前言
我对年轻人说的话

我的父亲学问很好,他曾任教于香港中文大学的前身崇基书院。他虽非数学家,但我能成为数学家,现在又专注于数学教育,在很大程度上是受到他的影响。

做学问没有哲学的指导,我们走的方向可能会很狭窄

我从10岁起就听父亲讲哲学,里面有很多抽象的概念,他又常常说要找规律。久而久之,我对抽象的观念便比较容易接受了。数学里面也有很多抽象的观念,我的同学对此感到困难,但对我来说,那是很自然的事。从哲学的角度思考、寻找大自然中的规律,以及从宏观的角度看问题,这套思考方法我很早便养成了。我也在很早的时候,便从读历史中领悟到一种方法,那就是必须总结历史教训,回望过去,放眼将来。所以在数学研究中,我非常重视大数学家的看法。可惜很多数学家不愿意这样去做,他们忽视古代伟人的思想,其实就算三四百年前的伟大数学家,如费马、牛顿、欧拉等人,他们的思想仍然影响到今天。我们不去深究融汇他们的思想,这是很不幸的。我在求真书院花了很多气力讲数学史,就是这个缘故。我希望学生学习数学史,让他们晓得伟大数学家的想法是怎么来的,从而思考他们以后的路要怎么走,我在培养这种文化。很多学生因为数学史无助于解题,也无功于考试,就不想学,但其实数学史最终会变得重要,只是短期内看不到而已。要知道大学者的成功,都和他们善于学习前人有关。牛顿说他是站在巨人的肩膀上,这是实实在在的。假如我们不了解巨人们想过什么、做过什么的话,我们能不能站在巨人的肩膀上,恐怕很成问题。

我从小就听父亲讲哲学史,所以对哲学留下深刻的印象。哲学始终是一门指导科学的学科,从古希腊开始,数学就是哲学的一部分。2 600年以前,希腊数学的始祖首先都是哲学家,他们用哲学的观点来推动数学的发展。在哲学出现以前,数学没有办法推进,因为缺乏推导的方法。古希腊人提出了“三段论证”,使我们懂得如何用逻辑的方法推导定理,这些都是从哲学的看法开始的。不只如此,哲学是一门很宏观的学问,它不单研究一个个小问题,也研究哲学跟其他学科的关系,从这些关系中走出一条新的思路和方法。这一点对于数学家和理论物理学家都很重要。基本上,理论科学都与哲学有着密切的关系,能够沟通融汇两者,才能成为一个伟大的科学家,从古至今都是如此。当年的阿基米德、牛顿、费马、高斯、黎曼、麦克斯韦、爱因斯坦,他们的成就都与哲学有很密切的关系。对于以科学的眼光看世界,他们有不同的哲学观点。例如,牛顿说时空是静态的,人们就这种观点辩论了很久。光是粒子还是波,这个问题也从哲学的观点有很多讨论。他们从哲学的观点讨论时,也加上了很多重要的实验观点。数学研究也包含许多哲学的看法。在代数几何或者其他领域之中,存在很多不同的看法,微分几何也是如此,种种不同的看法牵引着整个学科的发展。举例来说,我做的一个重要方向叫几何分析,它是我跟一些朋友和学生发展出来的。几何分析包含了很重要的哲学观念,例如在研究几何的时候,不能单用线性的看法,要多用非线性的观点。这些基本上都是与哲学有关的,有些讨论最初不见得跟数学有直接关系,但是到最后又跟数学产生了密切的联系。数学的大发展也因此产生,每一次数学的跳跃总是伴随着哲学观点的变化。譬如在20世纪初期,几何的研究主要是跟拓扑学有关;到了20世纪中期,几何跟非线性微分方程的关系变得密切,人们见证了里程碑式的发展,很多重要的问题因而得到解决。这一点非常重要,每一位大数学家都有他独特的对学问的看法。

我在普林斯顿高等研究院的时候,芸芸高手中有一个叫安德烈·韦伊(André Weil)。这位老先生对数学有很深入、很宏大的看法,我的导师陈省身就受他的影响,开始研究纤维丛,提出了“陈氏示性类”的概念。

1980年,我在普林斯顿高等研究院的同事罗伯特·朗兰兹(Robert Langlands)是数论方面的大家。他提出的朗兰兹纲领(Langlands Program)很有名,从表示论来看数学,来看数论。朗兰兹纲领提出了差不多有50年,它是一个看法,而不是一个数学定理。这个看法影响到今天,产生了一系列重要的发展,如费马大定理的解决,就跟朗兰兹的看法有着密切的关系。所以这是一个宏大的构想,也是一个宏大的哲学思想。这些思想是数学上的,但也受到物理和其他学科的影响。

当年,笛卡儿是哲学家,也对数学有很重要的贡献。在他之后还有莱布尼茨,他和牛顿独立地创造了微积分,但他最重要的贡献还是在哲学上。柏拉图也是数学家,同时是伟大的哲学家。所以,哲学跟理论科学是分不开的。没有哲学的指导,我们走的方向可能会很狭窄,只能够跟在人家后面。研究科学要有宏观的看法,而宏观的看法主要是由哲学来开拓的。

天赋只占很少一点,失败的经验比成功的经验更重要

坦白讲,很多人心目中的天赋都是假的。天赋不能说一点儿作用也没有,但只能说是有一些,大概不超过30%。一个人成长的大环境受社会、小环境受周围人的影响,也跟自己对学问的好恶取舍有关。假如你生活在沙漠地带,一辈子看不到谁,你天赋再好也没用。天赋不可能突然爆发,在脑海里产生很完整的构想,从历史上看也没有先例。如果说天才,历史上最出名的一个就是印度数学怪才拉马努金了。

拉马努金在很好的中学念书,就是因为太偏科,只有数学念得好,所以没有办法进入印度最好的大学。没有人教,他就自己摸索,凭借天赋,模模糊糊地在脑海中构想,但是里面有很多是错的。他写信给英国数学家哈代。在哈代的帮助下,他进入剑桥大学学习,这才有了后来他在数学上的成就。他比较重要的工作也是在英国跟哈代一起做的。所以没有后天的环境,包括运气的因素,一个人不大可能做出伟大的工作。

回顾一下拉马努金的成长,首先他的数学不是完全没有根底,他在中学学了不少数学,甚至偏科。他发现自己唯一的兴趣就是数学,对其他学科都没有兴趣。有了根底后,他就开始培养自己对数学的兴趣。在兴趣的推动下,他不停地追求,所以才发现了一大堆他自己也没有全部理解的想法,并将它们模模糊糊地写了下来。他的成果让人们觉得好奇,认为他是极有天赋的。事实上,是整个社会背景让他发酵到某种程度,但是不能够再继续下去了。紧接着,他刚好碰到一些从剑桥出来的学者,帮了他大忙。没有这些帮忙的话,他可能没法继续他的数学之路。

没有人能脱离社会这个大环境。假如整个社会都看不起做学问,你便不可能成为学者。我小学时有个全校第一名的同学,我跟他很熟,我还记得他姓张。毕业的时候,我跟他说:“我要去读中学了,你要去哪里?”他说:“我去耕田。”这不是开玩笑,人家真的去耕田了。所以,一个人的成长跟他的家庭有关。家中说耕田是最重要的事情,他就去耕田。家长觉得一辈子很苦,你一定要去做生意,做小生意最好了,大生意不能够做的,太困难了,做点小买卖就可以,你就去做小买卖了。每个人的路有不同的走法,但基本上都是这样子。

过去,许多家庭重男轻女,女孩就不要念书了。坦白讲,我家也差不多是这样子,有什么办法?孩子如果个性很强,说你不要我念,我偏要念,遇到困难能自己解决,想尽办法继续念书。但是大部分孩子就会觉得,父母不要我念,不念最简单,那就算了。

邓亚萍曾经跟我说,所有训练她的人都说,她这么矮的个子,一下就被打跑了,不可能打进奥运会。于是她铁了心要打拼出来,打赢每一个对手,最后没有人能够阻拦她,她做到了。她从省、市打出去,一路冠军,一直打到奥运会。所以人生的胜负就是看你自己的决心,你自己到底想要什么。

决心要不要成大业,操于自己手上,有兴趣,有上进心,你就不怕。信心很重要,此外,个人与环境,尤其是人与人的关系也起着很重要的作用。很多事情就是怕不怕的问题,你看邓亚萍个子小小的,她就想拿到世界冠军。你说一个小女孩怎么想想就要做世界冠军呢?她有决心要做,这个决心不是普通人敢下的。在下这个决心的时候,天赋并不是最主要的,主要是有兴趣,同时她不怕,她就要做到打遍天下无敌手。这不是随便讲讲的,要不停地练、练、练,练到技巧可以随心所用的程度。我们做数学也一样,你要先把基本的东西念好,甚至念到超群,要下功夫,失败以后还能站起来。失败后能不能站起来,这是一个很重要的事情,绝大部分人做不到。尤其现在的小孩子都是由父亲母亲拉住手长大的,考了很高分,大家便很高兴,成绩一掉下去,一辈子就站不起来了。所以考奥数考到很高分也没用,因为他遇到困难便站不起来,无法走下去了。所以说,失败的经验比成功的经验更重要。

培养兴趣很重要

从小的家庭教育让我对学问有很浓厚的兴趣。父亲教我古文和诗词,我十三四岁的时候花了很多工夫看书,到现在我还是书不离手,不论走到哪里,我手里都会带着一本书,不停地看。童年的教育非常重要,虽然家长的教育程度未必很高,但仍然能够培养孩子良好的学习习惯,激发孩子的学习乐趣。我觉得对于家长来说。最好能够从小培养子女阅读的习惯,看书跟看互联网是不一样的,互联网上的信息很短暂。我看现在流行的网络小说,甚至几句就完成一部小说。我并不反对这些,但是有深度的小说还是要花比较长的时间来看。长时间阅读一般很难在互联网上完成。看书的方法很多,看书跟看互联网上的信息完全不一样,至少对我来说是不一样的。我会慢慢地咀嚼,慢慢地考虑。对我来讲,阅读是一个很重要的学习方法,我花了很多工夫去图书馆。20世纪50年代,我在香港的时候,图书馆里的书本并不完备,书本也不多。我只好跑到书店里看书,一站就是两三个小时。

我对阅读的兴趣很大。家长培养小孩子养成阅读习惯很重要,不只是看学科里面的书。譬如孩子数学很好,他就喜欢看数学的参考书,但你也不妨鼓励他看看小说、计算机、名人传记等类别的图书。我从伟大学者的传记中受益匪浅。举例说,我14岁时看到一篇很短的文章,才知道中国出了一位享誉国际的几何学家陈省身先生。读到杨振宁、李政道拿了诺贝尔奖,少年的我激动万分。阅读爱因斯坦、狄拉克的传记也是很好的学习,从他们探索大自然的一生中可以学到很多东西。

开卷有益

10岁时,父亲教我古文,第一篇是《礼记·檀弓下》的《嗟来之食》,第二篇是陶渊明的《五柳先生传》。后来我才知道父亲的深意,他在教我做人的道理。第一篇告诉我们做人的尊严,富贵不能淫,贫贱不能移,威武不能屈。第二篇描述陶渊明好读书,不求甚解。研求之乐,使我一生受用不尽。

看书不要因为看不懂,便觉得没用。这就好像学语言,英文不好学,但如果跑到伦敦街头坐上两个月,我保证你的英文就会好很多,因为你不停地听,慢慢就学懂了。我一辈子学不同的学问,都是采取这种方法。譬如学习物理,我接受正规的理论物理训练不多,但是我常常去物理系听课,听了几个月就大概弄懂了。看书也是这样,不是看一次就觉得看懂了,就有收获。其实一本书,看三次甚至十次都是正常的。父亲的著作含有很多非常有趣的内容。但是第一次读,不一定能完全了解,到了第二次、第三次就能看懂多些,对自己产生影响。有深度的书,无论是哲学、文学、数学还是理论物理等,看一遍不行,往往要看好几遍才能理解。记得10岁时,父亲让我看《红楼梦》,第一次看,尤其是对于男孩子而言,是很枯燥的。但是看到第三遍、第四遍时,开始了解它的内容,尤其是父亲去世之后再看,感触便很深了。《红楼梦》这本书至今我看了差不多十遍,觉得很有意思。所以,有的书不是你看了一遍就能吸收进去的,尤其是有深度的书,你要耐心了解它的结构和内容。

从小看父亲研究和撰写哲学书,边讨论边下笔,那个情景深深地印在脑海里。虽然我自己不从事哲学研究,但是多年来整理他的遗作,对我还是有着潜移默化的影响。哲学思想总是在不断的争论中改变,这一点对我做学问很有启发。我在看书的过程中,也慢慢完成了对很多问题的思考。假如不看这些书,我不太可能有这些想法。我看事情和做学问都是比较融会贯通的,基本上所有我能够了解的学问,我都想学习。我也念工科、物理、文学、历史,这些书我都看,这些学问融汇在一起,对我产生了很重要的影响。我建议家长让孩子拓宽眼界,培养孩子的创造能力,并且养成开放的心胸,能够接受不同的想法。多看书,看不同的书。帮助孩子建立思考的能力,不要什么想法都从一个模子里刻出来,要学会从不同角度看问题。我们需要将东西方思想融合起来,这是很重要的一点。

如何规划人生

年轻人要立志,要立什么志?有很多方向可以走。假如图的是生活舒适,你可以去赚钱。但事实上,不见得每个人都以赚大钱为人生目标。在过去艰难的岁月,生活非常贫苦,但还是有不少人立志做好学问,念好书,成为学者和科学家。其实他们当年想要达到的生活水平,我想今天大部分人都能达到,问题是:我们的志向是什么?

当然,立志赚大钱,做大企业家,我并不反对,生意做大了对国家民族也有贡献,但是否把这个作为唯一的志向,这是值得探讨的。一个人假如对他做的事情兴趣不大,那么即便他完成了,也不会高兴。就像我的很多有钱的朋友,我就不觉得他们活得比我快乐。我不穷,也算不上有钱,但我悠然自得。能够做做学问,带带学生,我便很感恩。看到年轻人成长,我备感欣慰,就像看到自己的孩子进步一样。兴趣是非常重要的,假如你觉得一辈子就是为了赚钱,刚才我讲了,我并不反对,但要想清楚赚钱之余是否真的能快乐,值不值得,这是个根本的问题。

在当今社会,只要书念得不错,生计总不会成问题。国内不少老师的收入比美国还要高,因此不必为将来的生计而左右自己的前程。兴趣在人生目标中扮演着重要的角色,学子立志,先要问自己的兴趣在哪里。兴趣一旦确定了,便要坚持下去,那成功便不是画饼。画家作画,只是依兴趣动笔,但多年后可能卖出天价,这并不是创作时的考虑。无论如何,我相信找到自己真正的兴趣,不懈努力,未来生活不会成问题。

假如你立志做学问,那就要好好想通自己的目标。目标要远大崇高。你不要说,我想到清华学习,或者任教,也不要说拿什么帽子,当什么院士,甚至连拿诺贝尔奖也不算什么目标。做学问的终极目标是什么?如果说的是科学,那就是探索大自然的奥秘,以及种种自然规律是怎样产生的,又怎样发挥作用。相对地,哲学家会问:什么是人生的意义?我们要如何规划人生?我们希望能做到的,是影响一个学科的发展,而非名誉、地位和财富。树立了这样宏大的志愿后,人生的奋斗才有意义。

当年父亲忽然去世,一家顿陷困境,连吃饭都成问题,更不要说继续念书了。但在人生的低谷中,我仍然立志成为一名出色的学者,建功立业,名垂后世。我为这个目标奋斗一生,从未感到失落。为了攻克一个难题,我花了五六年工夫,其间饱受挫折,但我始终保持乐观,并享受其中的乐趣,最后在坚持中看到曙光,以至功成。

志向一旦定下来后,便要坚定不移地往前走,最怕中途因失败的挫折或者名利的诱惑而改变方向,这样就不行了。我希望大家都树立高远的人生目标,做有为的学者,为国家,为民族做出贡献。不过话说回来,一个人的学术兴趣也是需要培养的,从小学开始到中学、大学、研究院,兴趣是动态的,一直在改变。向前走的时候,你看到一座小山,觉得风景不错,但是你看不到小山后面还有大山。翻过这座大山,后面还有更大的山。登上这座大山,眼前便是海阔天空,一望无际。因此兴趣是要长期培养的,不能说今天我看到的就是我一辈子的兴趣。我的兴趣在数学,但数学的方向很多,兴趣随着修为的进步而改变。有人改变研究方向以迎合别人,我不赞同这样的做法。我认为方向的改变应该是因应研究的内容而嬗变的,是个自然而然内蕴的过程。它是由内至外,而非由外至内的。做学问要有自己的看法和节奏,认定这条路走下去是丰富的、光明的,能够解决大批数学问题。数学研究如此,物理研究也是如此。当初爱因斯坦研究相对论,遇到很多很多困难,但他始终认为这是条正确的路。从1905年到1915年,他花了十年时间,完成了广义相对论这个伟大构想,其中经历了许多观念上的改变,还有无数错误。从学问本身出发改变想法是再自然不过的,但我们不能够因为要拿帽子或者迎合别人,就改变自己的方向。我希望年轻人能够坚持初心,不受外力干扰,不屈不挠地在求真的道路上挺进。

当年我在香港学习的数学,跟去伯克利后看到的数学大异其趣,因此对数学的看法也不同了。我希望同学们能了解这一点。要有自己的看法,而看法是会改变的,因为你对真理的了解也在不停改变。

我之前整理出版了父亲的哲学著作《丘镇英先生哲学史讲稿》。书里面讲得很清楚,我们要弄懂哲学思想的起源变化,以及如何批它,这三点对于做学问非常重要。在这本书的开篇,父亲引用了《文心雕龙·诸子篇》中的一句话,我至今都记得很清楚:


标心于万古之上,而送怀于千载之下。


“标心于万古之上”是说,我们的胸怀要像古代圣贤一样。这里的圣贤既可以是孔子和孟子,又可以是我刚才提到的高斯和黎曼这些大数学家。“送怀于千载之下”,是说我们的抱负要远大,志在留名后世。

父亲还写了几副我印象非常深刻的对联,其中一副是


寻孔颜乐处,拓万古心胸。


“寻孔颜乐处”即继承孔子和颜渊做学问的乐趣。孔子和颜渊都经历过穷苦日子,孔子还带了一大批优秀的学生。他们能体会做学问的大乐趣。“拓万古心胸”是讲心胸要宽广,看得高远。

这几句话对我一辈子产生了很重要的影响。在面对困难的时候,它激发了我的斗志,让我无所畏惧。我不追求阔气的大房子以及豪华的装潢。如果需要,我有很多非常有钱的朋友愿意帮忙,但我并不特别在乎这些事情。我活了七十多年,感到很舒适,能够自由自在做自己的学问,带领一批才华横溢的学生,这实在是美妙的人生经验。尤其是我在少年班见到了一些初中生,他们初露头角,前途无限。我很喜欢和年轻人在一起,希望他们能够迅速成长,成为光芒万丈的学者。

前面,我以父亲对我的教育为例,阐述我对生命的领会。今天,我整理出这本《我的教育观》,讲的是我追求学问和做人的经验,希望我走过的路能够让更多人有所借鉴。

丘成桐
2024年12月26日
于清华大学静斋