菲爾茲獎首位華人得主丘成桐的“成功學”:“他不是個天才!”

作者|李芸

“丘成桐不是個天才。”這是1968年香港最著名的數學家黃用諏對19歲大三學生丘成桐的評價。

而這位不是天才的青年,一年後遠渡重洋赴美求學,22歲取得數學博士學位,27歲破解世界難題卡拉比猜想,33歲成爲菲爾茲獎獲得者。

面對“非天才”的結論,丘成桐說他“從未感到沮喪”,自己也“並不喜歡‘天才’這名詞”,因爲解決數學難題需要艱辛的努力,沒有捷徑可走。

事實上,任誰看了丘成桐閃閃發光的履歷,都會感慨他本就是天縱之才,但只有讀了《我的幾何人生:丘成桐自傳》,瞭解他的人生經歷、科研道路後,纔會明白,即便天才如丘成桐,成功的註腳仍是艱辛的努力。

《我的幾何人生:丘成桐自傳》,[美]丘成桐、史蒂夫·納迪斯著,夏木清譯,譯林出版社2021年3月出版

顛沛的童年

丘成桐成長於知識分子家庭,父親是歷史和哲學講師。1949年,襁褓中的丘成桐隨父母從廣東遷至香港。幼時家貧,雖然父親頻頻爲工作奔波,母親從早到晚忙個不停,但因爲要照顧的人太多,全家過着饔飱不繼的日子。

丘成桐5歲開始上學,瘦弱的小不點要走3公里才能到達鄉村小學。上學或回家途中,偶爾能去外祖母家吃上一小碗拌了豉油的飯,就是很隆重的美食了。

最年幼的妹妹出生時,家裡十個人住在兩個房間裡,是丘成桐童年住過最好的地方。

丘成桐小學時成績平平,直到初二,纔開始嚐到數學的真正滋味。他甚至自己提出問題:給出三角形的一條邊長、一角和一分角線的長度,僅用圓規和直尺,能否把三角形畫出來?

走路上學時,乘火車時,都在苦思,卻未能解決。

每週六放學後搭火車有一個空當,丘成桐會在一間書店流連,因爲買不起書,他就站在那兒看數學書。有一天,他發現有本書論述自己一直在想的問題,知道自己的“問題”曾難倒不少人,而且是新近才解決的,與兩個經典難題同屬一類,丘成桐感到飄飄然。

1963年,父親因病去世,沒了家庭支柱,整個家如地震夷平了房子。那年丘成桐14歲。

在大家都以爲丘家的孩子要輟學時,母親卻出奇的堅毅,拒絕了舅舅讓孩子養鴨的提議,籌措經費並激勵孩子努力讀書。而丘成桐也決心完成父親生前的冀望和自己的志願——在學術界闖出名堂。

從1964年起,丘成桐一邊替人補習數學掙錢,一邊學習。1966年,丘成桐進入香港中文大學的成員書院崇基書院。在那裡,丘成桐遇到了從伯克利來任教的年輕學者斯蒂芬·薩拉夫——從而迎來人生的轉折點。

在香港中文大學,丘成桐得到不少人認可,並被提議提早畢業。因爲認定丘成桐的數學才能,就有了開頭中1968年的那一幕。

雖“非天才”,但丘成桐仍在三年內完成了四年所有科目的要求,並於1969年在薩拉夫的幫助下,被伯克利研究院錄取。

1969年9月,帶着一個行李箱,揣着不足100美元,丘成桐飛往舊金山國際機場,開啓了他的數學之旅。

卡拉比猜想:從證僞到證明的180度大逆轉

甫入伯克利,丘成桐覺得自己過去是“活在小水塘之中”,渴望追回損失的時間,除註冊的三門課外,還旁聽了六門課,只要時間塞得下,就去參加其他講座和研討班。

“好像一個餓得半死的人,突然面對隨便吃喝的自助餐,我一概鯨吞”,他從早上八點一直上課,有時課與課之間只有5分鐘,但要從校園的這一頭走到另一頭。往往午飯的時間也省了,教授在前面講解,丘成桐拿着三明治坐在後排邊吃邊聽。

一年級研究生沒有辦公室,圖書館就是丘成桐流連的地方。1969年的聖誕節,丘成桐尚不瞭解這一節日,只發現校園裡兩個星期空無一人,好在數學系圖書館仍然開放。丘成桐獨佔圖書館,在那裡,他翻看各種數學學報,雖不能完全瞭解內容,但知道誰寫的,能掌握每個數學領域的輪廓,並在腦海中形成廣闊的畫面,看到哪些科目可以相互配合。

1970年,研究生第一個學期丘成桐就做出了成果,發表了文章。丘成桐對幾何的興趣日漸加深,遇到幾何學家歐金尼奧·卡拉比1954年提出的卡拉比猜想時,便被深深吸引,立志要破解它。

但從一開始丘成桐就很清楚,卡拉比並不是個一朝一夕能達成的項目,因此在探究卡拉比的同時,他按部就班地準備了博士資格考試,拜在華裔數學大師陳省身門下,又在一年後順利拿到博士學位。

最初丘成桐覺得卡拉比猜想“好到難以置信”,所以一門心思想着如何去推翻它。經過3年,丘成桐覺得自己找到了一個反例,可以證明卡拉比猜想的錯誤。

1973年7月底,斯坦福大學舉行了一個微分幾何的重要會議,全世界重要的幾何學者都出席了。丘成桐作了一個非正式的報告,介紹對卡拉比猜想構造出的一兩個典型的反例。差不多一個小時的研討會上,與會者中沒有人找到論證中的漏洞,包括卡拉比本人在內的所有人都認爲丘成桐推翻了卡拉比猜想。

1973年秋天,丘成桐收到卡拉比的信,他希望丘成桐把思路扼要寫下來。在接下來的兩個星期裡,丘成桐廢寢忘食、不分晝夜地工作。可當他試着把一個個反例找出來時,卻發現仔細檢視下並不成功。他把所有證據放在一起,問題出現了,丘成桐發現自己走入了死衚衕。

丘成桐這才發現,自己試圖證明卡拉比猜想不對的想法是錯的,這3年,他走的是冤枉路。這令丘成桐抓狂,但重大挫折後,丘成桐仍決心將問題做下去,而這也讓他看到了成功的曙光,他來了一個180度的轉變——傾注心力去證明卡拉比猜想是對的。

成功沒有唾手可得的,校正了方向後,還要花上3年的努力。1976年新婚後,丘成桐終於在“卡拉比峰”上登頂成功——這也是他一生中最重要的學術成果。

丘成桐說,王國維描述成就大事時的三段經歷,正是他證明卡拉比猜想的心路歷程。開始時,要找到一個制高點,對整個問題有通透的理解;然後不眠不休、廢寢忘食地工作;最後,靈光一閃,突然看到了完成證明的途徑。

“落花人獨立,微雨燕雙飛”,丘成桐還用另一句宋詞表達他破解卡拉比猜想後的心情。

“直到今天,數學依然令我內心激動”

讀名人傳記,讀者當然想從名人的成長經歷中一窺成功的密碼。而丘成桐撰寫自傳也正有分享做學問心得的初衷。

近日,在中文版自傳《我的幾何人生:丘成桐自傳》新書發佈會上,丘成桐說:“我走過一段很艱苦的路,做學問也遇到很多困難和煩惱。希望我這本書能讓年輕人看到,成功雖有代價,但努力就會帶來好的結果。”

本書英文版成書於2019年,那是丘成桐遠渡重洋、赴美求學50週年,時年70歲的丘成桐想以此書講述自己的學術情懷與經歷。

丘成桐說自己曾讀過生物學大師沃森的自傳《雙螺旋》,那是一本講述沃森和他的同伴發現DNA過程的書。

“我看了很受啓發,沃森很年輕,不到22歲就想去解決生物學上一個最重要的問題,瞭解生命的基本結構。在這本書裡你能看到他做研究的方法和態度。”丘成桐說,“沃森不害怕競爭對手是諾貝爾獎得主,研究之初也沒有想過要拿諾貝爾獎,只是一種狂熱的投入。而現在中國的年輕人,很少願意動用全部精力解決一個重要的問題,沒有那種非解決不可的熱忱和投入。”

丘成桐在年輕時亦立下要做大學問的志向,而且他說,“直到今天,數學依然令我內心激動”。他認爲自己對於學問的濃厚興趣主要源自父親的教誨。其父研習中國歷史、文學和哲學,爲了更深入瞭解中國哲學,曾花十多年去研究西方和印度的哲學。父親學生每星期都來家中聚會,討論學問,天南海北,無所不談,興高采烈。“年幼的我一知半解之餘,深深地感覺到做學問的樂趣。”

“我記得我做學生的時候,爲了聽一個一小時的演講(不一定是知名學者的演講),走路、乘車、乘船花兩個鐘頭,從來不覺得浪費時間,可是現在有些學生往往睡在牀上,打開手機,聽網絡上的演講,但也還是心不甘情不願。”

學問的道路漫長且艱難,唯有熱忱可堅持。“幾十年來我研究學問,屢敗屢戰,卻未曾氣餒。”丘成桐說,“我和衆多朋友開拓的幾何分析,也差不多花了十年才成功奠基,雖不敢說是‘以血書成’,但每一次的研究都很花費工夫,甚至廢寢忘食,失敗再嘗試,嘗試再失敗,經過不斷的失敗,最後才成就一幅美麗的圖畫。”

正因如此,心繫祖國基礎教育的丘成桐,在國內開展的工作首先就是通過競賽提高孩子們對學問的興趣。他自2008年起辦了中學數學獎、物理獎、生物獎、化學獎等,讓中學生可以淺嘗做研究的滋味。他還花大量時間,在中國辦了6個數學中心,培養更多把學術成就視爲最重要目的的年輕人。就在今年,清華大學還展開了一個丘成桐數學科學領軍人才培養計劃。丘成桐的目標是在下一個十年,讓中國的數學和美國並駕齊驅。

“我1966年中學畢業,我完成我最出名的工作是1976年,從1966年到1976年是10年工夫。”丘成桐堅信中國的時機已然成熟,未來十年,中國人在學習外國學問的同時,也能開闢新的道路,做出“走出第一步”的研究,引領數學研究的走向。