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一生做好一件事:他选择数学

发布日期:2011年03月17日 08:39  点击次数:

  [本站讯]刘建亚,1964年出生。师从潘承洞院士,从事数论的研究,1995年在山东大学获得博士学位,1996—1999年在香港大学从事博士后研究,2000年任博士生导师、入选教育部“跨世纪人才培养计划”,2001年获“国家杰出青年基金”资助,2002年被评为“长江学者奖励计划”特聘教授,2003年被评为全国高校首届教学名师,入选2009年“新世纪百千万人才工程”国家级人选。现任数学学院院长,主持、参加教育部科学技术研究重大项目、科技部“973”重点基础研究发展计划、国家自然科学基金重点项目多项。
    他经常对学生讲,一个人一生中只要认认真真地干好一件事就足够了。十年,二十年,正是秉承着一生做好一件事的信念,刘建亚在数论领域披荆斩棘,辛勤耕耘着。

   
 一篇报告文学“决定”一生的路 

    刘建亚从小喜欢数学,但这种“喜欢”得益于特殊的环境和经历。
    那是他上小学三年级的事。当时,由于学校条件简陋,师资力量不够,三、四两个年级实行“合堂教学”。数学老师先讲三年级的课,布置完课堂作业后,接着给四年级的学生上课。小建亚很快就完成了课堂作业,剩下的时间没事干,又饶有兴趣地听起了四年级的课。老师每每在四年级学生回答不上问题时,提问小建亚,他大多都能正确回答。谈起这段学习时光,刘建亚心存感激地说:“看到老师赞许的目光,特别有成就感,特别受鼓舞。我最初对数学的兴趣,可能就是这么来的。”
    如果说小学时对数学的兴趣还是一种朴素的情感,刘建亚初中的经历却使这种情感上升到了理性的层面。数学老师对他爱护有加,经常叫他一块“研究研究”。一天,老师把他叫到办公室,专门要他看一篇名为《哥德巴赫猜想》的报告文学,问:“你知道陈景润这个人吗?”他摇摇头。老师说:“拿回去仔细看看吧!”这位教师可能没想到,就是这篇报告文学决定了一个少年一生的路。回忆往事,刘建亚感慨万千:“看了《哥德巴赫猜想》后,我似乎一下子长大了,第一次知道数学是一件可以做一辈子的事,第一次知道数学王冠上有一颗明珠叫‘哥德巴赫猜想’。”
    从此,刘建亚对数学的兴趣越来越浓,有了一种自发的学习动力,高中时就自学了《微积分》。1980年,刚满16岁的他考进了河北师范大学数学系。毕业后,刘建亚到廊坊师范学校教书。当时,他3个月的工资只有160多元,而一辆自行车要180多元。面对生活的窘迫,他看不到自己喜欢的数学能给生活带来什么转变,这让他一度感到非常灰心。在思想斗争最激烈的时候,刘建亚曾经把所有的数学书和书法书都摆在桌上,他很想随机地把一堆书推掉,只去做桌上剩下的那门学问。他当时真的把数学书都推到了地上。但想了想,他又拾了起来。“对我来说,一辈子只能做一件事,能把这件事做好已相当不容易。用句流行的话说,选择数学就是选择了用青春赌明天。”刘建亚感慨地说,“那种情况下,我只好赌。假如我赌错了,不是我一个人的悲哀,而是整个基础学科的悲哀。”
    1989年,刘建亚考取了潘承洞院士的研究生,从那以后,他开始了数学的专业研究。


    不懈探求 只为梦中璀璨的明珠

    哥德巴赫猜想,这个被誉为数学王冠上一颗明珠的著名猜想,多少年来一直吸引着数论精英的目光。在数论界,熟悉经典的研究者很多,掌握现代数学工具的人不少,而“两栖”者却不多,刘建亚便是其中的佼佼者。他不断探求用现代数学工具解决数论领域的经典问题,尝试前人没有走过的路,别人没有试过的方法,寻找能证明猜想的途径。他坚信,这样走下去一定会得到前人和别人未曾得到的东西。这样的探寻,需要付出异常艰苦的劳动。
    1994年,刘建亚博士论文取得一定进展后,向导师潘承洞院士作了简短汇报,期待老师给予肯定。不料,老师却说:“不够好,还要取得更大进展。”他的论文是关于非线性素变数三角和在小区间上的估计。这是数论的一个基本问题,是解决了“奇数哥德巴赫猜想”的俄国著名数学家维诺格拉多夫于1937年提出并研究过的,但只解决了局部问题。刘建亚要突破的,是三次方以上的一般情形。在向导师作汇报后的4个多月时间里,刘建亚开展了一场艰苦的攻坚战。他几乎每天都要奋战到夜里一两点。回忆起这段经历,刘建亚说:“我的大脑被问题追得始终处于亢奋状态,身体却越来越虚弱,心脏有时都觉得好像再也承受不了似的。”历尽艰辛,他终于取得成功,得到潘承洞院士的首肯。
    突破有时就来自一次灵感突现,而灵感只会光顾那些不吝付出的人。刘建亚在香港做博士后期间的一次攻关,对此作了最好的注解。当时刘建亚的博士后研究计划包含数论领域4个未解决的问题。前3个问题相对比较轻松。第4个问题是美国数学家盖拉格1975年提出的一个猜测,即每个大偶数都可表成4个素数的平方与K个2的方幂之和。多年来,无数人研究过这个猜测,但未有突破性进展。刘建亚一头钻进了这个问题,大半年时间过去,研究进展不大。由于让问题“追”得吃不好、睡不着,他的身体几乎吃不消了。一天,在图书馆翻阅书刊时,一篇法语论文吸引了刘建亚的目光。一看到那篇论文的题目,他就知道方法找到了。至今,他还庆幸地说:“如果不是懂一点法文,就抓不住当时的灵感。”
    普林斯顿大学Peter Sarnak教授曾经这样说,“建亚的学术研究已经走上一条前途远大的道路。我相信他将成为自守形式理论研究的带头人。在中国的研究者中,他是唯一一个能将经典解析数论和当代自守形式成功结合的人。”
    为了科学研究,刘建亚与时间赛跑,几乎放弃了一切节假日和休息时间。功夫不负有心人,在数论领域,他取得了一系列“优美的结果”,令人瞩目。他实质性地改进了经典圆法,在堆垒素数论的研究中取得了实质性的突破;与其他数学家合作,首次证明了盖拉格猜测;首次定出了几乎哥德巴赫问题中重要常数K的三个具体数值;在当代数论研究的核心领域——自守L-函数的解析理论中,与其他数学家合作证明了一类L-函数在临界直线上的亚凸性上界,这一定理在几何甚至理论物理中都有着深远的意义和广泛的应用前景。
    目前,刘建亚正在打造一些通往哥德巴赫猜想终点的工具。他和同事们赞同英国伟大数学家哈代说的话:“最终解决哥德巴赫猜想的方法应该是圆法。”所谓圆法,通俗地理解就是解决猜想问题的哲学路径。但刘建亚认为,必须结合更高深、更现代的代数、分析、几何等工具。如成功,必将带来革命性的成果。

    
任重道远 一辈子做数学

    数学学院1998级本科学生毕业时,刘建亚在留言一栏写了这样一段话:“曾子曰:士不可以不弘毅,任重而道远。仁以为己任,不亦重呼?死而后已,不亦远乎?”他借此与所有同学共勉——作为一个读书人,我们任重道远。为了成就一番事业,多年来,刘建亚全身心地投入到教学、科研、管理和学科建设工作中,勉励奉献。
    作为数学学院院长,他十分重视人才队伍建设。为加强对青年教师的培养,增强学术梯队的后劲,他积极倡导并设立了数学学院“杰出青年基金”和“青年博士基金”,鼓励青年学者攀登科学高峰。深知教材是高等教育和教学改革的重要环节,也是保证教学质量的前提,他主持修订了山东大学非数学专业高等数学教学计划,主编了《大学数学丛书》,列入国家“十五”重点规划教材。为开阔学生视野,他积极引进国内外名校的师资力量给学生讲课,作前沿报告,带头用英语或双语讲授专业课。通过国内外研究生教育对比,他针对我国研究生教育在资格考试方面普遍不规范的问题,加强资格考试课程的设置,使得数学研究生基础坚固宽广,更有后劲和创新能力,并与国外名校进行研究生联合培养。
    刘建亚注重加强学术交流。利用自己在国内外的影响,他不断聘请知名数学家客座教授或兼职教授,开展实质性的学术合作,曾先后邀请美国科学院院士Sarnak、美国艺术与科学院院士Shahidi、英国皇家学会会员Wooley、香港大学莫毅明等著名数学家来访,并作了精彩的系列报告。他设立了“学术交流基金”,支持教师参加国内外合作研究,增加国际国内学术经历。
    刘建亚非常重视国际交流及国际会议对科学研究的推动作用,近几年,举办了多次高水准的国际会议,2006年在威海举办第四届中日数论会议,2008年作为中方组织人在日本近畿大学举办第五届中日数论会议,2009年在威海举办国际数论与表示论会议,2010年在威海与联合国教科文组织下属的数学机构CIMPA联合举办数学国际暑期学校,与以色列希伯来大学爱因斯坦数学研究所打造精品合作项目等。同时,刘建亚也应邀到本专业的国际学术会议上作大会报告,或者到一些世界一流大学和研究机构(例如普林斯顿大学、普林斯顿高等研究院、斯坦福大学、巴黎Poincare研究院)讲学、从事合作研究。特别是2009—2010年,刘建亚应邀全程参加了普林斯顿高等研究院“解析数论年”活动,向国际数学界展示了山大数学学科的成就。
    刘建亚公道正派,治学严谨,工作勤奋,待人诚恳,充满自信,深深感染和影响了众多学生和青年教师。在学生看来,他既是学习上的良师,也是生活中的益友。与导师潘承洞类似,刘建亚兴趣广泛,多才多艺,喜欢书法、京剧,还喜欢读哲学、历史著作。不过在他看来,自己只是可以做一点数学的人,书法、京剧艺术只是调节,从艺术中能得到数学方面的一些灵感。
    有人问刘建亚,整天与数字符号打交道,一辈子做数学,会不会感到枯燥?会不会变得孤独?他的回答非常肯定:“做数学需要大智大勇,大智不需多解释,大勇就是以渺小的身躯,去探索宇宙的奥秘。就像哈代说的,假如你有做数学的能力,你一定要做数学。做什么你只要想做好它,都会变得孤独,你必须孤独,如果你不想孤独,就不会成功。”

【供稿单位:数学学院 宣传部 新闻中心    作者:刘婷婷    编辑:新闻中心总编室    责任编辑:宜山  】

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