《我研究數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)》

丘成桐先生在臺(tái)灣交通大學(xué)演講 1997年6月9日

主持人林松山致辭:

今天我們非常高興能夠請(qǐng)到丘成桐院士來(lái)演講,不是講深?yuàn)W的數(shù)學(xué)而是講怎么去做深?yuàn)W的數(shù)學(xué),好的數(shù)學(xué)。這講題是"我研究數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)",是丘院士研究數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn),我們歡迎丘院士。

今天林松山叫我講關(guān)于應(yīng)用數(shù)學(xué)的問(wèn)題,我想一想,講做學(xué)問(wèn)的經(jīng)驗(yàn)也好。

因?yàn)槲襾?lái)臺(tái)灣也差不多五年了,我想很多研究人員做研究的方法并不見(jiàn)得是最好,尤其是我覺(jué)得很多年輕人員為什么在國(guó)外能夠念的好?這是很值得思考的。 所以,我想講講我自己的經(jīng)驗(yàn),或是我對(duì)數(shù)學(xué)的看法,讓大家參考一下。

我想第一講是最重要的當(dāng)然是要有熱忱,最主要的就是求真的精神,是始終要培養(yǎng)的。我們做學(xué)問(wèn)是為了求真,無(wú)論是對(duì)自然界的了解或是從數(shù)學(xué)方面來(lái)講,我們有不同的觀念,可是真跟美就數(shù)學(xué)來(lái)講是最重要的。追求真跟美的熱忱很重要,因?yàn)槲覀冋麄(gè)做學(xué)問(wèn)的路上要碰到很多不同的困難,假如我們沒(méi)有熱忱的話,就沒(méi)有辦法繼續(xù)下去。所以追求學(xué)問(wèn)的最崇高目標(biāo),無(wú)過(guò)于真跟美,追求的目標(biāo)無(wú)誤,熱情才不會(huì)熄減。我們非想辦法培養(yǎng)自己對(duì)追求學(xué)問(wèn)的熱忱不可。幾天我在去看我父親的遺作,其中有屈原:路漫漫其修遠(yuǎn)兮,余將上下而求索。

做學(xué)問(wèn)的路很長(zhǎng)很遠(yuǎn),我們一定要看得很遠(yuǎn),因此我們要上下去求索,要想盡辦法去求真。怎么去找真跟美,能夠始終不斷的堅(jiān)持下去,這是成功的一個(gè)很重要因素,如果沒(méi)有熱忱的話,就永遠(yuǎn)達(dá)不到做大學(xué)問(wèn)的地步。我們?cè)倥e一個(gè)國(guó)外的例子,在一個(gè)有組織的系統(tǒng)里,我們的競(jìng)爭(zhēng)很厲害,尤其在物理方面或其它實(shí)驗(yàn)科學(xué)方面的研究,真是分秒必爭(zhēng);有一個(gè)題目剛好出來(lái)的時(shí)候,大家曉得其他人也會(huì)做這個(gè)問(wèn)題,很多post doctor 或者是faculty 聚在一起往往工作到深夜,甚至整個(gè)晚上不睡覺(jué)。這上面當(dāng)然有一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性在里面,就是希望達(dá)到一個(gè)目標(biāo),比人家快了一點(diǎn);可是另一方面也是因?yàn)榍笳娴臒岢篮艽,刺激著我們使我們不肯放松。否則的話,很多有tenure 的faculty,沒(méi)有必要這樣拼命,可是很多faculty 還是愿意這樣子作,我想熱忱很重要。我們要曉得,作研究的路是很遠(yuǎn)的,我們要在中間低潮的時(shí)候還能夠堅(jiān)持做下去。很多作研究的人,他往往覺(jué)得若不在中心的地方,他不敢去做。有些人去到過(guò)最好的地方,他也不敢去碰難的題目。這有很多不同的原因,等一下我們?cè)俾劊墒且粋(gè)最要緊的我想是基本的功夫要做好;竟Ψ驔](méi)做好往往會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。中學(xué)的時(shí)候,大學(xué)的時(shí)候或者在研究院作研究生的時(shí)候,很多基本功夫都要培養(yǎng),很多學(xué)生在年輕的時(shí)候不將基本功夫做好,以后做研究就很吃力。

交通大學(xué)著重應(yīng)用數(shù)學(xué),可是我們曉得應(yīng)用數(shù)學(xué)主要的工具是從純數(shù)學(xué)來(lái)的;很多的學(xué)生人認(rèn)為既然是應(yīng)用數(shù)學(xué)就不用學(xué)純數(shù)學(xué)或者是應(yīng)用物理就不必學(xué)基本的物理,這是很大的錯(cuò)誤。很多基本的功夫非在作學(xué)生的時(shí)候?qū)W不可,為什么呢?我們要做習(xí)題,并且要大量的去做,這是學(xué)習(xí)基本功夫的必要過(guò)程。我想很多現(xiàn)在畢了業(yè)拿了博士學(xué)位的人看一本書(shū)的時(shí)候不再去做習(xí)題。遇到一些比較復(fù)雜計(jì)算的時(shí)候往往不愿意去算,可是很多基本的想法就是要從計(jì)算里面領(lǐng)會(huì)得來(lái)的。我們所做的命題,最后的時(shí)候可能留下很簡(jiǎn)單很漂亮的結(jié)果,可是中間往往要花大量的計(jì)算我們才曉得這結(jié)果是怎么得到的。做好的研究不是一朝一夕得來(lái)的,往往做了一百次,九十九次是錯(cuò)的,最后一次是成功的。但成功的時(shí)候,我只跟你講成功的結(jié)果,不會(huì)跟你講九十九次失敗的經(jīng)驗(yàn)。錯(cuò)誤的經(jīng)驗(yàn)往往是很好笑的,因?yàn)榻?jīng)常犯很明顯的錯(cuò)誤,要在做完的時(shí)候才知道?墒钱(dāng)講給人家聽(tīng)的時(shí)候很少會(huì)跟人家講錯(cuò)誤的那部分,其實(shí)做錯(cuò)誤的結(jié)果讓你眼睛明亮,它幫你忙,讓你向前走。其實(shí)你能做錯(cuò)的結(jié)果,已經(jīng)是很不錯(cuò)的了,因?yàn)楹芏喑鯇W(xué)的人連怎么進(jìn)去做這個(gè)題目都不能夠做到。譬如來(lái)講,你給我一個(gè)化學(xué)上的問(wèn)題,我從什么地方開(kāi)始做我都不曉得,因?yàn)槲覜](méi)有這基本的功夫,我根本不曉得要從什么地方開(kāi)始。

一個(gè)好的數(shù)學(xué)家至少要能夠掌握兩門(mén)以上很基本的功夫;竟Ψ虿皇且怀幌W(xué)來(lái)的。譬如講,有代數(shù)的方法、有分析的方法、有幾何的方法等種種不同的方法,我們?cè)谥袑W(xué)的時(shí)候就開(kāi)始學(xué)。有些人喜歡幾何,覺(jué)得代數(shù)沒(méi)有什么意思不想學(xué),或者是學(xué)代數(shù)的人不想學(xué)幾何,各種想法都有,可是最后我們發(fā)現(xiàn)真的做研究的時(shí)候全部都要用到。有人說(shuō)我只做一個(gè)特殊的題目就永遠(yuǎn)只去做這方面的題目,結(jié)果連這方面的問(wèn)題也不見(jiàn)得做得好。因?yàn)閿?shù)學(xué)的發(fā)展是不停地在改變,不斷地在改變。自然界能夠提供給我們的問(wèn)題,不會(huì)因?yàn)槟闶菐缀螌W(xué)家就繼續(xù)不斷的提供幾何方面的問(wèn)題,而往往是與幾何結(jié)合在一起的問(wèn)題。到了題目來(lái)的時(shí)候,要用到其它工具,我沒(méi)辦法去了解,我就比其他人吃虧了。例如,很重要的一門(mén)"群表示理論",一般來(lái)講很多地方不教這門(mén)課,可是在應(yīng)用科學(xué)或者理論科學(xué)要用到,"群表示理論"在物理也要用到。有些好的數(shù)學(xué)家可以很技巧地運(yùn)用"群表示理論"分析很多問(wèn)題。我們可能沒(méi)有這些辦法,這就是因?yàn)槲覀兓竟Ψ驔](méi)有做好的緣故。我想"群表示理論"大概是進(jìn)了研究院或者大學(xué)后半期的時(shí)候?qū)W的。中國(guó)數(shù)學(xué)家在這方面的訓(xùn)練不夠,因此不如國(guó)外學(xué)者,可見(jiàn)有些基本學(xué)科一定要學(xué)好,同時(shí)要很早就學(xué)。

我們學(xué)數(shù)學(xué)的不單是要學(xué)數(shù)學(xué)上的基本功夫,在物理上的基本功夫也要學(xué),這是在大學(xué)時(shí)就要學(xué)的。力學(xué)、電磁學(xué)我們都要有一定的了解,因?yàn)槲锢砀鷶?shù)學(xué)這幾十年來(lái)的發(fā)展越來(lái)越接近,很多問(wèn)題是從物理上提供的。我們假如對(duì)這些基本的觀念完全不認(rèn)得的話,我們看到題目就比不上其他懂得這方面的數(shù)學(xué)家,能夠很快的融會(huì)貫通。到了這個(gè)年代,很多的數(shù)學(xué)的問(wèn)題往往是從其他的學(xué)問(wèn)如理論物理、應(yīng)用數(shù)學(xué)或其它的科學(xué)里來(lái)的,他們甚至提供intuition和方法。我們想了很久的一些問(wèn)題,往往因此得到了解決,假使我們從來(lái)都不接觸其他科學(xué)的話,就完全落伍了。"

舉個(gè)例子來(lái)講,代數(shù)幾何學(xué)家這二十年來(lái)已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。可是到了這幾年來(lái)用古典的方法或者纖維叢的方法,都沒(méi)有辦法解決的問(wèn)題,結(jié)果從理論物理幫助我們看到以前看不到的可能。由于本身知識(shí)的局限,很多代數(shù)幾何學(xué)家遇到這個(gè)困難的時(shí)候沒(méi)有辦法接受這些專家的看法,遇到理論物理就不敢去碰它?墒俏锢硖峁┝,解決了我們基本問(wèn)題的方向,代數(shù)幾何學(xué)又覺(jué)得很難為情, 因?yàn)樗麄儧](méi)有辦法去了解,所以這是一個(gè)很困擾的問(wèn)題. 假使你不肯學(xué)物理學(xué)上的基本功夫,你就很難接受這個(gè)新的挑戰(zhàn)。記得我看過(guò)一本書(shū), 序言里講作者很感謝代數(shù)學(xué)家Albert,他為什么感激他呢?他說(shuō)Albert教我代數(shù),使得我坐下來(lái)的時(shí)候,看代數(shù)問(wèn)題不會(huì)恐慌,使我能夠坐下來(lái)好好地對(duì)待代數(shù)上的問(wèn)題。就是講我們基本功夫能不能做到如此,我坐下來(lái),看到幾何問(wèn)題或應(yīng)用數(shù)學(xué)的問(wèn)題,可不可以坐下來(lái)就想個(gè)辦法來(lái)對(duì)付他,我想這是很重要的。我們往往看到問(wèn)題,坐下來(lái)的時(shí)候,恐慌的不曉得怎么辦,因此就算了,我想大家都有這個(gè)經(jīng)驗(yàn)。你做基本功夫一定要做到你看一個(gè)題目,明明是unknown、unsolved的問(wèn)題,你還是可以坐下來(lái),然后花工夫去解決它。即使你不能夠解決它,可是你至少曉得怎樣去想辦法,同時(shí)不會(huì)恐慌、放棄,我想這是最重要的。

往往我們因?yàn)榛竟Ψ驔](méi)做好,當(dāng)一個(gè)深的題目或看法出現(xiàn)的時(shí)候,我們就拒絕去接受,認(rèn)為這些題目不重要,這是去解釋自己為什么不能夠去做某一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候最自然的方法。訓(xùn)練基本功夫要在研究生、大學(xué)生或中學(xué)生的時(shí)候;竟Ψ蛟鯓訉W(xué)好呢?有時(shí)看一本書(shū)完了就放在一邊,看了兩、三本書(shū)后就以為懂了,其實(shí)單看書(shū)是不夠的,最重要的是做習(xí)題,因?yàn)橹挥性谧隽?xí)題的工夫里面你才能曉得什么命題你不懂,也理解到古人遇到的困難在那里。習(xí)題不單在課本里找,在上課和聽(tīng)seminar時(shí)也可以找。我們很多學(xué)生上課的時(shí)候不愿意去寫(xiě)筆記,不作筆記的話根本不可能去念任何學(xué)科。尤其是有時(shí)候演講的人講的題目是根本不在書(shū)本里的,或者是還沒(méi)有發(fā)表的。我常覺(jué)得很奇怪,為什么學(xué)生不去作筆記,他認(rèn)為他懂了,其實(shí)明明不懂。因?yàn)榭赡苓B講課的人自己都還沒(méi)搞懂,可是聽(tīng)講的人不愿意去作筆記,也不會(huì)去跟演講的人談,也不會(huì)去跟其他老師討論。往往你花了一個(gè)鐘頭在那邊聽(tīng),聽(tīng)完了以后就全部忘掉了。因?yàn)槟銢](méi)有一個(gè)寫(xiě)下的筆記可以溫習(xí),怎么可能不忘掉呢?

另一個(gè)訓(xùn)練基本功夫就是要找出自己最不行的地方在哪里。我們來(lái)看"群表示理論"的時(shí)候,我們有一大套理論。單看理論是不夠的,在應(yīng)用時(shí)往往要知道群表示怎么分解的,你不能夠?qū)⑺鼘?xiě)下來(lái)則理論對(duì)你一點(diǎn)好處都沒(méi)有。又例如一個(gè)方程式的估計(jì)問(wèn)題,你有沒(méi)有辦法瞭解其中的方法,就全靠你實(shí)際計(jì)算經(jīng)驗(yàn),不光念一兩本書(shū)就足夠的。舉例來(lái)說(shuō),我的兒子最近剛學(xué)因式分解這個(gè)問(wèn)題,老師教他一大堆怎么分解整數(shù)方程的問(wèn)題。他學(xué)了。也學(xué)得很好,也學(xué)了怎么找根的方法?墒怯幸淮慰荚囀撬恢涝趺匆蚴椒纸?我跟他說(shuō),你明明曉得怎么找根,為什么不能夠因式分解?主要是他學(xué)的時(shí)候沒(méi)想到找根跟因式分解是同一件事情。問(wèn)題就在于訓(xùn)練基本功夫的時(shí)候,要去想清楚數(shù)學(xué)命題間的關(guān)系,了解清楚為什么要解這些命題。我們?nèi)タ春芏嗳藢?xiě)以前人的事,寫(xiě)了很多很漂亮的介紹和批評(píng)?墒悄阕约簺](méi)有經(jīng)歷過(guò)這一條路的話,你事實(shí)上很難了解困難在什么地方,為什么人家會(huì)這樣子想。要得到這個(gè)經(jīng)驗(yàn),不單要做習(xí)題,還要做比較困難的習(xí)題。做困難的習(xí)題有什么好處呢?困難的習(xí)題往往是幾個(gè)比較基本的問(wèn)題的組合。我自己看書(shū)的時(shí)候,常常會(huì)一本書(shū)一下子就看完了,覺(jué)得很高興,因?yàn)榭赐炅耍豢墒侵匦略倏,反而什么都不懂。我想大家都有這個(gè)經(jīng)驗(yàn),主要的原因是什么呢?我們沒(méi)有學(xué)好這學(xué)科,做比較困難的題目的時(shí)候,你就會(huì)發(fā)覺(jué)會(huì)遇到困難。尤其是我們做一些題目的時(shí)候,往往就覺(jué)得似是而非,在腦子里面想,以為已經(jīng)懂了、可以解決了、就一廂情愿的很快的解決它,很快的看完那一本書(shū),事實(shí)上這是欺騙自己,也不是訓(xùn)練基本功夫的方法。一個(gè)好的題目,你應(yīng)當(dāng)坐下來(lái)用筆寫(xiě)下來(lái)一步一步地想,結(jié)果你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多基本的步驟你根本沒(méi)有弄清楚。當(dāng)你弄清楚的時(shí)候,你去看你以前需要的定理在那里、怎么證的、我想你會(huì)慢慢了解整個(gè)學(xué)問(wèn)的精義在哪里。所以說(shuō),動(dòng)筆去做題目是很重要的,我們做大學(xué)生的時(shí)候還愿意做這個(gè)事,往往做研究生的時(shí)候,就以為了不起,畢業(yè)以后更不用講,不會(huì)動(dòng)手去寫(xiě)。一個(gè)題目在那里,我們很了不起地以為自己懂了,有些是很明顯,但有些是似是而非,好像差不多了,事實(shí)上不是,里面有很多巧妙在里面。我們一定要?jiǎng)邮秩プ,?dāng)你在一門(mén)課里面,基本功夫搞得很清楚以后,你就發(fā)現(xiàn)書(shū)里面很多是錯(cuò)的。在發(fā)現(xiàn)書(shū)本里的錯(cuò)誤時(shí),你的基本功夫也不錯(cuò)了。

我們這個(gè)時(shí)代的學(xué)生不看課外書(shū),連本身的教科書(shū)也不看,很使人失望。做研究大家曉得,自己要去找自己的思路。單單上課聽(tīng)聽(tīng),聽(tīng)完以后不看書(shū),做幾個(gè)習(xí)題就算了,怎么用都做不好。因?yàn)槟銢](méi)有想自己的思路要怎樣子走。我做大學(xué)生剛開(kāi)始第一年半的時(shí)候,因?yàn)閯傞_(kāi)始將數(shù)學(xué)嚴(yán)格化,我覺(jué)得很高興。因?yàn)閺恼麄(gè)logic看去,可以一點(diǎn)一點(diǎn)地推導(dǎo),從前有些幾何或分析上的問(wèn)題,我覺(jué)得可以慢慢將它連起來(lái),我覺(jué)得很高興。我講這個(gè)事情是什么原因呢?我覺(jué)得現(xiàn)在很多大學(xué)生或研究生對(duì)于宏觀的數(shù)學(xué)看法并不熱情。就想課本上有題目拿來(lái),能夠做完它,你就覺(jué)得很高興。你沒(méi)有整體地去想整個(gè)數(shù)學(xué)、或者整個(gè)幾何、或者整個(gè)代數(shù),我們須要研究的是什么事情?我們須要追求的是什么對(duì)象?我想去考慮這些事情其實(shí)并不會(huì)花你太多時(shí)間,可是你要有一個(gè)整體性的想法。整體性的想法是非要有基本功夫不可,就算很瑣碎的事情你都要曉得以后,才能對(duì)整個(gè)科學(xué)有一個(gè)基本的看法、一個(gè)大范圍的看法。現(xiàn)在談?wù)勎覀(gè)人的經(jīng)驗(yàn),我記得我念中學(xué)的時(shí)候我學(xué)了平面幾何。大家都曉得平面幾何很漂亮,我覺(jué)得很有意思。書(shū)本上的平面幾何的問(wèn)題大概我都懂得怎么做?墒俏矣X(jué)得還是不太夠,所以我將很多基本的問(wèn)題連在一起,之后開(kāi)始慢慢想。去發(fā)現(xiàn)一些書(shū)本沒(méi)有的問(wèn)題,去想書(shū)本的方法能夠有什么用處,是不是大部分平面幾何上的問(wèn)題都可以解決?我想找一些命題是這些方法沒(méi)有辦法解決的。我記得我初中的時(shí)候想過(guò)一個(gè)問(wèn)題,我發(fā)覺(jué)沒(méi)有辦法去解決它。花了很多工夫去想,看了很多課外的書(shū)來(lái)幫忙,最后很高興地找到一個(gè)本書(shū)講那個(gè)問(wèn)題不可能用圓規(guī)和直尺來(lái)解決,可以用代數(shù)的方法來(lái)證明。因?yàn)榻?jīng)過(guò)很多不同的想法,有半年的工夫,完全不曉得圓規(guī)和直尺解決不了這個(gè)問(wèn)題,因此看到人家將這個(gè)問(wèn)題解釋清楚,就覺(jué)得很高興;那時(shí)候是中學(xué)生,沒(méi)有了解Galois理論,所以還是不太搞清楚是怎么證明的?墒俏抑辽贂缘糜袉(wèn)題是不能用圓規(guī)和直尺解決的。也因?yàn)榻?jīng)過(guò)很長(zhǎng)的思考,所以我開(kāi)始對(duì)這類問(wèn)題的了解清楚得多。也開(kāi)始欣賞到做數(shù)學(xué)的精義。我想我們做一個(gè)習(xí)題或研究,我們最好花些工夫去想想著整個(gè)問(wèn)題的來(lái)龍去脈,也多看一些參考書(shū),這對(duì)你的幫助很大。因?yàn)閿?shù)學(xué)無(wú)非是很多方法放在一起解決很多不同的問(wèn)題。這是一個(gè)工具,我們了解一下這整個(gè)方法的局限,對(duì)基本功夫有很大的幫忙;竟Ψ蚴且粋(gè)工具,不是一個(gè)終點(diǎn),是一個(gè)起步;竟Ψ驔](méi)搞清楚的話,沒(méi)有辦法去講某個(gè)學(xué)問(wèn)好,某個(gè)學(xué)問(wèn)不好。記得從前在香港念大學(xué)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的環(huán)境比現(xiàn)在差得很多,圖書(shū)館根本沒(méi)有什么書(shū),也沒(méi)有什么很好的導(dǎo)師,但是還是看了很多課外書(shū),也看了很多文章。但現(xiàn)在看來(lái)浪費(fèi)了很多精力,這是眼界太淺,坐井觀天,不知數(shù)學(xué)的發(fā)展與方向的緣故。以后我到berkeley,也看了很多文章,得益良多。一方面當(dāng)?shù)貓D書(shū)館收藏豐富,一方面良師益友的交往,心中開(kāi)始建立對(duì)數(shù)學(xué)的看法。我中學(xué)的時(shí)候,老師跟我們講:好的書(shū)要看,不好的書(shū)也要看。數(shù)學(xué)里面不好的書(shū)我也看,你可能奇怪為什么不好的書(shū)我也看;我是覺(jué)得這樣子,你一定要曉得什么是好的書(shū),什么是不好的書(shū),所以你看文章的時(shí)候,一定要搞清楚這個(gè)作者寫(xiě)文章并不見(jiàn)得是了不起的。有些作者,你曉得他的著作是了不起的可以多看,可是從不好的文章里面,你也可以看到許多現(xiàn)代的發(fā)展。因?yàn)橛袝r(shí)候,從簡(jiǎn)單的寫(xiě)法里面,你反而看得比較容易一點(diǎn),可是你一定要曉得他里面所講的命題并不見(jiàn)得是有意思的,你一定要經(jīng)過(guò)你自己大腦去搞清楚?墒撬锩娴慕M織往往是有的,普通水平的文章里面往往會(huì)引出有名的文章,也會(huì)介紹出有名的文章里面講些什么事情,同時(shí)往往會(huì)寫(xiě)的比較容易看一點(diǎn)。因?yàn)樗乃奖容^低,它可以學(xué)一些大數(shù)學(xué)家的文章,你看了以后,很快就曉得怎么進(jìn)出不同的地方,可以和好的文章比較。這是我自己的經(jīng)驗(yàn),你不一定要這樣子做。

我的建議是大部份的時(shí)間看大數(shù)學(xué)家的作品,小部份時(shí)間瀏覽一般作品,并做比較。我當(dāng)研究生的時(shí)候,有時(shí)候從早到晚都在圖書(shū)館里面看期刊、看書(shū)。當(dāng)時(shí)因?yàn)樵贐erkeley沒(méi)有研究室,研究生沒(méi)有研究室很好,整天在圖書(shū)館里面坐。幾乎主要期刊的文章我都看過(guò),看過(guò)并不表示仔細(xì)的看,但至少有些主要的定理都看過(guò)。當(dāng)時(shí)大部分都看不懂。看不懂沒(méi)有什么關(guān)系。往往你要花很多工夫才能夠在細(xì)節(jié)的部份搞清楚一篇好的文章。因?yàn)槟愕谝谎劭吹枚奈恼虏⒉灰?jiàn)得太好。并不是講一定不好,簡(jiǎn)單的文章有時(shí)也有創(chuàng)見(jiàn),多看文章讓你曉得當(dāng)時(shí)的人對(duì)于哪一個(gè)方向的問(wèn)題有興趣,對(duì)你有很大的幫助。有很多學(xué)生跑來(lái)問(wèn)我問(wèn)題,我跟他講某某年有誰(shuí)做過(guò)、做到什么階段,他們聽(tīng)了很驚訝,為什么我曉得?沒(méi)有誰(shuí)講給我聽(tīng),是我自己在文章上看到。這很重要,因?yàn)槟阕鲅芯康臅r(shí)候,你要曉得什么人做過(guò)、解過(guò)哪些問(wèn)題,對(duì)你的幫助很大。因?yàn)橥鲅芯康臅r(shí)候,你須要曉得得只是誰(shuí)做過(guò)、在什么地方可以找到這個(gè)方面的文獻(xiàn),你以為有了這個(gè)幫助以后,你可以跑回去找這個(gè)文件。甚至你只要曉得那一年代誰(shuí)碰過(guò)這個(gè)問(wèn)題,對(duì)你也有很大的好處。有很多名家的文章往往比人家做快一步,就是因?yàn)樗麜缘谜l(shuí)做過(guò)這件事情,他可以去找這方面的文章,或者去找某個(gè)數(shù)學(xué)家?guī)兔Γ駝t的話,做數(shù)學(xué)的有十幾萬(wàn)人,你根本不曉得誰(shuí)做過(guò)這個(gè)方面的問(wèn)題,誰(shuí)沒(méi)有做過(guò)。所以在這方面多學(xué)一些人家做過(guò)的問(wèn)題,無(wú)論出名的文章也好,差的文章也好,都看一看。我當(dāng)然是建議你多看一些出名的文章,因?yàn)椴畹奈恼碌扔谑窍残,看武俠小說(shuō)一樣,看完就放在一邊。你有追求的熱情以后,慢慢地在將不同的看法放在一起。到了這個(gè)第一步以后,我覺(jué)得你可以開(kāi)始找自己的題目。因?yàn)槟汩_(kāi)始曉得整個(gè)數(shù)學(xué)界主要在看什么問(wèn)題。一個(gè)好
的數(shù)學(xué)家怎么找自己的問(wèn)題是很重要的。當(dāng)然有不同的找法,有些人要發(fā)展一套理論,有些人要解決難題,理論的目標(biāo)最后還是要解決問(wèn)題的,所以解決重要問(wèn)題是發(fā)展一般理論中一個(gè)很重要的一環(huán)。舉例來(lái)說(shuō),像Poincare Conjecture,它是三維拓?fù)渲凶钪饕牟孪,我們曉得前人花了很多心血去解決它,到了現(xiàn)在有很多不同的嘗試方法,各自成一個(gè)氣候。這個(gè)命題已經(jīng)變成一門(mén)學(xué)科而不再是一個(gè)獨(dú)立的問(wèn)題。這是三維空間的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,需要徹底解決此猜想才算圓滿。另一方面有些人為什么對(duì)Poincare Conjecture 有興趣,對(duì)其他問(wèn)題興趣不大,那是因?yàn)樗枪J(rèn)的難題。我想選題方面每個(gè)人有不同的看法。我有很多朋友是很出名的數(shù)學(xué)家,他們只想解決出名的問(wèn)題,我認(rèn)為這是錯(cuò)誤的選題方法。在數(shù)學(xué)上,我們應(yīng)該有整個(gè)的有系統(tǒng)的想法,想整個(gè)數(shù)學(xué)目的在那里,應(yīng)當(dāng)解決什么樣的問(wèn)題。
 

王國(guó)維講的做大學(xué)問(wèn)的三個(gè)階段

你們可能都念過(guò)王國(guó)維講的做大學(xué)問(wèn)的三個(gè)階段,第一階段是晏殊說(shuō)的 "昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),獨(dú)上西樓,望盡天涯路。" 這是王國(guó)維講做大學(xué)問(wèn)的第一個(gè)階段,要解釋這一段話,我要再說(shuō)明基本功夫的重要性。如果基本功夫沒(méi)有做好,你根本望不遠(yuǎn)。你叫中學(xué)生去望盡天涯路,根本是不可能的事,最后講一些空談的話。對(duì)數(shù)學(xué)或者科學(xué)上的歷史不了解的話,你根本沒(méi)有資格去談以后的事。不是叫你去全部了解,至少有一定的了解,F(xiàn)在很多學(xué)生,尤其是研究生,我覺(jué)得比較頭痛,教他做一個(gè)小題目,做了以后,一輩子不愿意放。不停的寫(xiě)小文章,寫(xiě)了文章當(dāng)然可以發(fā)表,對(duì)某些年輕人來(lái)說(shuō)講,他認(rèn)為這樣子很好,不想重要的問(wèn)題,今天能夠?qū)懸黄∥恼,明天能夠(qū)懸黄∥恼,就可以升?jí),假如不寫(xiě)出來(lái)的話,生活上會(huì)受到困撓。這都是對(duì)的,可是你真的要做一個(gè)好的題目,其實(shí)也不見(jiàn)得那么難。一些研究生的論文是歷史上有名的著作。

為什么他們能夠花三、四年的工夫,做出這么出色的工作?他們是從不懂到懂,然后還要再向前進(jìn)。表示真的要做好的題目,并不是像你想象要花很多很多的時(shí)間才能夠做到,問(wèn)題是你的決心是怎么樣。昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),就是說(shuō)你要望很遠(yuǎn)的話,要將前面小的樹(shù)去掉,才能看的遠(yuǎn)。假如我們眼界里面看的都是小題目,永遠(yuǎn)都看不遠(yuǎn)。我們要懂得怎么放棄些渣滓,才能夠做一些好的題目,我想這是一個(gè)很重要的事請(qǐng)。你不愿意放棄你明明曉得不會(huì)有前途的問(wèn)題,就永遠(yuǎn)做不到好的問(wèn)題。這是一個(gè)困難的選擇,因?yàn)槟阌X(jué)得畢業(yè)、升級(jí)的問(wèn)題,而不愿放棄你明明曉得不會(huì)有前途的問(wèn)題,那你永遠(yuǎn)不會(huì)成就一個(gè)大學(xué)問(wèn)的。我記得我剛學(xué)幾何學(xué)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)流行的度量幾何,所有工具都是三角比較定理來(lái)的,我始終覺(jué)得對(duì)幾何的刻畫(huà)不夠深刻,后來(lái)我和我的朋友和學(xué)生開(kāi)始一系列用到微分方程做工具的幾何研究,我也很慶幸當(dāng)時(shí)愿意放棄一些小的成果,走一條自己的路。我們選題的時(shí)候,可以跟出名的數(shù)學(xué)家、跟導(dǎo)師或者是從書(shū)上去看,可是最后的思考一定要有自己的想法才能做成大學(xué)問(wèn)。因?yàn)槟阕约簺](méi)有你自己的想法,你始終跟著人家走,是沒(méi)有辦法做好學(xué)問(wèn)的?墒悄憧赡軟](méi)有資格做這一件事情,因?yàn)槟銓?duì)于這一門(mén)學(xué)問(wèn)還不懂。我一開(kāi)始講了一大堆,就是因?yàn)槲蚁M銈內(nèi)ハ胍幌牖竟Ψ蛞龊,要你?duì)這一門(mén)學(xué)問(wèn)里的不同命題要曉得。就像你去買貨,你要曉得百貨公司里面有可能出現(xiàn)什么東西,你才去挑。

王國(guó)維談學(xué)問(wèn)的第二階段是柳永的詩(shī):"衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴。"尋找真理的熱情就如年輕的戀人對(duì)自己的對(duì)象的追慕,那是很重要的事。在追求一個(gè)好的命題的時(shí)候,中間要花很多工夫,有時(shí)候甚至是很痛苦的。可是我們只要曉得,最后的成果是值得的,我們就會(huì)花很多工夫去做,就像愛(ài)情一樣。很多年輕人找對(duì)象時(shí),朝思暮想,當(dāng)做學(xué)問(wèn)卻沒(méi)有這種態(tài)度。假如你對(duì)做學(xué)問(wèn)沒(méi)有熱情沒(méi)有持久力的話,你就不可能做成大學(xué)問(wèn)。其實(shí)屈原說(shuō)"亦余心之所善兮,雖九死其尤未悔。"比柳永更來(lái)得徹底。

接著下來(lái)大家都曉得王國(guó)維的第三階段是: "夢(mèng)里尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處。"當(dāng)然這是辛棄疾的詩(shī),不是我講的,可是基本上我們都有這種感覺(jué)。你真的做過(guò)一個(gè)好的文章的時(shí)候,就有這種感覺(jué)。我們花很多工夫做一個(gè)好的命題,有想法的時(shí)候,你考慮這個(gè)想法對(duì)不對(duì)有時(shí)候晚上睡不好,想得很辛苦。有時(shí)候想的辛苦了,就一睡睡很久,假如你做學(xué)問(wèn)做到這個(gè)地步,你會(huì)解決很多意想不到的問(wèn)題。我想沒(méi)有人是特別聰明,可是你花了很多工夫,能夠進(jìn)入交通或清華大學(xué),應(yīng)當(dāng)資質(zhì)都不會(huì)太差。我想你花了那么多工夫進(jìn)研究院,一定希望有一些成果。我們做學(xué)問(wèn)跟愛(ài)情不太同,有時(shí)候不一定看到一個(gè)目標(biāo),而是看到其它。就像我剛才講的,我們要解決Poincare conjecture,最后還沒(méi)解決它,可是解決了其它的命題,這是數(shù)學(xué)歷史上常常有的。

你眼睛要睜開(kāi),眼睛怎么睜開(kāi)呢?

每一個(gè)人都有這個(gè)經(jīng)驗(yàn),你明明要解決這個(gè)問(wèn)題,結(jié)果發(fā)現(xiàn)解決了其它的問(wèn)題。這是因?yàn)槲覀冏鲞@個(gè)題目的時(shí)候,不曉得走法對(duì)不對(duì),可是你將這個(gè)工具全部搞好以后,基本的想法、有意思的想法你自己曉得以后,就可以解決很多問(wèn)題了。在這個(gè)路上走的時(shí)候,思想不要太頑固。你要知道還有其他有意思的問(wèn)題。就是你發(fā)展了一套想法以后,往往有其它的問(wèn)題你剛好可以解決?墒且惨虼四阋獣缘茫阍谡麄(gè)做研究的過(guò)程里面,你眼睛要睜開(kāi),眼睛怎么睜開(kāi)呢?很多學(xué)生不愿意去聽(tīng)colloquium,也不愿意去聽(tīng)其他人的seminar。不聽(tīng)seminar就不曉得人家在做什么東西。明明你的方法可以解決他們?cè)谧龅膯?wèn)題,但你眼睛閉起來(lái)、看不到,這是一個(gè)很大的困難。很多學(xué)生尤其是中國(guó)學(xué)生,講我的論文是做這個(gè),這個(gè)seminar與我的論文無(wú)關(guān),我不愿意去聽(tīng)、不愿意去看、不愿意去跟人家來(lái)往、不愿意去跟人家談。結(jié)果你做的論文可能不是你能解決的問(wèn)題,可能你的方法剛好可以解決人家的問(wèn)題。因?yàn)槟悴辉敢馊ヂ?tīng)、去看,你就解決不了問(wèn)題。一個(gè)人的思維有限、能力有限,你不可能不靠人家的幫忙。什么是人家的幫忙呢?一方面是看文章,聽(tīng)seminar,一方面就是請(qǐng)教名家。你自己去請(qǐng)教別人的時(shí)候,百分之九十五人家不曉得你在做什么,也不可能提供你直接的意見(jiàn)。假如能夠直接提供你意見(jiàn),幫你直接地解決問(wèn)題的話,你這個(gè)問(wèn)題不見(jiàn)得是很重要的問(wèn)題。

可見(jiàn)你剛開(kāi)始沒(méi)有搞清楚這個(gè)問(wèn)題有多重要。但不要緊。多請(qǐng)教別人總是有好處,至少曉得這個(gè)問(wèn)題有多好,還是不好。假如你怕發(fā)問(wèn),就在seminar或colloquium的時(shí)候要多聽(tīng),多聽(tīng)對(duì)你的好處多得不得了。你在seminar里面就算聽(tīng)不懂的話,至少你在看他寫(xiě)的頭兩個(gè)字,你就曉得最近人家在做什么事情。你可能覺(jué)得莫名其妙,可是事實(shí)上你可以得到好處,這是很要緊的。所以能夠有機(jī)會(huì)盡量去聽(tīng)不同的課,對(duì)你是有很大的好處;念純數(shù)學(xué)的也應(yīng)當(dāng)去聽(tīng)?wèi)?yīng)用數(shù)學(xué)或物理方面的課。聽(tīng)seminar時(shí),即使relax一天,也沒(méi)有什么關(guān)系,反正總比在家里面無(wú)聊或看電視好。怎么在一個(gè)孤立的地方,也能夠做一個(gè)好的學(xué)問(wèn)。

我舉個(gè)例子來(lái)講,十四年前,復(fù)旦大學(xué)有一位學(xué)生,他要來(lái)跟我,我答應(yīng)了收他。結(jié)果因?yàn)楫?dāng)時(shí)復(fù)旦大學(xué)的校長(zhǎng)怕留學(xué)生全部走掉了,所以不準(zhǔn)他出國(guó),因此他沒(méi)有辦法來(lái)跟我。但是他將我80年寫(xiě)的問(wèn)題集,大概有一百題的樣子,選了其中的一個(gè)題目去做,拼命的在做。我不曉得他拼命的在做這一個(gè)題目,雖然他在一個(gè)比較孤立的地方,可是十多年來(lái)只做這一個(gè)題目,最后去年做出很重要的結(jié)果。我覺(jué)得很高興,因?yàn)檫@一個(gè)題目是一個(gè)很不簡(jiǎn)單的問(wèn)題?梢(jiàn)你只要找對(duì)了題目,同時(shí)你拼命的花工夫去做,就算你不跟人家來(lái)往的話,也不見(jiàn)得做不出來(lái)。當(dāng)然我不知道他是不是完全不跟人家來(lái)往,因?yàn)閺?fù)旦大學(xué)里面也有一些很不錯(cuò)的數(shù)學(xué)家。我想不可能全部都不跟人家來(lái)往?墒窃诮淮蟆⑶迦A這些地方是不能講是全部孤立的地方。在這個(gè)條件之下,我覺(jué)得絕對(duì)是可以做好的學(xué)問(wèn),只要我們將整個(gè)思路搞清楚、整個(gè)問(wèn)題搞清楚。

今天講的主要是我覺(jué)得來(lái)了五年,我想講一講我念書(shū)的經(jīng)驗(yàn),希望你能夠參考,我是這樣子的做法?墒遣灰(jiàn)得每一個(gè)人都要有這樣子的做法,因?yàn)槊恳粋(gè)數(shù)學(xué)家都有對(duì)學(xué)問(wèn)不同的看法。

你可以追隨不同的路線,可是我想最開(kāi)始所講的基本工夫要做好,是永遠(yuǎn)少不掉的。然后要盡量去開(kāi)發(fā)自己的領(lǐng)域,題目一定要做重要的。后來(lái)真的做得到的可能是比較小的結(jié)果?墒强偙纫婚_(kāi)始只想做不重要的題目來(lái)得好。到了解決整個(gè)主要的問(wèn)題以后,你的看法或?qū)τ谡麄(gè)學(xué)問(wèn)的看法又不同,你會(huì)有不同的想法。今天就講到這里,謝謝大家。

1997年6月9日于新竹交通大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系

 
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