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  陈省身眼中的中国数学与中国教育       
陈省身眼中的中国数学与中国教育
[ 作者:许锡良    转贴自:本站原创    点击数:721    更新时间:2008-06-14    文章录入:admin ]

 

  陈省身先生是我国民国时期造就的一代有很高的国际知名度的数学大师,是中国数学界的骄傲。1984年“因为他在整体微分几何上的卓越成就,其影响遍及整个数学”而与他的学生丘成桐先生一起获得数学界的最高奖____沃尔夫奖。他一生先后求学于南开大学、清华大学、德国的汉堡大学、法国的巴黎大学,及美国的普林斯顿大学学习与研究数学,每一处都是师从国内外第一流的数学大师,由于他卓越的数学天赋及长期的勤奋努力,他取得了举世瞩目的伟大的数学成就。
  在陈省身先生九十岁那年,他发表《九十初度说数学》一文(全文见文池主编,陈珺执行主编,《宇宙简史》,线装书局2003年1月出版,第392-407页。)在文中,陈先生对自己一生的数学研究的心得体会作出了一个总结,这个总结给人以很大的启示。虽然陈老先生说的是数学问题,其实也是我国整个的学术研究制度、教育制度及文化界应该好好反省的珍贵资料。
  陈省身先生的求学经历及研究经历给予我们的教育这样的启示:
  第一,要成就大师,一定要有选择那些有学术天赋的可造就之材来锻造。陈省身先生自己就是因为在南开大学理学院里因为不善长做实验,先后选择学物理、化学、生物学都失败在试验室里,因此整个理学院只有数学可供他选择,而他恰恰就是擅长数学思考的,是一个特别有数学天赋的人。教育顺应人的天赋是非常重要的。陈省身先生在说到自己为什么选择数学研究时,他说:“我中英文都不好,又不会做实验,就只好读数学了。这个答案其实相当近真。现在想来,我的读书路线,实在是早就确定的。比之多才多艺的人,我的选择问题较简单,一生受此益处不浅。”假如按照我们现在的升学标准,陈省身先生小时候算不上一个优秀学生。他当年考进南开大学,只有数学成绩是考生中考了第二名的。其他成绩几乎不及格,也就是因为数学成绩特别好,因此把平均分数拉上了一点,说起来陈省身先生当年算是勉强考上南开大学的。去了南开大学理学院后,第一年是不分科的,结果,必修的几门课,如物理、化学与生物课程都学得非常勉强,所有的实验都不会做,物理也只有不需要做实验,而与数学思辨有密切关系的部分,他才能考得比较好。说明天才往往不是全才,而可能是一个偏才、怪才。全才往往是做不成天才的。但是,目前,我们的教育选拔方式就是要样样齐全,越是薄弱而头疼的科目越是要你去认真学。这样的教育体制其实是在做一种扼杀人才的工作。陈省身先生年少的时候就对数学感兴趣,一生就研究数学并且取得了辉煌成就。这足够给予我们启示。
  第二,要成就大师,一定要有浓厚的学术环境。陈省身先生一生幸运的是遇到了无数个专心数学研究的一流大师。在南开数学系里遇到过当时国内数学界大师级人物姜立夫先生、钱琢如先生等导师,还有一批同样出众的学友,如吴大任先生、吴大猷先生,在清华又遇到熊庆来先生、孙光远先生、杨武之先生、郑桐荪先生,还有后来与陈省身一样大名鼎鼎的同学华罗庚先生。在国内打下深厚的数学研究基础与研究兴趣,打下了扎实的数学学术研究的基本功。那时他们在大学里只讨论学术研究问题,只要在一起大家很快自发地参与到当前的学术前沿的重要问题的讨论上来,学术研讨的气氛十分浓厚。陈省身先生便是在这样耳濡目染的学术气氛中成长的。后来陈先生去德国的汉堡大学,法国的巴黎大学及美国的普林斯顿大学研究数学,所遇到的世界级的一流数学大师更是烂若群星。与这些当时世界一流的数学大师作学术思想交流、碰撞、磨砺,陈省身先生的数学天才得到了淋漓尽致的发挥。特别是在法国巴黎期间,当时法国的数学是世界第一流的。这里曾经出过像黎曼这样的数学绝世天才。当时陈省身先生到巴黎后师从的是世界级数学大师嘉当。嘉当是陈先生在德国数学讨论班上逐渐熟悉的一个数学家,是一个伟大的数学天才。他的数学论文奇异难懂,但是他的数学方法与数学思想又是要取得更进一步的数学研究成果不得不深入了解的。陈先生是这样描述当年去巴黎拜见大师的情景:“1936年,我抵巴黎,即去谒见嘉当。嘉当先生不但是一位伟大的数学家,而且为人谦和随便,也是最好的教员。他只讲法语,我能听懂,但在最初几个月,答复只好用笔谈了。他每星期四下午在办公室接见学生,门口排长龙。两个月后,他同我说,可到他家去谈。我每两星期去一次,每次约谈一小时,没有闲话(我的法文也不够谈闲话)。他的意见甚多,材料熟悉,简单的问题,时常立刻有答案(有时我要花几天才得同样的答案)。会见后天往往接他的信,继续讨论我们的问题。我直到1937年7月离巴黎返国,10个月工夫全力应付每两周一次的嘉当会见,所以工作努力而精神愉快。这时期共发表三篇论文,但工作范围远超出这些论文的内容。”(陈省身《九十初度说数学》)交流探讨及独立思考两者是不可偏废的。陈先生说,后来回国后,这样的交流探讨机会就因为大师少了,而没有能够持续下去,但是,这段时间里,法国巴黎的嘉当仍然利用自己的图书资料优势,源源不断地给陈省身先生寄赠学术资料,仅他自己撰写的论文就有6000页全部复印寄赠给回国后的陈先生,使他的学术思想在回到国内后仍然能够保持国际前沿。这段时间他独自思考摸索成了他的主要工作。他说“学术固需交流,有段闭门精思的时间也是有益的”。在美国的普林斯顿大学求学期间,陈省身已经不是单纯的学生,也已经是有一定的国际知名度的大数学家,但是他在这里遇到的世界一流数学大师仍然令他十分崇拜。当时普林斯顿大学最有名的数学教授是赫尔曼.外尔(CLAUDE HUGO HERMANN WEYL.)他们之间长期切磋学术问题,每天浸淫其中。大师级学术人才的成长,一个良好的学术环境是必不可少的。没有大师,便没有大学,无论楼建得多高多漂亮,都是毫无意义的。
  第三,提携新进。学术思想的研究工作不是一蹴而就的事情,不可能是短时间里就有立竿见影效果的工作,必须长期专心致至,而且即使一生专心研究仍然不够,还需要有世代的学术递队。以老带新,承上启下,不时有新鲜血液,让新人带着新的思想火花进入学术研究的园地。学术是一个需要专门训练的工作。学术人才必定是要有专家引领,精心培养才会有的。作为学术前辈,及时发现具有天赋的人才,然后大力培养,提携新人,是很有必要的。当时,陈省身先生自己就是得到不少学术大师这样的关照与提携的。他自己在美国学成回国后创办中国第一个中央研究院数学研究所,在这里他大量收罗有天赋的学术新秀,每周亲自给学生上12个小时的课,引领新人进入数学的殿堂,体会数学研究的奥妙与乐趣,使当时中国的数学研究后继有人,群星灿烂。在学术研究的问题上,只有一个提携学术新人的标准,那就是新人在学术研究上的天赋及研究的兴趣。导师不带任何其他个人的外在目的来提携真正的学术研究人才,而不是把学术研究当成一种获取其他功利目的的筹码。陈省身先生一生正是这样的。在学术研究面前只讲究学术标准,不论资排辈,谁有创见,就为谁道喜鼓掌,并且提供进一步研究的条件。当年陈省身先生初到德国的汉堡大学,还没有正式入学,导师布拉施克先生把自己最新写就的几篇数学论文交给他学习,他在学习的过程中发现其中一篇论文存在着漏洞,立即给导师指出,布拉施克先生听到后非常高兴,立即让他利用暑假时间把这个漏洞给补上,并且利用两个月的时间写成了一篇学术批评论文发表在1935年的《汉堡大学学报》上,布拉施克教授因此对这个中国弟子刮目相看。这就是一种纯粹的学术研究,探求真理的精神。如果没有这样的精神,可以想见,一来就给导师新近写就的最得意的论文提意见,写批驳文章,真是大逆不道,违忤师门,按照我们的师道尊严的传统,是这非常要不得的。陈老先生说:“博学很有用。但有的人对学问本身没有兴趣,更看重个人的利益。”如果遇到这样的教授导师,那么对其弟子在学术问题上的挑战就会不能容忍,学术的话语霸权就会产生作用并且制造严重的后果。中国的优秀后学们一个个大气不敢出,大半辈子苛延残喘于学阀的阴影里,或者匍匐于门户之见的门缝里大气不敢出。像陈先生当年青年才俊之时就那样在数学研究界锋芒毕露,崭露头角,甚至咄咄逼人,在目前我们的学术环境中是根本行不通的。现在中国的大学越是名气大、资历深的教授越是不与本科生接触交流,甚至不与硕士、博士研究生接触。不去做发现新人才的工作,在中国到处搞大学城之后,把一堆学生弄到连普通教师都难见一面的荒郊野外,不要说见大师,连最普通的教师都难见一面,这种办学方式纯粹是在浪费钱财,糟蹋后学,最终是人才两空。
  第四,应该承认,近现代的学术研究在中国的根基十分薄弱,因此中国的学术思想一定要时刻与国外最先进的国家保持联系,形成学术交流的制度与传统。只有不断持久地保持联系与学术交流的传统与制度,才能够慢慢与世界第一流的学术研究接轨,不但在直接的学术研究成果上与他们接轨,而且在学术研究的方法与学术研究的风气、制度及大学的研究精神方面也向人家看齐。万不可为了中国的面子,故意另搞一套,甚至企图以国学来掩盖这种学术研究的薄弱。这是要不得的。一定要在学术思想研究领域养成并保持向世界一流的国家的一流的大学开放的传统。封闭起来搞学术研究是不可能会有什么好结果的。无论一个国家,还是一间学校,甚至一个学科,只有不断接受新的思想信息,不断地追寻学术问题发展的前沿,才会保持自己的先进水平与研究的生命活力。学术的生命在于讨论,在于不断地接受挑战,无论这个挑战来自哪里,只要是学术标准上的,就应该谦虚接纳,认真对待,不论对方的身份资历来头如何。
  第五,政府不要对学术研究的问题干预过多。学术问题有学术问题的规律。学术研究的问题不是政府官员能够了解的。即使是由专家入仕途,也因为长期不在学术研究的圈子里,不可能有心思持久地追踪学术研究的新进展,因此动辄对学术研究问题指手划脚是不行的。中国本土的数学家很多,却出不了大师级的人才,为什么?原因虽然复杂多样,但是最根本的原因就是政府干预过多,使得数学家们为了尽快出成果,频频寻找那样没有什么出路,但是能够在短时间里见成效的“坏”题目来做。而不敢研究那些有重大价值,而又需要长期潜心研究且风险很大的问题来做研究。中国要出学术大师,陈先生的见解是:“头一个是工作的人要多,第二个是要有空气。不能够说,要多少钱就给多少钱,要什么设备就给什么设备,然后就说你要得奖,这样是得不到的。经济上的帮助当然是需要的,但这还不是最主要的,还要有一个态度问题。”(陈省身著《九十初度说数学》)我们政府错误地以为单纯用钱是可以堆出世界一流大学及世界级的学术大师的。其实政府给完钱后最好不要直接干预学术研究工作,以学术思想独立与研究的自由,像政府现在还规定着学者专家们必须研究什么题目,所有研究的东西都在政府的科研规划项目中,这是十分荒唐的。这无异于杀死学术研究工作。在这里陈省身先生的告诫是值得重视的。他说:“顶有出息的小孩,很少是父母管出来的。小孩有能力,有机会,自然能发展,你管凶了,那就糟了。了解了科学的重要,增加科学研究的经费,当然是好的现象,但是管得太凶不行。对于科学研究,不能事事都要计划。最好的科学是没有计划的,是发现出来的。X光是怎么发现的?是伦琴(WILHELM CONRAD RONTGEN)晚上到实验室,发现这个光太怪,于是去研究,才发现了它的特殊性质。最重要的发现不是上边有个支持,然后跟着做就做得出来的。”(出处,同上文)这一段话,可谓是一个九十岁的老人研究一辈子数学,学遍世界一流大师及一流学府得出的最切身的体验。前年(2006年),九十高龄的著名物理学家钱学森先生在病床上对前来探望他的温家宝总理说,中国的大学出不了世界级大师,这是一个值得探讨的问题。后来,温总理还特意召集了国内许多名牌大学的校长与教育专家来咨询会诊这个问题,其实,这个问题的答案早已经在陈省身先生的这篇《九十初度话数学》的文章里了,而这一段话更是一语道破了中国教育与学术研究失败的全部奥秘。
  第六,中国无论教育还是研究或者文化,都存在着一个普通的毛病就是太功利,太追求实用性。总是把研究高深学问的人,研究抽象问题的人,看成是“怪人”或者“怪物”。因此陈省身先生说:“中国没有出牛顿、高斯这样伟大的数学家是社会的、经济的现象。”(同上文)他说,“假如有个外国人住在这里,他很可能会研究这里有什么虫,小虫子有多少种,有怎样的性质,是不是还有什么方法可以利用。但中国人往往不做这个。中国人很实际,对于能吃的就有兴趣,至于其他的往往就没有兴趣。”这里可谓一语道破中国教育传统与学术研究弊病的天机。中国文化传统就是注意实用的,太功利的。如果一个东西不能够折算为金钱,或者权力之类的东西,便毫无价值。中国传统的数学为什么进不了近现代的数学领域?就是因为中国的数学强烈地排斥用急功近利的眼光看来是毫无用处的复数。中国的数学家不会去考虑“根号负一”这样的概念有什么意义,一个数的平方怎么可能等于-1?“其实根号负一重要极了,因为复数的计算比实数的计算简单得多,如果没有复数,就没有电学,就没有量子力学,所以就永远走不到这条路上去。有时候讲应用,眼光要放长远些,视线放得更远一些,也许它的应用会更大。很有意思的是,数学家觉得哪些东西有意思,那些东西里边就必有某种规律,有规律的东西就必然有应用。实际上,真正抽象的数学最有应有,可惜政府、教育界中有些要人还不明白这个道理。”
  学术研究,科学发现的工作是有自己独立的价值与独立的空间一项事业,是要有一点超乎寻常功利心的态度的人才能够潜心做好的。政府不是万能的,尤其是在学术研究领域,干预越多,损害越大。一个国家的教育与学术研究绝对不能够太功利,太实用化,太急功近利化。学术传统与大学精神的形成是一个需要百年甚至千年轮回涵养的工作,是需要数代人持久专心、不断努力才能够见成效的工作。要清醒地意识到我们在学术研究上与世界先进水平存在着的巨大差距。陈省身先生告诫说:“中国还没有自己训练成的第一流科学家。”“科学在中国没有生根。”中国不要说训练成世界第一流的科学家,就是训练成二、三流的科学也是了了无几的。但是“日本汤川教授在做成MESON的工作以前,没有离开过日本”(同上文)。也就是说日本已经能够完全独立地培养出自己的世界一流大师,而中国目前连培养二、三流人才都十分困难。“相形之下,当知努力所在了。”
  2008年5月12日

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