陳省身——從數學家到愛國者的瑰麗人生

2023年12月13日發(作者：珍愛的近義詞)

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陳省身——從數學家到愛國者的瑰麗人生

國際數學聯盟及陳省身獎基金會在香港宣布成立全球數學大獎“陳省身獎”，以表彰終身成就卓越的數學家，并紀念已故國際數學泰斗陳省身教授。這是該聯盟第一個向華人數學家致敬的獎項。

“陳省身獎”是國際數學聯盟負責的第4個大獎，其他3項也均以數學家命名，分別為設于1932年的“菲爾茲獎”，是40歲以下數學家的最高榮譽；始于1982年的“內萬林納獎”，信息科學領域獎項；2006年開始頒發的“高斯獎”，在應用數學領域授獎。而“陳省身獎”為終身成就獎，并且不限數學分支，授予“憑借數學領域的終身杰出成就贏得最高贊譽的個人”。

陳省身是誰？他是怎樣的人？他有什么樣的成就？他為什么能獲得國際數學界如此高的贊譽和表彰？

……

是的，當看到“陳省身獎”這4個字時，我們心中的種種疑問不禁油然而生。本篇文章將解讀一代世界級數學大師——陳省身。

標簽：陳省身；數學；人物

陳省身(Shiing-shen Chern)，世界級的數學大師。他的數學，至純至美。他的一生，至簡至定。

他開創并領導著整體微分幾何、纖維叢微分幾何、“陳省身示性類”等領域的研究。他是唯一獲得世界數學界最高榮譽“沃爾夫獎”的華人，被國際數學界尊為“微分幾何之父”“當今最偉大的數學家”。曾先后主持、創辦了三大數學研究所，造就了一批世界知名的數學家，其中華人科學家有楊振寧、廖山濤、吳文俊、丘成桐等。晚年情系故園，每年回天津南開大學數學研究所主持工作，培育新人，只為實現心中的一個夢想：使中國成為21世紀的數學大國。他不遺余力地為把中國建成數學大國貢獻了畢生的精力和心血。

數學——一生的興趣和選擇

陳省身，1911年10月28日生于浙江嘉興秀水縣，因那年是辛亥年，所以號“辛生”，名字則出自《論語》——“吾日三省吾身”。

他只上過一天小學。8歲那年，陳省身才去浙江秀水縣城今嘉興市里的縣立小學上學。可那天下午放學時，不知什么緣故，老師卻用戒尺挨個打學生的手心。陳省身雖然因為老實沒挨打，可這件事卻對他刺激太大，從此便不肯再邁進小學校門。第二年他考入中學，4年之后，考入南開大學理學院本科。在南開，陳省身做出主修數學的第一次選擇：一方面是因為他的數學能力一向比較好，另一方 面則是由于他上第一堂化學實驗課，在吹玻璃管時手足無措，而助教又是嚴厲著名、外號叫“趙老虎”的，從此他對理化充滿畏懼。看來每考數學“必是王牌”的他，是為數學而準備的，他想。

陳省身19歲時考入清華大學讀碩士。在清華時的陳省身，對微分幾何充滿了向往，但未曾入門。“那時候的心情，是遠望著一座美麗的高山，還不知如何可以攀登。”后來，陳省身聽了德國漢堡大學數學家W.布拉施克的“微分幾何的拓樸問題”，決定去漢堡讀書。漢堡道路的選擇使他有幸接觸了布拉施克、E.凱勒、E.嘉當等世界最偉大的數學家的思想和學術。在漢堡大學開設嘉當-凱勒定理討論班時，一開始幾乎所有的人都來了，但因為艱澀難懂，最后只剩下陳省身一個人，就在那時他懂得了嘉當的魅力。

1936年，陳省身的公費期滿，接到清華的聘約，但他決定去巴黎跟嘉當先生工作一年。“這對于我在數學上的研究發展來說確是決定性的一年。”他說。

1937年陳省身回到國內，正值抗日戰爭爆發，戰爭幾乎會影響和改變每個人的命運，但是戰爭卻沒有影響陳省身的數學方向。

陳省身隨西南聯大南遷。“設備圖書什么都沒有，條件差，也沒房子，記得我和華羅庚、王信忠先生擠在一個房間，因為地方小，連箱子里的一點書都不愿意打開。但就是在這樣的環境里，也能做出成績來。”陳省身在昆明的煤油燈下寫出的兩篇文章，發表在普林斯頓大學與高級研究所合辦的刊物《數學紀事》上，數學家H.外爾和A.韋伊認為陳省身的研究工作達到了“優異數學水準”。遂極力促成陳省身來普林斯頓。他們認為陳省身是“迄今所注意到的最有前途的中國數學家”。

雖然美國卷入戰爭，但普林斯頓卻因戰爭得“福”——愛因斯坦、馮·諾依曼、E.諾特等因猶太人或與猶太人有關的受迫害科學家的加盟，使普林斯頓取代歐洲而成為世界數學中心。陳省身決定從昆明前往美國的普林斯頓。因為戰事緊急，去普林斯頓的路困難重重，但是他沒有畏懼，前后輾轉用了一個星期，陳省身終于到達美國。

1943年，是陳省身一鳴驚人的一年。這一年，32歲的陳省身在美國普林斯頓高級研究所完成了關于高斯-博內公式的簡單內蘊證明，這篇論文被譽為數學史上劃時代的論文，這是陳省身一生中最重要的數學工作，因此，他后來被國際數學界尊稱為“微分幾何之父”。

“我得力于吾國兩名成語自勵，即‘日新日日新’的精神和登峰造極的追求。”陳省身說。

在數學上“統一中國”

自1949年建國以后，中國大陸的數學界也開始實行向以蘇聯為首的社會主義陣營“一邊倒”的政策。此后的近40年里，中國與國際數學聯盟完全中斷了聯 系。與此同時，臺灣的數學界卻在國際數學聯盟中占據著“中國”的席位，中國數學的代表權問題成為當時一個十分敏感的政治問題。促成中國數學界的統一，是當時全體華人數學家的共同心愿。

1986年，國際數學家大會在加州大學伯克利分校召開。作為中國數學家代表，北京大學的張恭慶院士親身經歷了“統一”的全過程。“陳先生是伯克利分校的終身教授，他熱情地向大陸和臺灣的數學家盡地主之誼，請他們到家中吃飯、交談。”張恭慶說：“陳先生的悉心協調，對實現數學界統一這一心愿起到了催化劑的作用。”

參會期間，陳省身多次召集兩岸的代表們進行面對面的溝通和交流。幾次對話下來，積存已久的誤會基本消除，中國的代表權問題有了解決方案：中國作為一個整體加入國際數學聯盟，擁有最高的會籍等級——第五級，共有5名投票權，其中“中國數學會”3票、“中國臺北的數學會”2票。這樣一來，在數學領域，中國終于實現了“統一大業”。

從1986年至今，海峽兩岸的數學家彼此尊重、相互學習，在國內外都樹立了良好的形象。

“陳省身猜想”——21世紀中國成為數學大國

在南開大學陳省身數學研究所的檔案室里，至今仍存放著陳省身與胡國定200余封20多年前穿越太平洋的通信，從介紹著名數學家來講學，到引進人才，再到籌措捐款，事無巨細。“我記得，寄往美國的航空信是十天到，常常是我的信還沒寄到，陳省身的又一封信就來了，他為南開數學研究所花費的心思太多了。”胡國定回憶說。

在80年代初南開數學研究所房無一間、書無一冊的困難條件下，陳省身不僅將自己的全部藏書——一萬余冊捐贈給數學研究所，又把1985年獲得的世界最高數學獎──沃爾夫獎的5萬美元獎金全部捐贈給南開數學研究所。

陳省身所有的努力，只為一個目標——21世紀中國成為數學大國。這個1988年在南開大學召開的“21世紀中國數學展望學術研討會”上提出的倡議，被時任國務委員、國家教育委員會主任的李鐵映稱為“陳省身猜想”。

“與其他學科相比，數學不需要太多的實驗設備，主要靠數學家的聰明和勤奮，中國原來的基礎也好，率先發展起來更具可能性。”陳省身說。要實現率先發展，物質保障必不可少。會上，陳省身向與會領導表示：“如有可能，希望支持一下。”李鐵映當即表示，要為陳省身“送一個禮”。他指著當時南開數學所的三層樓說：“你可以蓋七層八層嘛！”陳省身卻回答：“要實現我的猜想，不是南開一家能夠做到的，這個禮請送給全國數學界吧！”這份厚禮就是后來數學界熟知的用于培養數學人才、改善數學研究條件等的“數學天元基金”。從1990年的100萬，到2003年的500萬，這筆基金對20世紀90年代以來的中國數學發展起到了重要的作用。

當改革開放的步伐邁入21世紀，國際數學界的“奧林匹克”——國際數學家大會在陳省身的倡議和努力下首次來到中國。2002年8月20日，四年一屆的世界數學家大會在北京舉行，時任國家主席江澤民出席了開幕式，并成為史上第一個為菲爾茲獎獲獎者發獎的國家元首。來自全球的4000多名杰出數學家參加了為期9天的盛會。91歲高齡的陳省身擔任了本屆大會的名譽主席。他高興地對新聞界說:“中國已經是數學大國，下一步目標是做數學強國。”世界數學家大會在北京成功舉行，離陳省身最大的心愿——讓中國在21世紀成為數學大國，又邁近了一步。

對于自己所做的工作，陳省身表示：“國際數學家大會在這里召開，首先說明中國的數學研究得到了國際數學界的承認。我們是做了一些工作，但如果中國數學沒有相當的水平，全世界數學家也不會到中國來開會。”胡國定如此評價陳省身：“中國數學開始和國際接軌，向數學大國邁進。在中國與世界先進國家數學的銜接過程中，陳省身先生功不可沒。”

如今，“陳省身猜想”已變為了現實。中國數學的發展速度超乎人們的想象。不僅學科體系變得龐大，而且與其他學科的聯系變得密切。陳省身為發展中國的科技事業盡心竭力，并培養出一大批數學精英。他還把自己最出色的學生，如陳永川、張偉平召喚回國，成為中國數學界最杰出的新生力量，填補著數學上的重要空白領域。

“數學沒有諾貝爾獎是一件幸事”

陳省身曾經在一篇文章中寫了一個故事：有一次他和夫人去參觀羅漢塔，看著看著突發感慨：“無論數學做得怎樣好，頂多是做個羅漢。菩薩大家都知道他的名字，羅漢誰也不知道那個是哪個人。所以不要把名利看得太重。”他認為數學的菩薩是黎曼和龐加萊。黎曼不斷地開拓了數學的空間，龐加萊把數學的平面和空間推廣到了N維，因為有了這兩位，其他人的工作只能是“羅漢”。

名利從來不是陳省身的追求。“我讀數學沒有什么雄心，我只是想懂得數學，如果一個人的目的是名利，數學不是一條捷徑。”陳省身說自己做學問從來不趕時髦，不搶熱門。

“數學沒有諾貝爾獎是一件幸事。”陳省身說，數學有很多簡單而困難的問題，這些問題使人廢寢忘食，多年或經年不決，一旦發現了光明，其快樂是不可形容的。“這是一片安靜的天地，沒有大獎，也是一個平等的世界。”

“要在國內成立一個基地，培養第一流的數學人才。那基地需有一流的設備，友善的空氣，使人工作其中，覺得快樂。”陳省身說。

千古存心事 歐高黎嘉陳

陳省身一直未放棄對數學的創新研究，他把有創新的數學稱為好數學，做數 學已成為他終身的興趣和生活方式。在2004年10月29日，陳省身93歲生日的第二天，他又公布了他對數學界50年來一直未曾破解的一個難題——關于六維球面上復結構問題的最新研究進展。

2004年11月2日經國際天文學聯合會下屬的小天體命名委員會討論通過，國際小行星中心正式發布第52733號《小行星公報》通知國際社會，將一顆由國家天文臺施密特CCD小行星項目組于1998年2月15日在河北興隆發現并擁有命名權，永久編號為1998CS2號的小行星命名為“陳省身星”，以表彰他對全人類的貢獻。《小行星公報》中稱，陳省身“在整體微分幾何等領域上的卓越貢獻，影響了整個數學學科的發展”。

如今，陳省身的名字，已經深深地刻在20世紀的世界數學史上，成為炎黃子孫躋身國際一流科學家之列的一面旗幟。在國際數學界，有一首詩被廣為流傳：“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。”這首詩是1975年楊振寧寫給陳省身的。最后一句“歐高黎嘉陳”中，楊振寧把陳省身和數學史上的歐幾里得、高斯、黎曼和嘉當并列，稱他為數學史上的第五人。

2004年12月3日，陳省身因病醫治無效在天津逝世，享年93歲。人們在追思陳省身的時候，除了贊譽他的杰出成就，莫不把他與“愛國”聯系在一起。中國科學院院士、北京大學教授張恭慶說：“大家由衷地敬重陳先生，因為他是一個偉大的愛國者。”陳省身高尚的愛國情懷，堪稱激勵后人的典范。他那高貴的愛國品質，是他人格魅力的重要組成部分，也是令人們深切懷念他的重要因由。

93年人生歷程中的閃光點，將陳省身科學登頂的自信，愛國愛鄉的情懷，選擇人生的明智，為人處世的豁達等等如實地展現出來，希望讀者能夠從中得到一些啟示和教益。一切如陳省身本人——淡泊寧靜，志存高遠。

名家評說

陳省身的一生真可謂“桃李滿天下”，他潛心培養出了很多位數學家和科學家，讓我們看看他的學生們是怎樣評價和解讀這位恩師的：

楊振寧:他無時無刻不在做數學

名家簡介：楊振寧，著名美籍華裔科學家、物理學大師、諾貝爾物理學獎獲得者。

“他無時無刻不在做數學，90多歲了還孜孜不倦地做研究。他對數學的貢獻是非常巨大的、是開拓性的。”諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧接受采訪時，深情回憶起他的老師、國際數學大師陳省身。

楊振寧說，陳省身先生對數學的貢獻是非常巨大的，他開拓了一個新的“地盤”、新的天地，從歷史的眼光看起來，這是最重要的。

陳省身生前開創并領導著整體微分幾何、纖維叢微分幾何、“陳省身示性類”等領域的研究，被國際數學界尊為“微分幾何之父”。楊振寧說，陳先生做了非常重要的工作，是20世紀少數幾個人才能做到的。因為微分幾何學這個領域原本是不存在的，是通過陳省身先生的努力創建的，而這個領域今天在整個數學界占據了中心的位置。

陳省身早年曾任教于西南聯合大學，楊振寧是他的學生之一。楊振寧說，上個世紀80年代，陳省身創立了南開數學研究所，這對中國的數學研究影響非常深遠。

談到陳省身先生的為人，楊振寧說：“陳先生做人，在很多方面我是不能做到的。他對于小的方面，不是不注意，而是不在乎，不去計較小事情。他的眼光放在比較重要的大事情上。他對人的態度基本上是善意的。我看到很多國際上的很成功或不很成功的學者，對人講話是不很客氣的，而陳先生跟這些人很不一樣。這就是有很多人羨慕他、做他朋友的原因。”

吳文俊：陳先生的成就是世界級的

名家簡介：吳文俊，首屆中國最高科技獎得主，他的“吳公式”等成果，是20世紀50年代前后拓撲學的重大突破之一，成為影響深遠的經典性成果，是我國最具國際影響的數學家之一。

即便一名普通的數學工作者，對世界級數學大師陳省身的離去，心中也會泛起漣漪。更何況，作為首屆中國最高科技獎的得主，當代數學大家吳文俊，正是大師平生“最得意的弟子”，是大師“決定性地改變了我的一生。”

陳省身一生堅持著自己的夢想，始終不渝。吳文俊回憶說：“外國很多科學研究者，20來歲的確了不起，可有的到后來不見得好，60歲以后就沒聲音了。早熟早衰。這固然有科學體制的因素，本人也是有問題的。而陳先生最早出名也是年輕時候，但他一直堅持到生命的最后，孜孜以求沒停過，這種精神堪稱前無古人，為世人做出了榜樣。”

陳省身1943年到美國普林斯頓研究院，與愛因斯坦成了同事，很快便完成平生最得意的“高斯—博內公式”證明及構建陳氏理論，為大范圍微分幾何提供了不可缺少的工具，成為整個現代數學的重要構成部分。由此，1946年大數學家霍普夫在《數學評論》寫文章說，“微分幾何進入新時代。”可以說，陳省身那時就在國際上成了大名，當之無愧的中國數學第一人。

吳文俊說：“陳先生的成就是世界級的。他對整個幾何的發展起到決定性影響，他是一個創造者，整體地、大范圍地影響了微分幾何這個數學根本性領域的發展。數學的發展，微積分是一個飛躍，堪稱學術的中心。陳先生在這個全新的領域，提出了一整套看法，劃時代的貢獻。”

許多人都知道“陳省身夢想”——中國要成為數學大國。“這個夢想一定可以實現！只要我們念念不忘，埋頭苦干，腳踏實地，就一定會水到渠成。”吳文俊篤定地說。

我們都屬于“陳類”劉克峰

名家簡介：劉克峰，現任浙江大學數學中心執行主任兼數學系主任、光彪講座教授、美國加州大學洛杉磯分校數學系教授，國際頂尖數學雜志主編。

大學里讀書的時候，看到那么多外國人的名字在一個個定理的前面，總有一種說不出的遺憾甚至惱怒。中國人的名字呢？1985年在南開的暑期班里，我第一次接觸到陳類（編者注：陳省身先生1945年發現著名的“陳省身示性類”，簡稱“陳類”，對整個數學界乃至理論物理的發展產生廣泛而深刻的影響），盡管當時不能領略其美妙，但作為中國人的自豪感油然而生，有一種說不出的興奮和激動。我記得當時一直不明白為什么陳先生的英文姓“Chern”里會有個“r”。現在想來很可能就是對“r”和陳類的好奇把我帶進了幾何拓撲，后來陳類也成了我做研究的主要工具，我也越來越感覺到他的美妙。每次給學生講課講到陳類，我都會告訴他們，要學漂亮的而且永不消逝的數學，陳類就是。

和陳先生第一次面對面的交談是在1996年我到了斯坦福教書。當時和偉平一起開車去伯克利山上陳先生家里。坐在陳先生灑滿陽光的客廳里，遙望著裹在薄霧里的金門大橋，談數學，談物理，談當今數學與物理的潮流。當時我問陳先生，為什么會想到研究向量叢，他回答：線性代數研究一個向量空間，很自然的要考慮一簇向量空間，這就是向量叢。而陳類就來自空間變化的二階導數。一句話使我對向量叢與陳類的認識提高了幾個層次。大數學家就是從最簡單，人人看得見的平凡里挖掘出美妙。如今向量叢和陳類一樣在數學與物理中無所不在，卻起源于如此的平凡。

后來我們常去伯克利看他，許多次一起吃飯聊天，看著他慈祥的面孔，碩大的耳廓，一個如此仙風道骨的老人，我突然問陳先生：您年輕過嗎？我想我真的想知道，一個像他這樣的偉人是如何一步一步的成長起來的。陳先生從不鍛煉，但身體卻非常健康。好幾次我們和陳先生一起在伯克利和南開吃飯的時候，丘成桐先生開玩笑講，陳先生的基因和運氣都生得太好了。

陳先生曾在中央臺的訪談中幽默地說，做數學要靠百分之五十的運氣，百分之五十的天分。記得我也曾對陳先生開玩笑講，您的房子風水好啊，面對太平洋，環山抱水。他回答，是風水好，學生都拿獎。我注意到他說的時候絲毫也沒有笑。他的學生里，丘成桐得了世界數學界的最高獎費爾茲獎及克雷夫特獎，吳文俊先生得了國家最高科技獎，張偉平得了第三世界科學院獎。

我想陳先生在天堂里也會常來杭州的，杭州就是天堂。而作為數學家，無論是在南開、北京、波士頓、洛杉磯、伯克利還是杭州，我們都永遠屬于“陳類”。

鏈接一陳省身語錄

應該為理想做點事，為中國人做點事。

——陳省身對出任香港科技大學校長的朱經武說。

一個研究員最重要的成分是偉大的學問家，其他的都不重要。

——2003年陳省身在接受記者采訪時說。

為數學所我要鞠躬盡瘁，死而后已。

——1984年陳省身在時任教育部副部長的朱開軒來南開視察時說。

我們的希望是在21世紀看見中國成為數學大國。

——1980年春陳省身在北京大學演講時說。我最后的事業在中國。

——1976年后，中國政治形勢發生巨大的變化，陳省身開始流露出想在南開大學建立數學所的意愿。

鏈接二 陳省身的科學榮譽

1961年，陳省身繼物理學家吳健雄之后當選為第二位華裔美國國家科學院院士，這是美國科學界的最高榮譽職位。

1970年，獲得美國數學協會的肖夫內獎。

1976年，獲美國福特總統頒發的美國國家科學獎章，這是美國在科學、數學、工程方面的最高獎；陳省身和吳健雄是最早獲得該項榮譽的華人科學家。

1983年，獲美國數學會“全體成就”的斯蒂爾獎。

1984年，年獲以色列總統賀索頒發的沃爾夫數學獎，這是世界數學領域的最高獎項之一；陳省身是獲得沃爾夫獎榮譽的第一位華裔數學家、第二位華裔科學家。

2009年，國際數學聯盟和陳省身基金會合作設立陳省身獎。

鏈接三 陳省身的主要論著

1.《微分幾何的若干論題》，美國普林斯頓高級研究院1951年油印本。

2.《微分流形》，美國芝加哥大學1953年油印本。

3.《復流形》，美國芝加哥大學1956年版；巴西累西腓大學1959年版；俄譯本1961年版。

4.《整體幾何和分析的研究》(編輯)，美國數學協會1967年版。

5.《不具位勢原理的復流形》，凡·諾斯特蘭德1968年版；斯普林格出版社第二版。

6.《黎曼流形中的極小子流形》，美國堪薩斯大學1968年油印本。

7.《微分幾何講義》(合著)，北京大學出版社1983年出版。

8.《陳省身論文選集》(1—4卷)，斯普林格出版社1978年、1989年出版。

9.《整體微分幾何的研究》(編輯)，美國數學協會1988年版。

10.《陳省身文選——傳記、通俗演講及其他》，科學出版社1989年出版。

鏈接四 什么是小行星

小行星是一些圍繞太陽運轉但因為太小而稱不上行星的天體。小行星可大至如直徑約1000千米的Ceres小行星，小至與鵝卵石一般。有16顆小行星的直徑超過240千米。它們位于地球軌道以內到土星的軌道以外的空間中。而大多數小行星集中在火星與木星軌道之間的小行星帶里。有些小行星的軌道與地球軌道相交，有些小行星還曾與地球相撞。

小行星是太陽系形成后的剩余物質。一種推測認為它們是一顆在很久以前一次巨大碰撞中被毀的行星的遺留物。然而這些小行星更像是些從未組成過單一行星的物質。事實上，如果將所有的小行星加在一起組成一個單獨的天體，它的直徑還不到1500千米——比月球的半徑還小。

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