坂本英一教授是2010年全职加入上海交通大学的数学教授。这位学者在为本科生授课之余,常常鼓励他们早日动手开始科研,并且提倡为了科学而科学。在学生眼中,他的课清晰严谨而又直观易懂,还时常会留下一些开放性的问题,并且以“Ifyousolveit,youwillbeinstantlyfamous”来“诱惑”大家。这位代数组合领域的创始人之一,虽然已经年近70,仍然每天进行高强度的科研和教学工作,并且亲自批改每一名本科生的作业。
坂本英一
数学绝不是一些无个性特征的定理或技术的仓库,数学世界中弥漫着浓郁的人文情怀。许多数学家的故事,旨在培养青少年对数学和科学的信仰,以及对纯学术的敬佩之情。在我成为老师以后,我总是鼓励我的学生们尽早开展真正的研究,我相信这是激励他们深入学习的最佳途径。我深刻感受到,给予数学家的最好奖励,就是他们做数学研究时获得的成就感。
学术界的发展与社会的发展总是紧密相连,当今世界,我们已失去了对数学和科学的信心,失去了“为数学而数学”“为科学而科学”的信念,失去了对大学角色的信心 (许多人开始认为大学应该满足纳税人的需求,并且这是大学的唯一任务,而非以发展科学,引领社会为己任)。我曾经以为日本的大学仍旧保持着我所期冀的优良传统,并且对此充满期待。但是我在日本执教的20多年里,日本的大学体系发生了巨大变化,俨然成为15至20年前美国的翻版。对此我深感沮丧,也试图反对,但却无济于事。我认为日本大学丢失了学术的优良传统,其情况甚至比美国更糟糕———许多日本数学家和科学家们失去了对于数学以及科学的自信。然而在美国,他们在某些程度上还保留了这样的自信。我是一个守旧的人,年轻一代也许不了解我们许多上一辈人当年是如何热切期待着可以为数学而数学的。中国虽然还不是学术强国,但是我认为中国应该在学术发展之时,想办法守护学术的传统。我认为中国的大学应该、而且也有能力这样做。
全世界的家长都是相似的,我当年要实现学习数学的梦想也需要和父母斗智斗勇
读小学时,我的最爱是各种昆虫,包括蝉、蜻蜓、蝴蝶、甲虫、蝗虫、蚂蚁等等,直到现在,我还非常善于捕捉和观察各种昆虫。我们那个年代的小男孩儿普遍对各种小昆虫感兴趣,但这一喜好在当代的小朋友们当中已不再流行。我在小学期间阅读了法布尔的 《昆虫记》,成为一名昆虫学家成为我那一阶段最大的梦想。
当我跨入中学校门以后,我意识到世界上专门研究昆虫的科学家为数不多,而需要死记硬背的初中生物课程也让我感到索然无味,这使我放弃了成为自然科学家的愿望。
我的数学成绩一直很好,我也对数学一直很有兴趣,但直到初一,才开始真正着迷于数学。我那时读了一本关于欧几里得几何的书,书中采用传统的方式来讲述欧几里得公理化思想。我还读了许多为中学生写的数学家故事,知道了阿贝尔、伽罗瓦和其他传奇数学家的事迹。我被这些数学家的坚定意志及人生经历所深深感动,尽管他们的生活并不总是与快乐相联。
在中学阶段,我对数学越来越有感情,并越来越坚定地想走上数学之路,尽管我对成为职业数学家意味着什么并不很清楚。
我那时试着研究费马猜想和四色猜想。其中,费马猜想是说对于任一个不小于3的整数n,关于未定元x,y,z的不定方程x的n次方与Y的n次方之和等于Z的n次方,无正整数解;四色猜想则断言任给一张地图,我们可以只使用四种颜色来为每个国家着色,使得具有共同边界的国家所涂颜色互异。很显然,我没有成功,我甚至没有获得任何有意义的进展,但是这些不成功的尝试仍然带给我很大的满足感。(这两个著名的猜想目前都已经被证明了,相关工作是人类心智的荣耀。)
那些我曾看过的青少年读物,都旨在培养青少年对数学和科学的信仰,以及对纯学术的敬佩之情。我坚定地为了追求数学和科学的真理而开展研究,我相信这种态度在我这一辈人中是普遍的,绝不仅限于我自己。
但是,无论那时还是现在,家长都希望子女可以选择更有保障的生活道路。因此,在我读书时,许多家长也不希望自己的小孩研究数学,因为他们普遍认为只有极少数数学专业的学生有机会在毕业后留在学术界从事学术研究,而大部分数学专业毕业生只能去做中学老师或者成为保险公司的雇员。
在选择院系的时候,我和我的许多同学都必须与父母斗智斗勇。我们极力希望能被选入数学系,并愿意独立承担风险。当然,在目前的日本,如果一个年轻人想进入数学专业学习,来自家长的阻力已经不多了,因为随着信息时代到来,比以前多得多的公司需要雇佣数学专业的毕业生。我估计中日两国的情况是类似的。
日本的大学入学考试和研究生入学考试竞争异常激烈。我的研究生同学都很聪明,事实上他们中的大多数人都具备成为数学家的素质并且许多人也确实成为了成功的职业数学家。当我在东京大学读本科和研究生时,我的时间基本都花在了数学研究和学习上,并不关心我周围的世界发生了什么。我选择了有限群论这个方向进行钻研并开始了我真正的学术生涯。
现在越来越多的数学家偏好以数学牟利,为了数学而数学的想法并不受欢迎
相较于学习课本和准备考试,我更喜欢动手做研究,在我成为老师以后,我也总是鼓励我的学生尽早开展真正的研究。我相信这是激励他们深入学习的最佳途径。
获得硕士学位后,我成为东京大学的一名助理教授,作为一个低资历的教员开始了我的教学生涯。后来,一个偶然场合,我获得了申请俄亥俄州立大学博士后的机会。我的博士后申请并没有成功,但我却很快收到一份俄亥俄州立大学预备终身助理教授的聘书。这很罕见,让我非常吃惊,因为我的英语水平不行,我完全没做好用英语开展教学的准备。
鉴于我薄弱的英语水平,他们耐心地允许我在俄亥俄州立大学的头一年讲授只有很少学生选修的研究生前沿课程。那时几乎没有日本数学家在组合领域工作,这一领域也被日本的主流数学界所看不起。在美国,情况有些许不同,组合学正开始逐渐被承认为一个严肃的数学领域。
众所周知,组合学的蓬勃发展与信息时代的来临紧密相连,组合学研究在大量的现代应用领域不可或缺。在另一方面,我感觉我们应该强调组合学的核心部分,也即被数学内蕴的重要性而引发的那些研究方向。我对这一核心内涵的存在深信不疑,我也非常希望能深入开发这样的核心领域。这或许就是“为数学而数学”吧。
即使在当下这个非常追求有用的时代,为追求数学真理而进行数学研究仍有非常重要的现实意义。这也是我辈人年轻时所秉持的观点。就个人而言,我希望自己永远保持这一理念,矢志不渝。
然而不幸的是,这种为数学而数学的想法现在并不太受欢迎,甚至在数学家群体中也如此。我可以在世界各地感受到这一普遍趋势,尤其是在今天的日本。现实情况是,许多数学家偏好以数学牟利。
如果大学或研究人员强调他们的研究对于工业应用的 (潜在) 效用,他们就能拿到更多的钱。
而我想说的是,数学家们自己必须对数学充满信任,我相信即使是由于实际应用背景而做出的真正有用的数学研究,也一定对应于有深度的核心数学。
很多人听说过解决了费马猜想的怀尔斯的故事,他曾花了8年时间完全专注于费马问题的求解。解决了庞加莱猜想的佩雷尔曼更是一个极端的例子。国际数学联盟决定向其颁发菲尔兹奖,但佩雷尔曼却拒绝接受,他还拒绝了美国克雷数学研究所颁给他的100万美金的千禧年数学大奖。
当然,我不会像佩雷尔曼一样极端,只要我认为自己配得上,我会接受任何授予我的奖项。另一方面,我又十分理解他的处境,特别钦佩他的决定,对他寄予深切同情。
我深刻感到,给予数学家的最好奖励是他们做数学研究时获得的成就感,而不是外界的认可,虽然外界的认可在某种程度上,会为那些不像佩雷尔曼一样有足够自信的数学家们鼓舞士气。
尽管可能不如以前普遍,我们当今仍然可以在各个层次的数学家中找到许多人,他们像怀尔斯和佩雷尔曼一样努力地忠实于数学,这其中也包括一些默默无闻的数学人。
每个数学家都憧憬着建功立业,他们的梦想乃至不成功的尝试都会打动我们
我想要提及的另一个观点,是我渴望了解每个数学家个体在数学发展中扮演的角色。每位数学家都憧憬着可以在数学领域建功立业。如果幸运的话,也许你会获得一时的成功;但通常情况下,道路是崎岖不平的,你很难到达设想的目标。尽管如此,我认为,如果我们能看到一个个具体的人的梦想和意图,包括许多不成功的尝试,我们会被深深地打动。
我强烈地感受到数学中人性的分量,特别是当我们编辑已故数学家的纪念文集的时候。
我曾四次参与此类编辑工作,分别 是缅怀 FrancoisJaeger,MichioSuzuki,JaapSeidel 和 DonaldG.Higman。Suzuki,Seidel和Higman可谓寿终正寝,虽然我仍能清晰地听到他们未竟的心愿。然而,Jaeger却是在他事业的顶峰时期骤然辞世,年仅50岁。我常常想,如果他的生命之路更长,如果他可以继续他的研究,那么旋量模型理论研究的现状或许会截然不同。有些时候,我甚至怀疑某些好数学将随着Jaeger的离世而永远不见天日,并为此而颇为不安。
当然,数学中的许多结论往往在遗失之后又被再次发现,但是发现过程却可能是大相径庭。由此,我们可以真实地看到每位数学家在数学进步中扮演的角色。
很多年前我也在日本工作过一段时间,日本的数学家在某些领域有杰出表现,特别是诸如数论、代数几何这样的传统数学领域,但是日本数学并没有在每个领域都达到高水平。而且,在日本数学界中仍然存在很多地方政治,日本组合学界在不同方向上各自为战,不同的研究团队之间没有良好的沟通交流,当然,这也许并不只存在于日本,包括中国在内的许多其他国家也都有类似情况。
现在在中国,我认识一些很优秀的中国学生,他们心无旁骛地致力于数学和科学研究。现在,我每年都为上海交大致远学院大四学生开设图论课程,给我留下非常深刻印象的是这群中国孩子的聪明才智,我也意外地发现给这些学生上课是件多么愉快的事情,他们对学习充满热情,对教师彬彬有礼。虽然我用英语授课,但是与学生的交流似乎并不存在语言障碍。
我还在每个周末讲授一门课表上没有的非正式课程,听课人员是主动前来的本科生、研究生以及教师。我在演讲中建议了许多开放性研究课题。令我非常惊讶的是,有一位还只是计算机系一年级本科生的小伙子,解决了我提出的一个问题,并即将在一份科研杂志上发表他的成果。我也在我的周末课程 (讨论班) 中发现一些同样非常厉害的学生。我很期待将来能与他们合作研究数学。
我真心认为中国有更大的可能性来捍卫学术的价值,在我们的学生中将诞生未来的怀尔斯和佩雷尔曼。在写这篇文字的时候,我想起了我多年前读过的一段趣闻,并准备用它来结束本文。虽然我不能准确回忆起我在哪里读过,但是它可能来自 《美国数学会通报》,作者或许是J.H.Conway。
什么是好的数学工作? 答案很简单,如果有人找到你,问你是否可以以一万美金的价格将你的定理卖给他。如果你欣然接受,那么这就不是个好工作。那么一百万美金又如何? 如果你还是不愿意卖掉你的定理,那它或许就是个非常好的数学工作。真正的好工作是无论别人出多高的价格,你都绝对不想放弃的心血结晶。
数学家的价值不能也不应该被外界因素所衡量,譬如他们发表了多少篇论文,论文发在了什么级别的刊物上,拿到了多高的薪水,得到了多少研究基金,获得了多少荣誉等等。唯一的衡量标准是数学家们如何看待他们自己的工作。如果你对自己的一些工作怀有真情实感,无论别人出多高的价格你都从未想过要放弃,那么你就是一个真正的数学人。