【中國科學報】陸啟鏗 在斷弦琴上奏出多復變最強音

2021-01-18 中國科學院

陸啟鏗在華羅庚家中師生交流

陸啟鏗在講課中

  1983年丘成桐來華訪學受到胡耀邦的接見,前排左起:陸啟鏗(1),丘成桐(3),胡耀邦(4),盧嘉錫(5),吳文俊(6),楊樂(7)

  作為傑出的數學家和數學物理學家,陸啟鏗院士在中國多複變函數和數學物理的發展事業中作出了巨大貢獻,取得了不少具有世界先進水平的開創性和奠基性的工作,其中一些成就曾領先於西方近二十年。

  陸啟鏗的人生之路也頗為傳奇。幼時因小兒麻痺雙腿致殘,家境清貧,無力進高小及初中讀書,但他以堅強的意志,自學成才,成為解放之後華羅庚親自指導的第一個學生。

  斷弦琴終奏美妙曲

  陸啟鏗1927年5月17日出生於廣東佛山一個商人家庭,父親陸子驥、母親梁志雅。陸啟鏗兄妹四人,按年齡順序依次為:陸啟壎(1923~1996年)、陸筠喬(女,1925~2012年)、陸啟鏗(1927~2015年),陸筠儀(女,1929~1948年)。

  陸啟鏗幼時承受了太多波折,過得並不快樂。先是作為大人獲利的工具,早早離開家人被送作養子,沒能達到目的後,自然免不了遭受恚嗔。繼而不幸染病,雙腿落下終身殘疾。步入少年,又遭遇家道中落,成了家中額外的負擔。1938年日軍進攻廣州,全家逃到澳門成為難民,他又從小學失學。一個懵懂的孩子接連遭遇到這一連串的不幸,心中的壓抑、苦悶,甚至於無措的恐慌可想而知。

  在逃避戰亂遷居澳門時,陸啟鏗的腿疾愈發嚴重,只能終日臥床,而家人奔波於生計,無暇顧及到他,伴隨他的只有孤獨和絕望。但陸啟鏗在沉默中並沒有停止對未來的思考,前輩的一句「你的A弦斷了,應該用其他三弦把你的生命之曲奏完!」極大地鼓勵了他。幾年內,他陸續從一位在澳門讀中學的堂姐那裡借課本,自學了從小學到初中的全部課程,並於1942年以同等學歷考進澳門中山縣聯合中學,獲得了清貧獎學金。第二年又轉入澳門中德聯合中學,因成績優秀而多次獲得獎學金。由於行動不便,很多體育活動不能參加。然而,陸啟鏗居然學會了遊泳,在海灘上一遊就是幾公裡之遠,學期考評時,體育竟也不居別的同學之後。

  1946年,陸啟鏗考入中山大學數學天文系,開始了半工半讀的大學生涯。經過四年的學習,他於1950年順利畢業,畢業論文「模函數」深得行家好評。

  千裡馬自薦

  「梁園雖好,非久居之鄉。」1950年,著名數學家華羅庚從美國返回新中國,途中在香港中轉時,曾在廣州作短暫停留,其間被盛邀到中山大學作了一次學術演講。陸啟鏗這時正畢業留校任助教,對數學懷有濃厚興趣的他自然不會缺席這個難得的機會。在當時,這次報告會只是名震天下的數學家回國途中的小插曲,新聞報導中鮮有提及,但對陸啟鏗來說卻是徹底改變了自己的人生軌跡。

  華羅庚,這時正從異國享譽歸來,已是備受國家重視的大師級學界領袖。而陸啟鏗,只是偏居廣東省南部一隅,剛剛畢業、默默無聞的一個小助教。兩個地位相差如此懸殊的人,經過這次不經意的邂逅,命運竟交集到一起,亦師亦友幾十年。

  聽過演講,陸啟鏗既敬佩華先生的人格,更欽服於他精深的學術造詣,於是不久之後就去信向華先生介紹自己學業、工作情況,表達了希望成為華先生的學生的強烈願望。

  這才有了華羅庚不厭瑣碎,親自協調各方關係,把陸啟鏗調進中國科學院數學與系統科學研究院(以下簡稱「數學所」)籌備處自己的身邊。其中華先生曾給陸啟鏗寫過兩封信(如下),陸啟鏗珍藏至今。

  1951年1月2日華羅庚從北京寄給在廣州中山大學數學系的陸啟鏗(注,下文中的劉先生,指的是中山大學理學院的劉俊賢教授)。

  陸啟鏗先生:

  示悉已久,因忙未即復。

  刻擬向先生了解一下情況:如中國科學院擬聘先生為研究實習員,專做研究工作,不知可否由中大協商辦理?切實言之:

  1.先生是否願意?

  2. 如先生願意,請與劉俊賢先生商討,可否協商辦理。

  3.如劉先生與校方同意,請劉先生寫一推薦信及先生寫一自薦寄來。

  4.我當向科學院推薦。

  此請

  研安。

  華羅庚

  五一年一月二日

  劉先生處請代問安。

  1951年2月10日華羅庚又寄出一封信給陸啟鏗:

  啟鏗同志:

  來示已奉到,我們為了照顧到全面,已寫了一信給劉俊賢先生(見附稿)。如果劉先生再來信,我們就可以提出。此復即致。

  敬禮。

  華羅庚

  二月十日

  在華羅庚的協調下,青年陸啟鏗終於迎來了他人生道路上最重要的一個機遇。

  到數學所後不久,陸啟鏗就開始在華羅庚的指導下學習和研究多複變函數,成為解放之後華羅庚親自指導的第一個學生。陸啟鏗與這位老師的成長經歷頗有幾分相似之處,首先他們都患有殘疾卻自學成才;當年熊慶來不拘一格提攜華羅庚,今日華羅庚慧眼識珠拔擢陸啟鏗,一時傳為佳話。

  創建中國多復變

  我們經常看到報紙上宣傳,說某某技術國內領先,但數學上完全不興這一套,如果這樣宣傳甚至會弄出笑話。與工程、技術領域最大的區別在於,數學沒有國內領先的說法,它的標準主要是發表論文的先後與影響。比如誰最先提出了這一理論,誰的貢獻最大,國際上一般有公論。數學家歷來重視優先權,歷史上不少數學家還曾為了優先權而爭論。所以對中國數學某一分支的評價也很簡單,結論無非是國際領先、緊跟國際潮流或落後於國際水平。

  而中國多復變學科的創立,從一開始就瞄著國際標準,可以看作是中國數學其他分支的一面旗幟。2014年6月9日,中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會在北京人民大會堂隆重開幕。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在會議上發表了講話,在回顧新中國成立以來我國取得的科技成就時,在列舉基礎科學突破時,把「多複變函數論」排在第二位,位於「兩彈一星」之後。

  20世紀50年代早期,陸啟鏗得到了華羅庚三年的精心指導,打下了堅實的基礎,他們先後合作發表了一系列研究調和函數的論文,但當時整個數學所也只有華羅庚與陸啟鏗研究多復變,隊伍太小而不足以建立起一個學科。到50年代中期,隨著鍾同德、龔昇的加入,數學所已經能組織起多複變函數討論班,研究隊伍初步建立起來了。50年代末,許以超與陸汝鈐先後加入多復變的學習當中,研究隊伍進一步擴大。時北京大學程民德教授認識到多復變的重要性,邀請華羅庚到北大開設多復變專門化,華羅庚因太忙而最終由陸啟鏗代行,這一舉措也培養了不少人才。

  在華羅庚的指導下,陸啟鏗通過組織數學所多複變函數論討論班,以及到北大數學系多複變函數專門化開班授課,培養起國內第一支多複變函數領域研究的基本隊伍。他們的研究成果也達到了國際領先,特別是陸啟鏗。陸啟鏗與鍾同德合作發表了「Privalov定理的推廣」,獨立完成了「Schwarz lemma and analytic invariants」(《Schwarz引理及解析不變量》)等論文,引起了國際數學界的重視,部分成果被寫入蘇聯數學家的專著中。他在施瓦茲引理證明上取得的成果,現在被稱為「陸啟鏗引理」。1959年國慶十周年之際,陸啟鏗總結了十年來中國多復變研究作為獻禮,引起了美國數學會的注意。正是華羅庚和陸啟鏗做出的大量的開拓性工作,使多複變函數學科在新中國得以初創。

  考慮到中國多復變建立在政治運動頻繁、國家多事之秋的年代,就更為難能可貴了。

  進入60年代,陸啟鏗在多複變函數論領域的研究取得突破性進展。他發表的論文《關於常曲率的K?覿hler流形》,證明了常曲率的完備界域解析等價於單位超球,這一成果被稱為「陸啟鏗定理」,得到國際數學界的普遍認可,領先西方同行近二十年,至今仍被廣泛引用。在此基礎上陸啟鏗提出一個猜想,即有界域的核函數作為兩點的函數是否有零點,在國際上被稱為「陸啟鏗猜想」,而稱核函數沒有零點的域為「陸啟鏗域」。「陸啟鏗猜想」是建國後國際數學界首次以中國數學家命名的猜想,此外以陸啟鏗名字命名的還有「陸啟鏗不變量」「陸啟鏗常數」。一個科學家的名字接連出現在數學概念中,足以說明他在數學上的貢獻。

  70年代以後,著眼於多複變函數論的應用,陸啟鏗又開始涉足理論物理領域,厚實的理論基礎和捕捉科學難題的敏銳眼光,讓他在這一領域依舊得心應手。1973年3月他完成的論文《規範場與主纖維叢上的聯絡》,在國際上率先明確給出規範場與纖維叢聯絡之間的對應關係,並以聯絡論觀點討論了作為規範場的引力場。規範場與纖維叢的關係問題,至今仍是理論物理界的熱門話題之一。

  1980年陸啟鏗當選為中國科學院學部委員(院士),標誌著國內科學界對他的認可。他在多復變領域碩果纍纍,先後獲得了「國家自然科學三等獎」「華羅庚數學獎」「何梁何利基金科學與技術進步獎」等多項獎項。或許他最重要的獎勵就是中國多復變學科的建立。

  陸啟鏗對數學界的貢獻之一還在於他培養了一大批學生,其中湧現出多位院士與國家自然科學獎獲得者。周向宇就是其中的一位代表人物,經過十年的努力,他在1998年解決了「擴充未來光錐管域的猜想」,這一突破被國際數學界稱為20世紀下半葉數學發展的亮點之一。2002年周向宇在國際數學家大會上作45分鐘報告,2013年當選為中科院院士。

  辦開放的研究所

  因在澳門上過中學的緣故,陸啟鏗在一些政治運動中被定為「特嫌」,一直被控制,禁止見外賓。「文革」期間他還有過調離數學所並逃回的經歷。

  1976年,美國代表團訪華,代表團成員伍鴻熙注意到陸啟鏗1958年發表的《Schwarz引理及解析不變量》的論文,與他的研究領域相近。伍鴻熙認為那是一篇極好的文章,並得知陸啟鏗是華羅庚的學生。加之陸啟鏗的英文名(K.H.Look)是按廣東的口音英文拼寫的,同為廣東人的伍鴻熙自然想見見這位同鄉加同行,於是與科恩(J.Kohn)一起非要找陸啟鏗見面,無形中解除了陸啟鏗的禁令。

  「文革」後,在陳省身的建議與華羅庚的同意下,陸啟鏗先後邀請了伍鴻熙、丘成桐與蕭蔭堂到數學所訪問,他們的報告大獲成功,吸引了大批人前來聽講,為「文革」後中國數學的復興打了一針強心劑。伍鴻熙隨後邀請陸啟鏗到美國訪問,這樣,年近六旬的陸啟鏗第一次走出國門,先後到伯克利、普林斯頓訪問,接觸到國外數學機構的先進理念。

  1980年,華羅庚委託陸啟鏗擔任數學所的常務副所長,陸啟鏗固辭不受。他堅持選舉多數通過才接受,華羅庚當即召集助研以上的人員開會,結果陸啟鏗以三分之二多數票當選。

  當時國家已經開始改革開放,陸啟鏗深知數學研究雖不大規模需要試驗設備與器材,學術交流卻是必不可少的,交流不通暢曾是制約新中國數學發展的主要瓶頸之一。鑑於世界上著名數學研究所的管理制度,加上他本人從數學交流中的獲益,陸啟鏗的辦所理念逐漸形成,那就是將數學所辦成一個面向世界的開放機構。

  他堅持「請進來、走出去」的方針,先後邀請了阿提亞、博萊爾、希策布魯赫等國際知名數學家來所訪問,人數之多以至於名字記滿了兩個本子。其中,1983年丘成桐再次應邀回國訪問,受到了當時胡耀邦總書記的接見。當時數學所經費並不充裕,能邀請這些數學家來主要依靠的是華羅庚、陸啟鏗等個人的魅力。陸啟鏗還先後憑藉個人與國外數學家的私人關係,推薦不少人到國外留學訪問,推動了中國數學的現代化。

  然而,在改革研究所的過程中,陸啟鏗遇到的困難遠比想像的複雜——他的選舉措施曾得到科學院領導的認可,然而在其他所的推廣過程中由於種種問題而作罷;他試圖精簡數學所行政人員,然而在當時「鐵飯碗」制度的中國,非政治性錯誤任何人無權開除工作人員;他要求保證質量嚴格晉升程序,卻被很多人罵為斷了他們的前程……這些行政改革也曾給他個人帶來了不少麻煩。

  音樂遊泳寄閒情

  有一種誤解,認為數學家是一些不食人間煙火的怪人,這些人多半是書呆子,至於音樂、文學與藝術這種高雅品,更是與他們風馬牛不相及。誠然有少部分數學家為人木訥,但更多的是像陸啟鏗這樣熱愛家庭生活、對藝術等也有很深的理解的數學家。

  和睦的家庭生活是陸啟鏗事業成功的基礎。1962年,陸啟鏗與張木蘭喜結連理,還得到了華羅庚當場祝福。這兩位耄耋老人攜手走過了超過一個甲子的漫長光陰,在談及夫人對自己事業上的支持,陸啟鏗的臉上充滿著的是滿足和幸福。

  早在澳門中德中學時,受郭秉琦校長的影響,陸啟鏗開始迷上古典音樂。這種興趣伴隨了他一生,以致於工作之餘常要聽上一會兒作為休息,他自己則戲稱為「養腦」。不僅如此,他還系統學習過鋼琴演奏。陸啟鏗對文學的涉獵十分廣泛,家中藏書除了數學典籍,世界名著、二次大戰歷史、各類人物傳記、科普讀物、金庸小說無所不包,加之他博聞強識,孩子小時候最愛聽他講故事,他的普通話不好,夾雜著廣東話的說書風格常引得家人哈哈大笑。

  陸啟鏗的象棋下得極好,連華羅庚都不是他的對手,還要請來國手「教訓」他。而遊泳更不在話下,年輕時可以橫渡昆明湖。陸啟鏗廣泛的業餘愛好,讓生活變得更有趣,這或許是他作出業績的原因之一吧。

  晚年的陸啟鏗仍然勤耕不輟,每天上午準時出現在數學所辦公室,繼續譜寫多復變領域的精彩人生。

  2015年8月31日凌晨1時,陸啟鏗走完了他傳奇的一生。而他對科學作出的巨大貢獻將被歷史永遠銘記。(作者楊靜系北京聯合大學基礎部副教授,王濤系河北師範大學數信學院博士研究生)

  陸啟鏗(1927年5月17日~2015年8月31日)

  著名數學家,中國科學院院士,中國科學院數學與系統科學研究院研究員。1927年5月生於廣東佛山,1950年畢業於中山大學。主要從事多複變函數論、數學物理學等方面的研究並取得多項重要成果——上世紀50年代發表了《Schwarz引理及解析不變量》論文,在國際上較早地討論多複變函數Schwarz引理的工作,引入了Schwarz解析不變量的概念;與華羅庚合作發表了《典型域的調和函數論》論文,建立了典型域上調和函數的系統理論;1966年提出了常曲率的有界域解析等價於單位超球的論述,並提出了一個被稱為「陸啟鏗猜想」的問題;70年代指出物理上規範場與數學上的主纖維叢的聯絡的關係,證明楊振寧的規範場的積分定義等價於沿一曲線的平行移動;80年代以來,提出一個系統的方法,可具體地構造非緊對稱空間的熱核。

  (原載於《中國科學報》 2015-09-18 第3版 印刻)

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