定。因为,嘉当的工作当时能够理解的人不多。我得意的地方就是很早进入这一领域,熟悉了嘉当的工作,使我后来能够沿着他的发展方向,继续作一些贡献。”他深刻指出,“几何是用代数控制的,不同的代数手段会产生不同的几何结果”,而这正是他从嘉当处继承的衣钵真传。这次选择,为他日后开创“陈省身示性类”、将微分几何推向新纪元,奠定了决定性的基础。
第四次选择:从世界到南开
由于在数学领域的卓越贡献,陈省身曾获得美国国家科学奖、德国洪堡奖、沃尔夫奖、罗巴切夫斯基奖、首届邵逸夫数学奖等,还曾当选美国国家科学院院士、英国皇家学会外籍会士、意大利林琴科学院外籍院士、法国科学院外籍院士、中国科学院外籍院士、俄罗斯科学院外籍院士。虽然远在万里,但是他一直怀有一颗赤子之心,考虑如何把中国的数学事业搞上去,特别是把中国本土的数学研究水平提起来。于是,他做出了人生的第四次,也是最后一次重大选择:回到中国,用自己毕生所学,为祖国的数学事业开辟一片沃土。
自20世纪70年代末起,陈省身频繁回国,其“帮助中国在本土建立培养高级人才的机制”的理念获得国家高度重视。他决心以南开大学为基地,创建一个服务全国的数学研究中心——南开数学研究所(陈省身数学研究所前身),其目的“不仅限于南开大学,而是以南开为基地,服务全国”。
为此,陈省身亲自推动了三项影响深远的事业。
“双微”会议:自1980年起,主持召开“微分方程和微分几何国际讨论会”,连续七届邀请世界顶尖学者来华,使之成为当时中国数学界汲取前沿思想的年度盛事。
暑期讲习班:倡议举办全国“数学研究生暑期讲习班”,系统性地为年轻学子打开通往国际前沿的窗口。
陈省身留学项目:负责联系选送优秀学生赴美深造,促进中外数学领域的交流。
大道至简,归程几何
从南开大学的学生到汉堡、巴黎的深造者,从美国普林斯顿、伯克利的学术巨擘到南开数学研究所的创建者和领导者,陈省身用四次清晰而坚定的选择,走出了一个完整的学术闭环。他的理性,体现在对数学真理的执着探索与关键抉择中的卓绝远见;他的情怀,则在于将个人的学术生命,最终深深地扎根于民族复兴的土壤之中。从故乡到世界,再回到故乡,这条轨迹不仅是一位伟大数学家的学术旅程,更是一种精神的永恒回响——关于智慧的坚守、知识的传承与一颗超越时代的赤子之心。
(作者单位:天津师范大学)
《中国科学报》 (2025-11-06 第4版 人物)