陈省身——从数学家到爱国者的瑰丽人生

2023年12月13日发(作者：珍爱的近义词)

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陈省身——从数学家到爱国者的瑰丽人生

国际数学联盟及陈省身奖基金会在香港宣布成立全球数学大奖“陈省身奖”，以表彰终身成就卓越的数学家，并纪念已故国际数学泰斗陈省身教授。这是该联盟第一个向华人数学家致敬的奖项。

“陈省身奖”是国际数学联盟负责的第4个大奖，其他3项也均以数学家命名，分别为设于1932年的“菲尔兹奖”，是40岁以下数学家的最高荣誉；始于1982年的“内万林纳奖”，信息科学领域奖项；2006年开始颁发的“高斯奖”，在应用数学领域授奖。而“陈省身奖”为终身成就奖，并且不限数学分支，授予“凭借数学领域的终身杰出成就赢得最高赞誉的个人”。

陈省身是谁？他是怎样的人？他有什么样的成就？他为什么能获得国际数学界如此高的赞誉和表彰？

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是的，当看到“陈省身奖”这4个字时，我们心中的种种疑问不禁油然而生。本篇文章将解读一代世界级数学大师——陈省身。

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陈省身(Shiing-shen Chern)，世界级的数学大师。他的数学，至纯至美。他的一生，至简至定。

他开创并领导着整体微分几何、纤维丛微分几何、“陈省身示性类”等领域的研究。他是唯一获得世界数学界最高荣誉“沃尔夫奖”的华人，被国际数学界尊为“微分几何之父”“当今最伟大的数学家”。曾先后主持、创办了三大数学研究所，造就了一批世界知名的数学家，其中华人科学家有杨振宁、廖山涛、吴文俊、丘成桐等。晚年情系故园，每年回天津南开大学数学研究所主持工作，培育新人，只为实现心中的一个梦想：使中国成为21世纪的数学大国。他不遗余力地为把中国建成数学大国贡献了毕生的精力和心血。

数学——一生的兴趣和选择

陈省身，1911年10月28日生于浙江嘉兴秀水县，因那年是辛亥年，所以号“辛生”，名字则出自《论语》——“吾日三省吾身”。

他只上过一天小学。8岁那年，陈省身才去浙江秀水县城今嘉兴市里的县立小学上学。可那天下午放学时，不知什么缘故，老师却用戒尺挨个打学生的手心。陈省身虽然因为老实没挨打，可这件事却对他刺激太大，从此便不肯再迈进小学校门。第二年他考入中学，4年之后，考入南开大学理学院本科。在南开，陈省身做出主修数学的第一次选择：一方面是因为他的数学能力一向比较好，另一方 面则是由于他上第一堂化学实验课，在吹玻璃管时手足无措，而助教又是严厉著名、外号叫“赵老虎”的，从此他对理化充满畏惧。看来每考数学“必是王牌”的他，是为数学而准备的，他想。

陈省身19岁时考入清华大学读硕士。在清华时的陈省身，对微分几何充满了向往，但未曾入门。“那时候的心情，是远望着一座美丽的高山，还不知如何可以攀登。”后来，陈省身听了德国汉堡大学数学家W.布拉施克的“微分几何的拓朴问题”，决定去汉堡读书。汉堡道路的选择使他有幸接触了布拉施克、E.凯勒、E.嘉当等世界最伟大的数学家的思想和学术。在汉堡大学开设嘉当-凯勒定理讨论班时，一开始几乎所有的人都来了，但因为艰涩难懂，最后只剩下陈省身一个人，就在那时他懂得了嘉当的魅力。

1936年，陈省身的公费期满，接到清华的聘约，但他决定去巴黎跟嘉当先生工作一年。“这对于我在数学上的研究发展来说确是决定性的一年。”他说。

1937年陈省身回到国内，正值抗日战争爆发，战争几乎会影响和改变每个人的命运，但是战争却没有影响陈省身的数学方向。

陈省身随西南联大南迁。“设备图书什么都没有，条件差，也没房子，记得我和华罗庚、王信忠先生挤在一个房间，因为地方小，连箱子里的一点书都不愿意打开。但就是在这样的环境里，也能做出成绩来。”陈省身在昆明的煤油灯下写出的两篇文章，发表在普林斯顿大学与高级研究所合办的刊物《数学纪事》上，数学家H.外尔和A.韦伊认为陈省身的研究工作达到了“优异数学水准”。遂极力促成陈省身来普林斯顿。他们认为陈省身是“迄今所注意到的最有前途的中国数学家”。

虽然美国卷入战争，但普林斯顿却因战争得“福”——爱因斯坦、冯·诺依曼、E.诺特等因犹太人或与犹太人有关的受迫害科学家的加盟，使普林斯顿取代欧洲而成为世界数学中心。陈省身决定从昆明前往美国的普林斯顿。因为战事紧急，去普林斯顿的路困难重重，但是他没有畏惧，前后辗转用了一个星期，陈省身终于到达美国。

1943年，是陈省身一鸣惊人的一年。这一年，32岁的陈省身在美国普林斯顿高级研究所完成了关于高斯-博内公式的简单内蕴证明，这篇论文被誉为数学史上划时代的论文，这是陈省身一生中最重要的数学工作，因此，他后来被国际数学界尊称为“微分几何之父”。

“我得力于吾国两名成语自励，即‘日新日日新’的精神和登峰造极的追求。”陈省身说。

在数学上“统一中国”

自1949年建国以后，中国大陆的数学界也开始实行向以苏联为首的社会主义阵营“一边倒”的政策。此后的近40年里，中国与国际数学联盟完全中断了联 系。与此同时，台湾的数学界却在国际数学联盟中占据着“中国”的席位，中国数学的代表权问题成为当时一个十分敏感的政治问题。促成中国数学界的统一，是当时全体华人数学家的共同心愿。

1986年，国际数学家大会在加州大学伯克利分校召开。作为中国数学家代表，北京大学的张恭庆院士亲身经历了“统一”的全过程。“陈先生是伯克利分校的终身教授，他热情地向大陆和台湾的数学家尽地主之谊，请他们到家中吃饭、交谈。”张恭庆说：“陈先生的悉心协调，对实现数学界统一这一心愿起到了催化剂的作用。”

参会期间，陈省身多次召集两岸的代表们进行面对面的沟通和交流。几次对话下来，积存已久的误会基本消除，中国的代表权问题有了解决方案：中国作为一个整体加入国际数学联盟，拥有最高的会籍等级——第五级，共有5名投票权，其中“中国数学会”3票、“中国台北的数学会”2票。这样一来，在数学领域，中国终于实现了“统一大业”。

从1986年至今，海峡两岸的数学家彼此尊重、相互学习，在国内外都树立了良好的形象。

“陈省身猜想”——21世纪中国成为数学大国

在南开大学陈省身数学研究所的档案室里，至今仍存放着陈省身与胡国定200余封20多年前穿越太平洋的通信，从介绍著名数学家来讲学，到引进人才，再到筹措捐款，事无巨细。“我记得，寄往美国的航空信是十天到，常常是我的信还没寄到，陈省身的又一封信就来了，他为南开数学研究所花费的心思太多了。”胡国定回忆说。

在80年代初南开数学研究所房无一间、书无一册的困难条件下，陈省身不仅将自己的全部藏书——一万余册捐赠给数学研究所，又把1985年获得的世界最高数学奖──沃尔夫奖的5万美元奖金全部捐赠给南开数学研究所。

陈省身所有的努力，只为一个目标——21世纪中国成为数学大国。这个1988年在南开大学召开的“21世纪中国数学展望学术研讨会”上提出的倡议，被时任国务委员、国家教育委员会主任的李铁映称为“陈省身猜想”。

“与其他学科相比，数学不需要太多的实验设备，主要靠数学家的聪明和勤奋，中国原来的基础也好，率先发展起来更具可能性。”陈省身说。要实现率先发展，物质保障必不可少。会上，陈省身向与会领导表示：“如有可能，希望支持一下。”李铁映当即表示，要为陈省身“送一个礼”。他指着当时南开数学所的三层楼说：“你可以盖七层八层嘛！”陈省身却回答：“要实现我的猜想，不是南开一家能够做到的，这个礼请送给全国数学界吧！”这份厚礼就是后来数学界熟知的用于培养数学人才、改善数学研究条件等的“数学天元基金”。从1990年的100万，到2003年的500万，这笔基金对20世纪90年代以来的中国数学发展起到了重要的作用。

当改革开放的步伐迈入21世纪，国际数学界的“奥林匹克”——国际数学家大会在陈省身的倡议和努力下首次来到中国。2002年8月20日，四年一届的世界数学家大会在北京举行，时任国家主席江泽民出席了开幕式，并成为史上第一个为菲尔兹奖获奖者发奖的国家元首。来自全球的4000多名杰出数学家参加了为期9天的盛会。91岁高龄的陈省身担任了本届大会的名誉主席。他高兴地对新闻界说:“中国已经是数学大国，下一步目标是做数学强国。”世界数学家大会在北京成功举行，离陈省身最大的心愿——让中国在21世纪成为数学大国，又迈近了一步。

对于自己所做的工作，陈省身表示：“国际数学家大会在这里召开，首先说明中国的数学研究得到了国际数学界的承认。我们是做了一些工作，但如果中国数学没有相当的水平，全世界数学家也不会到中国来开会。”胡国定如此评价陈省身：“中国数学开始和国际接轨，向数学大国迈进。在中国与世界先进国家数学的衔接过程中，陈省身先生功不可没。”

如今，“陈省身猜想”已变为了现实。中国数学的发展速度超乎人们的想象。不仅学科体系变得庞大，而且与其他学科的联系变得密切。陈省身为发展中国的科技事业尽心竭力，并培养出一大批数学精英。他还把自己最出色的学生，如陈永川、张伟平召唤回国，成为中国数学界最杰出的新生力量，填补着数学上的重要空白领域。

“数学没有诺贝尔奖是一件幸事”

陈省身曾经在一篇文章中写了一个故事：有一次他和夫人去参观罗汉塔，看着看着突发感慨：“无论数学做得怎样好，顶多是做个罗汉。菩萨大家都知道他的名字，罗汉谁也不知道那个是哪个人。所以不要把名利看得太重。”他认为数学的菩萨是黎曼和庞加莱。黎曼不断地开拓了数学的空间，庞加莱把数学的平面和空间推广到了N维，因为有了这两位，其他人的工作只能是“罗汉”。

名利从来不是陈省身的追求。“我读数学没有什么雄心，我只是想懂得数学，如果一个人的目的是名利，数学不是一条捷径。”陈省身说自己做学问从来不赶时髦，不抢热门。

“数学没有诺贝尔奖是一件幸事。”陈省身说，数学有很多简单而困难的问题，这些问题使人废寝忘食，多年或经年不决，一旦发现了光明，其快乐是不可形容的。“这是一片安静的天地，没有大奖，也是一个平等的世界。”

“要在国内成立一个基地，培养第一流的数学人才。那基地需有一流的设备，友善的空气，使人工作其中，觉得快乐。”陈省身说。

千古存心事 欧高黎嘉陈

陈省身一直未放弃对数学的创新研究，他把有创新的数学称为好数学，做数 学已成为他终身的兴趣和生活方式。在2004年10月29日，陈省身93岁生日的第二天，他又公布了他对数学界50年来一直未曾破解的一个难题——关于六维球面上复结构问题的最新研究进展。

2004年11月2日经国际天文学联合会下属的小天体命名委员会讨论通过，国际小行星中心正式发布第52733号《小行星公报》通知国际社会，将一颗由国家天文台施密特CCD小行星项目组于1998年2月15日在河北兴隆发现并拥有命名权，永久编号为1998CS2号的小行星命名为“陈省身星”，以表彰他对全人类的贡献。《小行星公报》中称，陈省身“在整体微分几何等领域上的卓越贡献，影响了整个数学学科的发展”。

如今，陈省身的名字，已经深深地刻在20世纪的世界数学史上，成为炎黄子孙跻身国际一流科学家之列的一面旗帜。在国际数学界，有一首诗被广为流传：“天衣岂无缝，匠心剪接成。浑然归一体，广邃妙绝伦。造化爱几何，四力纤维能。千古存心事，欧高黎嘉陈。”这首诗是1975年杨振宁写给陈省身的。最后一句“欧高黎嘉陈”中，杨振宁把陈省身和数学史上的欧几里得、高斯、黎曼和嘉当并列，称他为数学史上的第五人。

2004年12月3日，陈省身因病医治无效在天津逝世，享年93岁。人们在追思陈省身的时候，除了赞誉他的杰出成就，莫不把他与“爱国”联系在一起。中国科学院院士、北京大学教授张恭庆说：“大家由衷地敬重陈先生，因为他是一个伟大的爱国者。”陈省身高尚的爱国情怀，堪称激励后人的典范。他那高贵的爱国品质，是他人格魅力的重要组成部分，也是令人们深切怀念他的重要因由。

93年人生历程中的闪光点，将陈省身科学登顶的自信，爱国爱乡的情怀，选择人生的明智，为人处世的豁达等等如实地展现出来，希望读者能够从中得到一些启示和教益。一切如陈省身本人——淡泊宁静，志存高远。

名家评说

陈省身的一生真可谓“桃李满天下”，他潜心培养出了很多位数学家和科学家，让我们看看他的学生们是怎样评价和解读这位恩师的：

杨振宁:他无时无刻不在做数学

名家简介：杨振宁，著名美籍华裔科学家、物理学大师、诺贝尔物理学奖获得者。

“他无时无刻不在做数学，90多岁了还孜孜不倦地做研究。他对数学的贡献是非常巨大的、是开拓性的。”诺贝尔物理学奖获得者杨振宁接受采访时，深情回忆起他的老师、国际数学大师陈省身。

杨振宁说，陈省身先生对数学的贡献是非常巨大的，他开拓了一个新的“地盘”、新的天地，从历史的眼光看起来，这是最重要的。

陈省身生前开创并领导着整体微分几何、纤维丛微分几何、“陈省身示性类”等领域的研究，被国际数学界尊为“微分几何之父”。杨振宁说，陈先生做了非常重要的工作，是20世纪少数几个人才能做到的。因为微分几何学这个领域原本是不存在的，是通过陈省身先生的努力创建的，而这个领域今天在整个数学界占据了中心的位置。

陈省身早年曾任教于西南联合大学，杨振宁是他的学生之一。杨振宁说，上个世纪80年代，陈省身创立了南开数学研究所，这对中国的数学研究影响非常深远。

谈到陈省身先生的为人，杨振宁说：“陈先生做人，在很多方面我是不能做到的。他对于小的方面，不是不注意，而是不在乎，不去计较小事情。他的眼光放在比较重要的大事情上。他对人的态度基本上是善意的。我看到很多国际上的很成功或不很成功的学者，对人讲话是不很客气的，而陈先生跟这些人很不一样。这就是有很多人羡慕他、做他朋友的原因。”

吴文俊：陈先生的成就是世界级的

名家简介：吴文俊，首届中国最高科技奖得主，他的“吴公式”等成果，是20世纪50年代前后拓扑学的重大突破之一，成为影响深远的经典性成果，是我国最具国际影响的数学家之一。

即便一名普通的数学工作者，对世界级数学大师陈省身的离去，心中也会泛起涟漪。更何况，作为首届中国最高科技奖的得主，当代数学大家吴文俊，正是大师平生“最得意的弟子”，是大师“决定性地改变了我的一生。”

陈省身一生坚持着自己的梦想，始终不渝。吴文俊回忆说：“外国很多科学研究者，20来岁的确了不起，可有的到后来不见得好，60岁以后就没声音了。早熟早衰。这固然有科学体制的因素，本人也是有问题的。而陈先生最早出名也是年轻时候，但他一直坚持到生命的最后，孜孜以求没停过，这种精神堪称前无古人，为世人做出了榜样。”

陈省身1943年到美国普林斯顿研究院，与爱因斯坦成了同事，很快便完成平生最得意的“高斯—博内公式”证明及构建陈氏理论，为大范围微分几何提供了不可缺少的工具，成为整个现代数学的重要构成部分。由此，1946年大数学家霍普夫在《数学评论》写文章说，“微分几何进入新时代。”可以说，陈省身那时就在国际上成了大名，当之无愧的中国数学第一人。

吴文俊说：“陈先生的成就是世界级的。他对整个几何的发展起到决定性影响，他是一个创造者，整体地、大范围地影响了微分几何这个数学根本性领域的发展。数学的发展，微积分是一个飞跃，堪称学术的中心。陈先生在这个全新的领域，提出了一整套看法，划时代的贡献。”

许多人都知道“陈省身梦想”——中国要成为数学大国。“这个梦想一定可以实现！只要我们念念不忘，埋头苦干，脚踏实地，就一定会水到渠成。”吴文俊笃定地说。

我们都属于“陈类”刘克峰

名家简介：刘克峰，现任浙江大学数学中心执行主任兼数学系主任、光彪讲座教授、美国加州大学洛杉矶分校数学系教授，国际顶尖数学杂志主编。

大学里读书的时候，看到那么多外国人的名字在一个个定理的前面，总有一种说不出的遗憾甚至恼怒。中国人的名字呢？1985年在南开的暑期班里，我第一次接触到陈类（编者注：陈省身先生1945年发现著名的“陈省身示性类”，简称“陈类”，对整个数学界乃至理论物理的发展产生广泛而深刻的影响），尽管当时不能领略其美妙，但作为中国人的自豪感油然而生，有一种说不出的兴奋和激动。我记得当时一直不明白为什么陈先生的英文姓“Chern”里会有个“r”。现在想来很可能就是对“r”和陈类的好奇把我带进了几何拓扑，后来陈类也成了我做研究的主要工具，我也越来越感觉到他的美妙。每次给学生讲课讲到陈类，我都会告诉他们，要学漂亮的而且永不消逝的数学，陈类就是。

和陈先生第一次面对面的交谈是在1996年我到了斯坦福教书。当时和伟平一起开车去伯克利山上陈先生家里。坐在陈先生洒满阳光的客厅里，遥望着裹在薄雾里的金门大桥，谈数学，谈物理，谈当今数学与物理的潮流。当时我问陈先生，为什么会想到研究向量丛，他回答：线性代数研究一个向量空间，很自然的要考虑一簇向量空间，这就是向量丛。而陈类就来自空间变化的二阶导数。一句话使我对向量丛与陈类的认识提高了几个层次。大数学家就是从最简单，人人看得见的平凡里挖掘出美妙。如今向量丛和陈类一样在数学与物理中无所不在，却起源于如此的平凡。

后来我们常去伯克利看他，许多次一起吃饭聊天，看着他慈祥的面孔，硕大的耳廓，一个如此仙风道骨的老人，我突然问陈先生：您年轻过吗？我想我真的想知道，一个像他这样的伟人是如何一步一步的成长起来的。陈先生从不锻炼，但身体却非常健康。好几次我们和陈先生一起在伯克利和南开吃饭的时候，丘成桐先生开玩笑讲，陈先生的基因和运气都生得太好了。

陈先生曾在中央台的访谈中幽默地说，做数学要靠百分之五十的运气，百分之五十的天分。记得我也曾对陈先生开玩笑讲，您的房子风水好啊，面对太平洋，环山抱水。他回答，是风水好，学生都拿奖。我注意到他说的时候丝毫也没有笑。他的学生里，丘成桐得了世界数学界的最高奖费尔兹奖及克雷夫特奖，吴文俊先生得了国家最高科技奖，张伟平得了第三世界科学院奖。

我想陈先生在天堂里也会常来杭州的，杭州就是天堂。而作为数学家，无论是在南开、北京、波士顿、洛杉矶、伯克利还是杭州，我们都永远属于“陈类”。

链接一陈省身语录

应该为理想做点事，为中国人做点事。

——陈省身对出任香港科技大学校长的朱经武说。

一个研究员最重要的成分是伟大的学问家，其他的都不重要。

——2003年陈省身在接受记者采访时说。

为数学所我要鞠躬尽瘁，死而后已。

——1984年陈省身在时任教育部副部长的朱开轩来南开视察时说。

我们的希望是在21世纪看见中国成为数学大国。

——1980年春陈省身在北京大学演讲时说。我最后的事业在中国。

——1976年后，中国政治形势发生巨大的变化，陈省身开始流露出想在南开大学建立数学所的意愿。

链接二 陈省身的科学荣誉

1961年，陈省身继物理学家吴健雄之后当选为第二位华裔美国国家科学院院士，这是美国科学界的最高荣誉职位。

1970年，获得美国数学协会的肖夫内奖。

1976年，获美国福特总统颁发的美国国家科学奖章，这是美国在科学、数学、工程方面的最高奖；陈省身和吴健雄是最早获得该项荣誉的华人科学家。

1983年，获美国数学会“全体成就”的斯蒂尔奖。

1984年，年获以色列总统贺索颁发的沃尔夫数学奖，这是世界数学领域的最高奖项之一；陈省身是获得沃尔夫奖荣誉的第一位华裔数学家、第二位华裔科学家。

2009年，国际数学联盟和陈省身基金会合作设立陈省身奖。

链接三 陈省身的主要论著

1.《微分几何的若干论题》，美国普林斯顿高级研究院1951年油印本。

2.《微分流形》，美国芝加哥大学1953年油印本。

3.《复流形》，美国芝加哥大学1956年版；巴西累西腓大学1959年版；俄译本1961年版。

4.《整体几何和分析的研究》(编辑)，美国数学协会1967年版。

5.《不具位势原理的复流形》，凡·诺斯特兰德1968年版；斯普林格出版社第二版。

6.《黎曼流形中的极小子流形》，美国堪萨斯大学1968年油印本。

7.《微分几何讲义》(合著)，北京大学出版社1983年出版。

8.《陈省身论文选集》(1—4卷)，斯普林格出版社1978年、1989年出版。

9.《整体微分几何的研究》(编辑)，美国数学协会1988年版。

10.《陈省身文选——传记、通俗演讲及其他》，科学出版社1989年出版。

链接四 什么是小行星

小行星是一些围绕太阳运转但因为太小而称不上行星的天体。小行星可大至如直径约1000千米的Ceres小行星，小至与鹅卵石一般。有16颗小行星的直径超过240千米。它们位于地球轨道以内到土星的轨道以外的空间中。而大多数小行星集中在火星与木星轨道之间的小行星带里。有些小行星的轨道与地球轨道相交，有些小行星还曾与地球相撞。

小行星是太阳系形成后的剩余物质。一种推测认为它们是一颗在很久以前一次巨大碰撞中被毁的行星的遗留物。然而这些小行星更像是些从未组成过单一行星的物质。事实上，如果将所有的小行星加在一起组成一个单独的天体，它的直径还不到1500千米——比月球的半径还小。

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