女數學家劉秋菊:願把數學當做終生事業

2020-11-22 科學網

    2007年12月17日,在浙江省人民大會堂,劉秋菊上臺接受晨興數學銀獎,左為其博士導師、哈佛大學丘成桐教授。(攝影:溫新紅)

 

劉秋菊,1974年出生於中國臺北,1993年到1997年就讀於臺灣大學數學系,1997年於哈佛大學攻讀研究生學位,並於2002年獲得哈佛大學博士學位,現為美國西北大學和哥倫比亞大學數學系副教授,2007年榮獲第四屆華人數學家大會晨興數學銀獎。(攝影:溫新紅) 

 

秋菊很美——黑色絲絨洋裝,白色高領毛衣,鵝黃色絲巾上系一枚琥珀玉扣。

 

2007年12月,在杭州舉行的第四屆世界華人數學家大會開幕式上,她是7位獲得2007年度晨興數學獎的數學家中唯一的女性,亭亭玉立,為眾人矚目。

 

頒獎詞寫道:「劉教授榮獲2007年晨興數學銀獎,以表揚她在開戈羅莫夫-威騰(Gromov-Witten)不變量的定義、拓撲頂點的數學理論以至廣義相對論中擬局部質量新定義等方面的重要貢獻。」

 

劉秋菊1974年出生於中國臺北,2002年獲得哈佛大學博士學位,現為美國西北大學和哥倫比亞大學數學系副教授。

 

「她的研究領域包括與理論物理相關的代數幾何、微分幾何、辛幾何和拓撲學,在獲得博士學位後僅僅5年的時間裡,她在這些領域中做出了多項基礎性和有影響力的工作,部分工作具有裡程碑式的重要性,她已成為所在領域最重要的年輕領袖。」浙江大學及加州大學洛杉磯分校數學系教授、劉秋菊的合作者劉克峰在頒獎禮上這樣介紹。

 

小學時就知道自己會選理科

 

對劉秋菊來說,選擇數學是一件很自然的事,因為從小學開始,她就覺得數學比其他功課更簡單。

 

她的母親是高中數學老師,舅舅從碩士到博士念的都是數學,現在是臺灣一所大學的數學教授,但「實際上我很少需要媽媽在數學方面幫我。小時候與舅舅接觸得也不多」。

 

「因為媽媽是高中老師,所以我在小學時就知道高中一年級結束時要選擇上文科或理科班,高考時文理科的題目是不一樣的,我當時就想我當然會選理科,所以,我很早就知道我要學理科。」

 

初中時,劉秋菊希望自己的每門功課都一樣好,她發現自己念理科基本上不會花很多時間,念文科卻要花很多時間。「雖然最後都一樣好,但理科對我來說更容易一些。所以,我很早就知道我要學理科。」

 

臺灣大學數學系是劉秋菊填寫的第一個志願,其他幾個志願也都是數學系。臺灣大學數學系有光榮的傳統,尤其是女生。1970年,數學系一個班就出了李文卿、張聖榮和金芳蓉3位世界著名的女數學家,一時名聲大振。

 

大學四年級時,劉秋菊的各科平均成績排名全班一名。畢業時,她得到建議:如果將來要作學術,畢業後必須到國外知名高校去學習。那年暑假,哈佛大學數學系講座教授丘成桐到臺灣講學,他表示可以在當年收一名臺灣的研究生。臺灣大學的3位數學教授都推薦她去申請,並介紹丘成桐認識她。

 

這三位教授與丘成桐的淵源頗深。王藹家是陳省身的學生、丘成桐的師弟;翁秉仁是丘成桐的學生,李瑩英則是丘成桐學生的學生。

 

「對我來說,沒有比這更好的機會了,很幸運,丘教授錄取了我,所以畢業一年後我就到了哈佛大學。」

 

在到哈佛前,3位教授擔心她是否能適應丘成桐每周9個小時的高強度研討班,因此,在半年多的時間裡,他們仿照丘成桐研討班的方式對她進行強化訓練。「這個研討班主要是我在講,強度更大些,所以,我一到哈佛就參加了丘教授的研討班,都很適應。」

 

曾擔心是否能畢業

 

1997年秋,劉秋菊來到哈佛大學。「在研討班上講數學對我有很多幫助,因為當時我的英語口語很差,所以有機會講一講是很好的;有時,以為自己看透了某個問題,但下面十幾個師兄會經驗更多,他們提問題時我才發現自己其實並沒有完全懂。」 

    剛到美國時,劉秋菊在數學上懂的東西很少,沒有想直接做研究,丘成桐建議她多上一些課。在研究生培養上,丘成桐希望學生比較獨立,他認為如果在學生做論文時給予幫助太多,學生畢業後是沒有辦法生存的,因此,他鼓勵學生儘是靠自己。

 

但到三年級時,劉秋菊發現自己什麼也沒有做出來,懷疑自己是否能畢業,著急了。


   「我當然知道丘教授是最好的,這樣的訓練是希望我將來有成就,但當時我著急了,不能確定自己是否能畢業,我想到了換導師。」

 

劉秋菊告訴丘成桐自己的想法。丘成桐說:「你對博士的觀念是錯誤的,博士期間要儘可能多學數學,以後有什麼想法就多與我談談,也許這樣就能做出來。」並安排她去訪問女數學家騰楚蓮和金芳蓉等,以及其他女研究生。

 

「這是一段特別難忘的經歷,我永遠不會忘記。」這件事情過去沒多久,她就做出東西來了:「那是2001年初的寒假時,我與別人合作,寫了我的第一篇論文,就是有關開戈莫夫-威騰不變量的定義。當時不能說我很有信心,只是不再擔心了。」

 

兩份工作找到她

 

2002年秋天,劉秋菊獲得哈佛大學的數學博士學位。在丘成桐的推薦下,她獲了哈佛大學3年期的研究助理職位,這是哈佛大學特設的很高榮譽的博士後職位,而且是一份只有權利沒有義務的職位,也就是說這個職位是不用教書的。「這很珍貴,不用教書的博士後在數學專業很少。」

 

2003年是劉秋菊的豐產年,她和別人合作在這一年發表了6篇論文,其中一篇是和劉克峰及清華大學數學系教授周堅合作證明了馬裡諾-瓦發猜想。「這個猜想的證明進行得相當曲折和困難,我們曾經想到放棄,只寫下部分結果,最後,劉秋菊趕來與我討論,作無奈的最後一試,居然成功了!」 劉克峰說:「我們的證明是幾何方法與組合技巧的美妙融合,對今後類似公式的證明都具有方法論上的借鑑作用。」

 

也就在2003年時,美國西北大學找到劉秋菊,建議她申請該校助理教授職位,丘成桐則希望她能做完博士後。考慮到找工作的艱難,她對西北大學說:「如果給我職位,那我也一定要在做完3年博士後研究後才去。」美國西北大學同意了,當年11月她去美國的西北大學面試,12月就得到了助理教授職位。

 

一年後的2004年,哥倫比亞大學又來找到劉秋菊。她說:「我已經答應去西北大學了。」對方說:「有沒有可能你先到西北大學呆一年,再到哥倫比亞大學呆一年,然後再作決定。」她同意試試看。

 

2005年5月,劉秋菊在博士後出站離開哈佛前,丘成桐賦詩贈高足:劉季興漢,提三尺劍,創百世功,大丈夫是也;秋菊似錦,讀萬卷書,傳千秋業,一婦人而矣。」

 

在隨後的一年裡,她在哥倫比亞大學停薪留職,到西北大學工作,西北給她了永久性的副教授職位;2007年,她在西北大學停薪留職,到哥倫比亞大學工作一年,這一年,哥大也給了她副教授的職位。 

 

2007年12月,在杭州開完會後,劉秋菊將回西北大學了,她說:「現在兩所大學都要求我在2008年3月前作出最終選擇。」什麼是作決定時的最重要因素呢?她說:「最重要的是同事的研究方向與我的方向是否能夠相互接受。」

 

對於現在的研究生和將研究數學的學生,她希望「至少在報考時能真心真意地要把數學當成終身事業,這樣就不會因遇到困難而輕易放棄」。「我願意花很多時間在學生身上,但不願看到他們遇到困難就轉行。」

 

數學幾乎成為劉秋菊的生活的全部,已過而立之年的她事業有成而家未成。她說,過去擔心工作多一些,今後也許會多花一些時間考慮這方面的事情。

 

劉克峰借陶淵明詩讚美劉秋菊:芳菊開林耀,青松冠巖列。懷此貞秀姿,卓為霜下傑。

 

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