中国科学院院士周向宇：做数学，“坐得住”比天赋更重要

 

成为数学家需要有怎样的品质？

 

“坐得住。”数学家周向宇毫不犹疑地这样回答《中国科学报》记者的提问。在他看来，这比天赋更重要。

 

中国科学院数学与系统科学研究院（以下简称数学院）矗立在中关村一角，几百米外就是热闹的创业大街和匆忙的上班族。数学院在其中显得格外“低调”，安静、不急躁。

 

周向宇是中国科学院院士、数学院研究员，从20岁考入数学院读博士起，几乎就没有离开过这个地方。

 

如今，一年中大部分的时间，周向宇都在办公室或教室。一天中，他不是一个人待着思考数学问题，就是跟学生们一起讨论，心无旁骛，只为攀登一座又一座的数学高峰。

 

做出“漂亮”的推导过程，很高兴

 

从事数学研究，周向宇从小便立此志向。

 

父亲是一名中学数学老师，家里有不少数学方面的书籍。因此，周向宇的“课外书”就是这些数学书，比如华罗庚著的小册子等。在这个过程中，他对数学产生了浓厚兴趣。

 

1978年，国家已恢复高考，鼓励“勇攀科学高峰”。与此同时，华罗庚、陈景润、杨乐、张广厚等数学家的故事在全国广泛传播，这在年仅13岁的周向宇心中埋下了“做数学工作很光荣”的种子。那时，他正在读初中，在首届郴州市数学竞赛中获得了第一名，周向宇在数学方面的天分开始显露，也坚定了自己未来从事数学研究的决心。

 

初中学完了高中数学、还学了大学数学，只要参加数学竞赛就拿第一名，16岁上大学……周向宇告诉《中国科学报》，他学习数学的方法是自学，向更高一级学习。

 

在自学的过程中，周向宇养成了一个好习惯，做题时，有答案也不看，自己琢磨思考整个推导过程。“当能够做出与答案不一样的推导过程，而且同样很‘漂亮’时，就会很高兴。”周向宇说，这个习惯让他渐渐能潜下心来独立思考、不受外界干扰。

 

当时，那些在周向宇心中“播撒种子”的著名数学家都在中科院数学研究所（以下简称数学所）工作，这使得周向宇从小就立志到这里深造。1985年，周向宇以名列前茅的成绩考入数学所，师从中国科学院院士、数学家陆启铿。陆启铿是华罗庚回国后在多复变领域的首批弟子。

 

“跟着大师能学到东西。”这是周向宇最朴素的想法，尽管很多人告诉周向宇，“陆老师”很严格，一般不会表扬自己的学生。

 

陆启铿给周向宇的第一本书就是华罗庚的《多复变函数论中典型域的调和分析》，华罗庚凭借该工作获得了国家自然科学奖一等奖，也奠定了我国多复变研究在国际数学界的地位。

 

周向宇说，得益于华先生工作的熏陶和陆先生的培养，自己得到了严格训练，为以后的研究打下了坚实基础。

 

十年钻研 终获突破

 

早在周向宇学生时期，数学所资深数学家就评价道：周向宇能出成绩，因为他坐得住。

 

这些数学家们没有看错，1989年，博士还没毕业的周向宇便受德国战后最杰出数学家之一的Hans Grauert教授邀请前往哥廷根访问。后来，周向宇更是解决了长期悬而未决的“扩充未来光管猜想”，得到国际数学界的认可，被认为是国际多复变界的一位领军人物。

 

1990年，周向宇博士毕业后留在数学所，在陆启铿的推荐下，他带着“扩充未来光管猜想”问题前往俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所访问。

 

那时正值苏联濒临解体，罢工、游行时常发生，红场附近一度有坦克、士兵……外界一片混乱、极度动荡，持续了多年。周向宇对此“视而不见”，每天乘地铁“两点一线”从公寓到研究所学习、与诸多大数学家讨论交流，或者去莫斯科大学参加讨论班，或者去列宁图书馆、国家科技图书馆，一待就是一天，稳步做着自己的学问。

 

那时，周向宇的生活十分简单，“公寓全天都有冷热水供应，也有厨房，就是有时买菜比较紧张，需要到远一点的地方买，只要能吃饱不挨饿就行”。

 

面对“扩充未来光管猜想”这一问题，从刚开始根本不理解什么意思，到逐步认识到它的内涵并发觉其非常“漂亮”，不断提问、思考，再到拆解、证明，周向宇经历了10年的潜心钻研。

 

“有时候觉得自己好像做出来了，但仔细想想，又觉得不是十分令人信服，然后继续研究。”周向宇说，因为从小养成思考的习惯，他并不会在“做不出来”时有很强的挫败感，也不会被打垮，反而越思考越觉得数学很“漂亮”，“有时候虽然那条路没走通，但也会启发自己新的路该怎么走”。

 

凭借着非凡的毅力和决心，在长期探索中，基于前辈、导师的工作，周向宇创立了自己的方式，终于在1997年，解决了被苏联《数学百科全书》列为未解决问题的“扩充未来光管猜想”，即扩充未来光锥管域是全纯域。这项工作被分别写入《二十世纪的数学大事》《数学的发展：1950—2000》；被认为是“数学发展的亮点之一”，被作为例子说明“数学如何帮助物理获得隐藏在公理中的新知识”。陆启铿也难得地夸赞了自己的学生。

 

1998年11月，周向宇终于在对学位要求极严的斯捷克洛夫数学研究所获得俄罗斯国家科学博士，并在当年12月回国。

 

希望把大部分时间留给数学

 

回国至今，周向宇一直是数学院研究员，从事多复变和复几何研究，除了曾任职数学院数学研究所所长，没有承担过多行政事务。他希望把大部分时间留给数学问题。

 

他通常选择重要问题来做，常有独到之处，近年来，与学生合作建立了最优L2延拓定理，发现了与复几何的出人意料的联系，解决了“被认为相当难以企及的”关于乘子理想层的强开性猜想，进而解决了许多重要问题。这些成果被认为处于多复变领域的最高数学水平。

 

“多复变属于基础数学，是构建数学知识体系的重要‘骨架’，对促进数学发展十分重要。”周向宇说。这个领域门槛较高，他现在花很大的精力和时间培养学生，引导学生掌握新知识、学会思考。每周至少3次的讨论班，大家以理解问题为目标，常常是过了饭点甚至深夜才结束讨论。

 

从事数学研究，也意味着远离了物质富足的生活。“生活有基本保障，对我来讲就够了。”周向宇说，自己很幸运，家里人从未给过他压力，反而十分支持他的研究工作。

 

他也对学生提起，自己学生时代老师说过“做数学，要安于清贫”。但尽管如此，周向宇和数学院还是会通过项目等各种方式提高青年人的待遇，让他们安心做研究，没有后顾之忧。

 

“我小时候兴趣蛮广，现在兴趣是越来越单一了，（因为）数学太大了。”周向宇笑着说。他希望自己能带领一支队伍在数学宝藏中探赜索隐、钩深致远。

 

（原载于《中国科学报》 2021-09-13 第1版 要闻）

 

来源：中国科学报