等到1926年從扶輪畢業,軍閥內戰,出入天津的火車不通,我便投考了北洋大學預科及南開本科。后者跳了兩年,備考并不簡單。現在只記得數學要考解析幾何,在扶輪沒有學過(扶輪舊制的數學只到三角)。借了一本楊和摩根的書,自己看了三星期。事后錢先生跟我說,考得不壞。
進南開自然讀理科。將來做什么,那時是不想的。那時南開的理科都是一人系;每系只有一個教授。數學系教授是姜立夫先生。因為姜先生去了廈門大學,錢先生是來代課的。姜先生1927年回南開,我讀了許多他的課,如復變函數、高等代數(即線性代數)、微分幾何、非歐幾何等等。姜先生講解清楚,教書認真,三年中得益匪淺。但我入數學系更主要的原因,是不會動手做試驗,實際上在理科無他系可入了。
1928年伯苓校長的長公子希陸先生來校任第二個數學教授。南開在當時的數學藏書,在全國是首屈一指的。我喜歡瀏覽,許多名著都曾開卷。1930年畢業時我能讀德法文書籍,對于美國的文獻比較熟悉。對數學有些看法。現在回想,一切都很膚淺幼稚的。
南開數學系同班5人:劉君素(女)、劉學信、胡镕、吳大任及我。和學信同屋多年,無話不談。大任讀書成績優異,我們常在一起。
我認清,要進步必須要出國。那時出國的機會是極少。剛巧那年清華開始辦研究院,三年畢業后授碩士學位,成績優異者可派送出國兩年。大任同我都投考了,也都錄取了。但大任決定去廣州中山大學任助教。待1930年秋季我去清華報到時,才知道數學系決定把研究院遲辦一年,聘我為助教。
清華經費充裕,一片興旺氣象。數學系主任是熊慶來先生,教授有孫光遠先生,楊武之先生,及我后來的岳父鄭桐蓀先生。我決定同孫先生習投影微分幾何。1930-1934年間,寫了三篇論文,一載《清華理科報告》,其他二文載日本《東北大學數學雜志》,其中有一篇是我的碩士論文。
清華那幾年的數學人才是很盛的。華羅庚于1932年來任助理。本科生有許寶綠、柯召、徐賢修、段學復等。
我于1934年夏完成碩士學位。學校決定資助我出國兩年。我得學校同意,去德國漢堡大學。
二、德法兩國留學時期(1934-1937)
我去漢堡是要跟W.布拉施克教授工作。布教授于1932年來北平演講,講的是網絡幾何(Geomeny of webs),我聽得懂。我也看過一些他的其他的工作,都有新見。他是當時德國最領頭的幾何學家。19世紀德國的數學領導全歐(也就是領導全世界,因為其他洲實不足道)。20世紀初年此勢未衰。尤其格丁根有希爾伯特,為數學圣地。但1933年德國希特勒上臺,格丁根驅逐猶太教授,鬧了學潮。漢堡是世界大戰后新成立的大學,數學教授除布先生外,還有阿廷和赫克,均極負時望,便成為新的數學中心。
我于1934年9月到漢堡,學校11月上課,中間讀了一個月的德文(我在南開曾讀過兩年德文,能讀數學書刊)。10月布先生假畢返校,我去看他,他給了我一堆他新寫的論文復印本。我發現其中一篇證明不全,他聽了很高興。一個月后我把證明補齊,并推廣了他的結果,成一文在漢堡數學雜志發表,總算立刻確定了我在漢堡的地位。
我于1935年底完成博士論文,學校于1936年2月正式授我博士學位。1936-1937年我得中華文化基金會的資助,可繼續在國外一年(清華公費限定兩年)。我便與布先生商量,決定去巴黎隨E.嘉當工作一年。
嘉當是當時公認的最偉大的微分幾何學家。相認不久,他允我到他家中討論。我平均每兩星期去他家一次。一年中工作緊張,而獲益甚大。1937年夏離去時,自信對微分幾何有了相當深刻的了解。
三、西南聯大(1937-1943)
1937年7月我由法乘船去紐約,經橫貫鐵路至溫哥華,乘加拿大船至上海。我返國前已應聘為清華大學教授。時中日戰爭已發生,學校遷長沙,與北京大學、南開大學合成長沙臨時大學,在圣經書院上課。一學期后長沙已成前線,學校遷昆明,成為“西南聯合大學”。我們一部分教授經廣州、香港、安南而達昆明。我1938年1月抵昆明,與聯大常務委員蔣夢麟先生同行。西南聯大集三校的精英,對年輕學子有重大的吸引力,致人才輩出,在中國教育史上,成為光榮的一章。
聯大數學系人才甚盛。南開姜立夫先生曾培養許多杰出的數學家,是當時中國數學界的領袖。北大江澤涵先生即是他的學生之一。江先生是第一個把代數拓撲引入中國的人。他的學生包括現在北京大學教授姜伯駒(立夫先生的長公子)。清華的系主任是楊武之先生(楊振寧的父親),楊先生專長數論與代數,對于華羅庚初期的數學發展,有很多的幫忙。羅庚最早的論文,不少篇關于堆壘數論,楊先生的博士論文,即在此方面。
聯大年輕教授中最突出者有許寶碌與華羅庚,兩人都出身清華。寶碌專攻統計,由于他的深邃的數學基礎,論文精辟。羅庚事業心強,用功非常人可及。他的數學研究范圍甚廣,揚名國內外。那時數學系有相當的研究風氣,例如,物理系的王竹溪教授、羅庚同我于1939年合開一個“李群”討論班,在國內外都是先進的。
自然那時國內外消息難通,文獻奇缺。我深信數學研究設備不是一個最重要的因素。
我的研究不斷。在聯大6年,寫了十多篇論文,范圍及于不同的方面。我也開了好幾個高深的課。
我的學生有王憲鐘、嚴志達、吳光磊等。憲鐘后來對數學有許多開創性的貢獻。志達對李群的拓撲的工作是一個里程碑。
四、普林斯頓高級研究所(1943-1945)
美國普林斯頓的高級研究所是一個私人創立的研究機構。創辦時即以數學為主要項目。初聘的教授有愛因斯坦、外爾等。人才匯集,不多年便代格丁根而成為國際數學的中心。數學方面的主持者是有名的幾何學家維布倫教授。在巴黎時即因工作關系,曾經通信。回中國后我們繼續通信,自然談到我訪美的可能性。1942年初該研究院正式邀我去訪問。
那時大戰方酣,但由昆明去美仍是可能的。我得乘美國軍用機經印度、中非洲、南大西洋、巴西,歷時一星期于1943年8月抵邁阿密。普林斯頓在戰時大部分科學家參加了戰爭工作,相當清靜。但仍有許多可談的人,茲不列舉。到后兩月,即完成了高斯一博內公式的證明。這可能是我一生最得意的文章。霍普夫曾說:“這是微分幾何最重要和困難的問題。”我的證明有新見,解決了技術上的困難,并開創許多新發展。這在科學研究是難得的。(所謂“文章千古事,得失寸心知”)
美國的數學當時集中在東部,普林斯頓尤為國際數學家薈萃之處。在普兩年認識了很多數學家。高級研究所不收學生,尊重研究,對于數學的交流,貢獻甚大。1945年夏第二次世界大戰結束,西南聯大三校各歸故園,我便準備返國,回清華任教。
我于1945年底離普林斯頓,經芝加哥、洛杉礬,到舊金山候船。戰后運輸擁擠,三月中才得船,于四月初回到上海。
五、中央研究院數學研究所(1946-1948)
早在昆明的時候中央研究院即有設立數學研究所的計劃,聘姜立夫先生為籌備處主任。姜先生聘我為兼任研究員。戰后復員,籌備處指定在上海工作,地點在岳陽路原來日本人所辦的“自然科學研究所”。姜先生1946年去美,創所工作便落在我的身上。
我著重于“訓練新人”。最初一批研究人員,大多是大學新畢業的學生。我每周講12小時的課,授“拓撲學”(拓撲譯名即是那時起的)。由此培養了一批新的拓撲人才,如吳文俊、廖山濤、陳國才、張素誠、楊忠道、陳杰、孫以豐、馬良、林銑等。
我也鼓勵有些人從事其他方面,如周毓麟、葉彥謙、曹錫華等。第一年資深的研究員有陳建功先生。
1948年研究所遷南京九華山,并建新樓,也正式成立。新任的研究員有胡世楨、李華宗,并聘了王憲鐘。姜先生也從美國回來任所長。
該年秋中央研究院舉行第一屆院士選舉,膺選者81人。我是最年輕的。有一天忽接普林斯頓高級研究所所長奧本海默的電報說:“如果我們可以做什么事便利你來美,請告知。”我兩年來忙于所事,沒有注意國內政情的變化。翻閱一下英文報紙,很快就了解南京的局面不能長久,便作去美的計劃。
我們一家四人于1948年12月31日乘泛美機離上海,經東京、關島、中途島、檀香山,于1949年1月1日抵舊金山。
六、芝加哥大學(1949-1960)
我于1949年1月底抵普林斯頓高級研究所。雖賓至如歸,而西望故國,歸去無日,感慨萬千,唯藉工作以忘情。現在有了家室,需要一個長期的職業,便應芝加哥大學之聘為教授。
芝加哥大學由石油大王洛克菲勒創辦,經費充裕,注重研究,是美國第一流的大學。她的數學系產生了美國初期好幾個領袖的數學家,尤負盛名。當時的物理系有費米教授,是物理學的圣地。我1949年夏間就任,楊振寧、李政道都在那里。系中最有名的教授,當是法國人韋伊。我們是多年老友,重聚切磋為樂。芝大有很多優秀的研究生,后來遍布美國數學界。
1950年夏國際數學家大會在美國坎布里奇的哈佛大學集會,我被邀作1小時的演講。這是第二次世界大戰后的首次會議,顯見世界數學的變化:重心由西歐移到美國,領導人物也大大地年輕化。許多數學觀念,戰前是不存在的。在芝大十一年,多次到他校或他研究所作幾個月的訪問,如哈佛大學、麻省理工大學,巴黎、漢堡、瑞士等。在我的指導下完成博士學位的有10人。芝大是一個開明的學校,人才薈萃,思想前進。惜地處城內,學校附近的治安,不如理想。網羅及保留杰出的教員,均漸感困難。
七、伯克利加州大學(1960- )
伯克利加大的數學系,由G.C.埃文斯主持多年,能維持最高的標準。他們感到系內幾何內容的缺陷,埃文斯退休后,便多次邀我。我去加大的原因有二:一是加大正在發展階段,可以聚一些幾何學家;二是加州的天氣與環境。當然空運發達,加州不再孤立,也是一個重要的因素。
幾年的努力,確使加大成為一個幾何和拓撲的中心。我的學生很多,完成博士學位的有31人。
1961年我當選美國全國科學院院士。這事有一段插曲:院土須是公民,我的公民資格雖已通過,但遲遲未去宣誓。當選有些跡兆,所以趕緊去宣誓,兩者相距不到一個月。
我在國際數學家大會又作了兩次演講:一次半小時,在蘇格蘭愛丁堡,1958年。一次一小時,在法國尼斯,1970年。
1979年我從加大退休,學校舉行了一個學術會議,歷時一周,出席者三百余人,許多重要的幾何學家都來了。我續教到1984年。
八、美國數學研究所所長(1981- )
第二次大戰后美國政府的科學經費激增。創辦數學研究所的計劃,時常有人提出。但聚訟紛壇,競爭激烈,迄無成議
。1981年國家基金會宣布在伯克利成立數學研究所是二十多年爭論的結果。我受任所長。這在美國也是創舉。我們沒有永久性的研究員,因為政府經費隨時可因政策改變而切斷。我們的活動集中在某些專題,逐年輪流。對于促進研究,起了作用,贏得數學界的贊賞和支持。我于1984年退休,由芝加哥大學教授I.卡普蘭斯基繼任。
九、南開數學研資所(1984-1992)
天津南開大學胡國定教授請我幫助南開的數學。南開是我的母校,我自然很高興。我們于1984年成立南開數學研究所,得到教育部的強力支持。經過15年的努力,有了一些值得報導的成績。
我們的目的,要在國內成立一個基地,培養第一流的數學人才。那基地須有優良的設備,友善的空氣,使人工作其中,覺得快樂。南開已有好幾個有國際水平的年青數學家。在國內它已是一個數學中心。希望20年后可成為國際中心之一。可惜我不會看見了。
“一朝數學大國日,家祭無忘告乃翁。”
十、晚年生活
一輩子弄了數學,別的多不會了,晚年尤甚,只是精力差些。但我無意做熱鬧的問題。集中在兩方面:
l)芬斯勒幾何;
2)復投影幾何。
兩個都是很有前途的方向。所謂芬斯勒幾何,其實始于黎曼。我定義了一個連絡,推廣了黎曼的情形。很有意思,當時黎曼沒有看到此點。
投影幾何有極為光榮的歷史。現在缺人注意,十分可惜。復數微分幾何,結構豐富,是一個極有前途的方面。這當然也是復變函數論的一個主要方向。
因為個人關系,我長期訪問休斯頓大學,得到兩位年輕數學家鮑大維和嵇善瑜的合作。我同鮑大維、沈忠民合寫了一本“黎曼芬斯勒幾何”的書,由斯普林格公司出版。相信這種幾何是有前途的。
——陳省身一生概述
此文原在《南開周報》1986年10月 13 日、20日連載。 1999年補寫兩節,即文中的(九)(十)。
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