一個數學家的目的，是要了解數學。歷史上數學的進展不外兩途：增加對於已知材料的了解，和推廣範圍。
——陳省身
陳省身——讓人生盡享數學之美
作者|劉釗汐
來源|中國青年報
走進美麗的南開大學校園，在校園的一角，矗立著一座樸素淡雅的兩層小樓--寧園。在這座小樓裡，推門便見「幾何之家」幾個字，仿佛訴說著一位現代微分幾何學的大師和他數學花園的故事，這位數學大師，就是陳省身。
▲陳省身(1911年10月28日-2004年12月3日)
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喜愛數學，覺得既有趣又容易
1911年，陳省身生於浙江嘉興秀水縣。他自幼聰慧過人，他的童年時代是在故鄉度過的，江南水鄉，地傑人靈。
幼年時，陳省身自學了家裡那套《筆算數學》，無師自通就會做書中的題目。9歲那年，陳省身考入秀州中學預科一年級。這時他已能做相當複雜的數學題，並且讀完了《封神榜》、《說嶽全傳》等書。
▲數學大師陳省身（左二）夫婦及子女
1922年秋天，11歲的陳省身和全家遷往天津。第二年年初進入當時的扶輪中學學習。自幼對數學極有天分的陳省身，在班上年紀雖小，但已充分顯露在數學方面的才華。
1926年，陳省身中學畢業，報考了南開大學。他從南開中學借來一本在扶輪中學沒有學過的解析幾何教材，自學了三周便去參加考試，並被南開大學錄取了。事後他才知道，自己的數學成績竟然在全體考生中名列第二。
就這樣，未滿15歲的陳省身考入南開大學學理科，是全校聞名的少年才子，學得輕鬆自如。雖然周圍同學比他大，但好多問題仍要向他請教，他也非常樂於助人。
當時的南開大學第一年不分科系，陳省身在二年級時選擇進入數學系。原本陳省身和他父親都認為物理很「要緊」，只是陳省身不喜歡做實驗。因為物理和化學都要實驗，他「只能」選擇了不用動手的數學系。
多年之後，別人問起陳省身當年為什麼學數學，他謙虛而風趣地回答道：「當時我中英文都不好，又不會做實驗，就只好讀數學了。」
1930年，陳省身從南開大學畢業，進入清華大學當助教。
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師從法國數學大師嘉當
▲1931年，陳省身進入清華大學研究院學習，圖為清華大學算學會會員合影。（前排：左二唐培經、左三趙訪熊、左四鄭之蕃、左五楊武之、左六周鴻經、左七華羅庚，中排：左一陳省身、左二施祥林、左四段學復）
清華大學從1930年起創辦研究院，規定三年畢業後授予碩士學位，成績優異者可派往國外留學兩年。1931年，陳省身考入清華大學數學系，那一年，只錄取兩名研究生，他是其中之一。
1932年春天，德國漢堡大學數學教授布萊希特到北京大學講學，他是20世紀最偉大的數學大師之一。布萊希特的到來，對陳省身產生了重要影響。1934年，陳省身獲碩士學位畢業，成為中國自己培養的第一名數學研究生。由於成績優秀，陳省身本可被派往美國留學，卻因景仰布萊希特，申請去德國漢堡大學。這一選擇對陳省身的學術生涯具有決定性的意義。
1934年9月，陳省身來到漢堡大學學習德語，等待11月開學。開學之前，布萊希特給陳省身幾篇自己新寫的論文複印件，陳省身在仔細閱讀後，發現在一篇論文中存在一個漏洞。布萊希特很高興，並讓他設法補正。一個月後，陳省身不僅補齊了證明，還擴展了布萊希特的定理。他在漢堡的第一篇論文就這樣發表在漢堡的數學雜誌上。不僅如此，陳省身的博士論文在他到漢堡一年之內就完成了。
1936年夏，陳省身又得到了到法國跟隨數學大師嘉當學習的機會。嘉當從事微分幾何研究，是世界著名的幾何大師。仰慕他的學生非常多，即使希望在辦公室見他一面都要排長隊。陳省身回憶當時的情況：「剛開始見到嘉當，他給我很多題目，有些我會做，有些是做不出來的。做不出來我就不敢見他。後來跟他學習了一段時間，漸漸地會做很多題目了。」在眾多學生中，嘉當敏銳地發現了陳省身的才華，特地允許他每兩周到自己家裡面談一次，每次一個小時。
▲師友送陳省身（右二）離開漢堡赴法國巴黎（1936年9月攝於漢堡車站）
陳省身在巴黎緊張地學習了10個月，寫出3篇論文，但他的收穫卻遠遠不止這些。一年後離開法國時，他對微分幾何已有了相當深刻的理解。
日後陳省身說：「當時能夠理解嘉當工作的人還不多，我得意的是很早就進入到這一領域，熟悉了嘉當的工作。因此後來我能應用他的發展方向，繼續做出一些貢獻。」
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完成「高斯一邦尼」公式證明
1937年，抗日戰爭爆發前夕，他本著愛國之心，毅然回國，被母校清華大學聘為教授，這時他不過才26歲。他以為自己將在清華園終此一生，不料抗日戰爭爆發後，幾經輾轉，他來到清華、北大、南開在昆明共同組建的臨時大學--西南聯合大學任教。
戰爭期間，學校的圖書文獻資料奇缺，幸運的是嘉當時常從巴黎給陳省身寄來前沿的論文資料，讓他可以繼續研讀，並使嘉當的理論成為近代數學主流之一。
▲回國前夕，陳省身（右二）與好友合影
期間，陳省身每年都有論文在國外發表，數學成就越來越受到國際數學界的矚目。
1943年，美國普林斯頓高級研究院邀請他做訪問學者。普林斯頓高級研究院是當時世界數學中心，並邀請到了愛因斯坦、德國大數學家韋爾等一些赫赫有名的大師到來。
在普林斯頓僅僅兩個月的時間，陳省身就完成了「高斯—邦尼」公式的證明。他認為這是他一生最得意的文章。
接著，他由此又引入以後被稱之為「陳省身示性類」的著名工作，對數學乃至理論物理的發展都產生了極其深遠的影響。當代著名幾何學家霍普夫，在一篇談到陳省身的文章中寫道：「微分幾何進入了一個新時代。」
正當陳省身在普林斯頓取得輝煌研究成果的時候，抗日戰爭勝利了。他毅然決定回國，離開條件優越的普林斯頓，到清華大學任教，以實現振興祖國近代數學的夙志。
回國後，陳省身輾轉來到上海，奉命組建中央研究院數學所。
在他看來，要辦好研究所，最重要的是培養新人。他給國內各著名大學數學系寫信，請他們推薦三年內畢業的最優秀的學生。這樣陳省身招來了十幾名活躍的年輕助理研究員，這些人後來都成了中國數學界的中堅力量。
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榮獲國際數學界的最高獎--沃爾夫獎
1949年元旦，陳省身一家遷居美國舊金山。為贍養四口之家，他應芝加哥大學聘請前去任教。西南聯大的兩名高材生楊振寧、李政道當時正在那裡攻讀博士學位。
在芝加哥大學，陳省身培養出10位美國歷史上第一批高水準的幾何博士。
1981年，陳省身在加州大學柏克萊分校籌建以純粹數學為主的美國國家數學研究所，是第一任所長，直到1984年退休。
▲陳省身接受福特總統頒發的科學獎章
由於陳省身在整體微分幾何上的卓越貢獻，影響了整個數學的發展，他曾獲美國數學學會的肖夫內獎，後又榮獲國際數學界的最高獎--沃爾夫獎(諾貝爾獎沒有設數學獎項)。
在紀念美國數學會成立100周年時，著名數學家奧塞曼指出：「使幾何學在美國復興的極有決定性的因素，我想應該是40年代後期陳省身從中國來到美國。」
諾貝爾獎獲得者楊振寧是陳省身在西南聯大任教時的高足。楊振寧說，有很多學者不大擅長給學生上課，自己的想法有的時候講不出來，但陳先生講課非常有條理。「陳先生上課非常奇妙，簡直像變戲法一樣。一句話就能把我苦思冥想的問題解決，這足見陳先生的大智慧。」
1975年，楊振寧寫了一首詩，在國際數學界廣為傳頌：「天衣豈無縫，匠心剪接成。渾然歸一體，廣邃妙絕倫。造化愛幾何，四力纖維能。千古存心事，歐高黎嘉陳。」楊振寧把陳省身譽為繼世界數學大師歐幾裡德、高斯、黎曼、嘉當之後又一位劃時代的巨匠。
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將中國變成21世紀的數學大國
陳省身功成名就之時，卻更加懷念故園，報效中華的願望也越加強烈。1972年尼克森訪華，中美關係剛剛開始解凍。這年9月，他首次偕夫人和女兒回國訪問，當他踏上闊別了24載的故土的瞬間，禁不住兩眼溼潤了。
這次回國，他受到當時中科院院長郭沫若等會見。1977年9月26日，當陳省身再次回國時，鄧小平親切會見了他。這對陳省身而言是一個歷史性的時刻。
此時，「文革」已經結束，國內科學開始復甦，陳省身意識到，中國必將迎來數學的春天。陳省身一心想把他最後的心血貢獻給中國數學事業的發展。1984年，中國教育部聘請陳省身擔任南開數學研究所所長。一向醉心於數學研究工作的他，不願擔任行政工作，而這次卻欣然接受了任命。
1985年10月17日，南開數學研究所正式成立。在成立大會上，陳省身鄭重表示，要為數學所乃至中國數學事業的發展鞠躬盡瘁，死而後已。
在籌建南開數學研究所時，他捐款1萬美元，捐書7000餘冊，還有轎車3輛，並立下遺囑：將自己遺產的三分之一用於南開數學所。隨後他又將所獲沃爾夫獎的全部款額5萬美元，捐獻給了所裡。
開始，人們都以為陳省身的所長只是名譽性質的，具體事務恐怕要交給副所長胡國定了。胡國定聽到這話後連連擺手說：「這是莫大的誤解。」
陳省身每年來南開兩次，每次待兩個月。在他返美期間，數學所大小事宜皆由胡國定通信聯絡。往往陳省身給胡國定發出一信，未等回信，就又發出另一封。他的每封信都編上了號，信中事務也排上序號，總有十多項。有一次，陳省身來信說，某號信的某一項胡國定尚未給予答覆，這就使胡國定也不得不把信編上了號。
陳省身把南開數學所當成自己的兒女一樣呵護與培養。每年都會邀請一些有名的數學專家前來講學。
在南開數學所成立的第二年，即1985年，陳省身當選為首批中國科學院外籍院士。
▲1992年，四大巨星匯聚南開
（從左至右為陳省身、吳大猷、吳大任、楊振寧）
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「是那顆小行星把陳先生給帶到了天上」
陳省身常說，未來的數學大國在中國。於是，「21世紀中國要建成數學大國」這個「陳省身猜想」便在數學界廣為流傳。
1998年他再次捐出100萬美元建立「陳省身基金」，供南開數學所這個中國數學基地發展使用。
▲2005年，由陳省身提議、國家投資建設的南開大學國際數學研究中心大樓落成，學校將這座宏偉的建築命名為「省身樓」，以紀念陳省身先生為數學事業做出的卓越貢獻。
2001年，陳省身又有一個設想，那就是在南開大學建立國際數學研究中心。2001年7月22日，南開大學副校長胡國定給中央寫信，以陳省身的名義申請建立國際數學研究中心，獲得了批准。
這是是陳省身主持、創辦的第三個數學研究所，多年來造就了多個世界知名的數學家。他培養了大批優秀的博士生，其中很多已成為國際著名數學家，如獲得數學「菲爾茲獎」和繼陳省身之後的第二個獲沃爾夫獎的華人數學家丘成桐，以及獲得首屆國家最高科學技術獎的吳文俊等。
2000年，陳省身與夫人回南開大學定居，親自為本科生講課，指導研究生，招攬人才，推動南開數學學科的發展，為我國的數學事業作出了重大貢獻。
▲國際天文學聯合會小天體命名委員會將一顆編號為1998CS2的小行星命名為「陳省身星」
2004年12月3日，這位偉大的數學家在天津辭世。當天晚上，難以計數的學生自發圍在湖畔，手捧蠟燭，為陳先生守夜。
就在陳省身辭世一個月前，國際天文學聯合會小天體命名委員會將一顆小行星命名為「陳省身星」。有人說，是那顆小行星把陳先生給帶到了天上。
在病重住院時，陳省身還同醫生開玩笑說：「我若是不行了，就到數學聖地希臘去報到。」彌留之際，陳省身用顫抖的手寫下「希臘」二字。在最後一息，他仍嚮往著數學聖地……
許來日方長，有幾人來往!
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