一个时代的数学传奇——代数几何的白马王子肖刚(三)

点上方好玩的数学可加关注,

带你走进一个不一样的数学世界

回复 肖刚查看全部内容

导读 好玩的数学2014年6月27日晨,肖刚如一团神秘的云雾,突然地消失了。天妒英才,中国数学的一个传奇人物过早地离开了世界。

落户沪上

1982年,肖刚31岁了,他结识了后面成为太太的陈馨。陈馨也曾插队东北农村,之后也走入了大学课堂。这年的夏天,陈馨的姐夫带肖刚来到著名建筑学家陈从周的“梓室”,告诉他眼前这个年轻人是一个自学成材的数学家、天才。

肖刚和岳父陈从周摄于1993年

陈从周生于1918年,著名古建筑、园林艺术家、专家。1944年成为张大千之入室弟子,攻山水人物花卉。代表作《苏州园林》是第一本研究苏州园林的专著。他不仅对于古建筑、古园林理论有着深入的研究、独到的见解,还参与了大量实际工程的设计建造,把苏州 师园以“明轩”的形式移建到了美国纽约大都会博物馆,成为将中国园林艺术推向世界之现代第一人。

显然陈先生和他的小女儿看上了这位数学才子。

肖刚和陈馨相识于1982年夏

陈馨回忆说:“1984年二月拿到法国国家博士学位后,他五月回国与我结婚,没有婚礼,没有蜜月,没有……去区里登个记就是夫妻了,借住于他姑妈家,去北京教育部 个到,就去华东师范大学上班了,父亲希望他去复旦大学。他说他要填补中国代数几何的空白,培养中国第一代代数几何人材。”

肖刚和夫人陈馨摄于1988年

加盟华师大

比肖刚大十岁的陈志杰1962年毕业于华东师范大学数学系,长期在华师大工作。他是改革开放后首批由政府派出赴法进修的访问学者,于1979年5月到德法边界的斯特拉斯堡大学进修,肖刚是1980年1月到巴黎南大学跟随攻读博士学位的。两人在法国建立了友谊。1981年陈志杰回到华师大后,时任系主任曹锡华教授就建议他加强与肖刚的联系,争取肖刚到华师大来工作。于是陈志杰就写信去法国动员肖刚毕业后到华师大来。肖刚在探亲回国时也在上海与陈志杰见面商谈到师大工作的可能性。

1984年2月肖刚获得法国国家博士学位后不久就归国,陈志杰回忆说:“当5月份我在系里见到他时,吃了一惊,没有料到肖刚这么悄无声息地来到了师大。后来我问他怎么来到师大的,他说到了北京后表示愿到华东师大,部里当即分配他到华东师大 到。就这么简单。”

肖刚和陈志杰1985年摄于华师大代数教研室

左起:1980年代华东师大三剑客肖刚、王建磐、郑伟安

肖刚回国后仅两年就被聘为教授,1988年被国务院学位委员会批准为博士生导师,成为中国最年轻的博士生导师之一。1986年9月至1988年6月间他还先后到普林斯顿高等研究所和加州伯克莱大学的数学研究所工作;这两个研究所是基础数学方面最有声望的研究机构。

左起:王建磐、肖刚、曹锡华在华师大简陋的代数教研室

尽管学成归来,学有成就,他在生活上随遇而安,在华师大工作的多年中从没有在生活、职称、评奖等待遇上提出过任何要求。按照他当时他在数学界的名声,他完全有“本钱”提出很多要求,或者和别人攀比。但是他从来不计较。当时学校分配给他的住房仅是筒子楼2楼的一间12平方米的房间,煤气、卫生间都是公用的。肖刚的姑妈是一位院士,长期住在北京,她名下的一套面积并不大的房子就借给了侄子夫妇住。后来学校把分给他的12平方米的房子置换成肖刚姑妈家后楼的一个小房间,改善了他的居住条件。关于住房的事情还有个小故事。当肖刚出国学术访问时,肖刚夫人陈馨出于善意当她自己不在国内时让邻居老太太使用自己家的卫生间。可是这却换来邻居的得寸进尺,企图长期占用下去。最后陈馨采用主动退让的方式,出钱替这个邻居另建了一个卫生间,化解了纠纷。亲身经历此事的陈志杰回忆说:“陈馨的善良大度给我留下极深刻的印象。肖刚能够淡泊名利、专注研究是与这样一位贤内助的背后支持分不开的。”

人才培养

肖刚在数学上的成就是国际国内学术界所公认的。他开创的用纤维化方法对代数曲面的分类和性质的研究,长期引领了有关领域的学术发展。他奠定了国内代数几何研究的基础和在国际上的地位,特别是培养了一批有影响力的学者。肖刚从1984年到华东师大直至1991年赴德国马普所访问和1992年10月去尼斯大学担任教授,在师大工作了6年多,这段时期是他的研究工作及研究生培养的黄金时代。

肖刚在培养研究生方面十分敬业。孙笑涛教授说:“肖刚老师当时已是世界上最好的代数曲面专家(成就至今无人超越),他的代数曲面课信息量之大不难想象。”他给学生讲的“代数曲面”课就是他自己研究经验的总结。他还把在国外访问时获得的最新动向迅速传回国内让学生知道,每次出国回来后立刻马不停蹄地和研究生讨论课题。这些都使得研究生获益非浅。陈猛回忆,肖刚老师经常说:“做数学有两种方式,一种是不断赶时髦,但那需要很强的能力,另一种是别出心裁地研究别人做不出的问题”,“做论文一定要将问题彻底解决而不是只做一半就发表,你的方法如果和别人一样那就没有创造性”。肖老师对讨论班的 告要求极高,准备不充分一定会被挂黑板,照本宣科也不是好的 告。孙笑涛记得在准备阿贝尔簇的 告期间,肖刚老师曾说:应该做到晚上做梦都梦到阿贝尔簇!并且说,在研究问题时做到这一点,就一定会有所得!学生们慢慢领悟到做数学研究应把握住大方向,找准目标,狠下苦功。这何尝不是每一个数学家的轨迹?

肖刚写给博士生谈胜利的信

现任华东师范大学数学系主任的谈胜利是肖刚老师的博士生。他先后解决了代数曲面研究中的“Beauville”猜测、“Serge Lang猜测”、经典的“有效假设问题”等猜想和问题。1996年获得国家杰出青年基金,1999年被聘为教育部长江特聘教授,2001年所获得的Hirzebruch数学奖”(即“ICTP奖”)。

现任中国科学院数学与系统科学研究院数学研究所副所长的孙笑涛研究员,2000年度国家杰出青年基金获得者。首次揭示了向量丛的稳定性和弗罗宾尼斯(Frobenius)同态两者之间的深刻联系。2012年获得国家自然科学二等奖。目前国内的代数几何虽然离强盛还有很大的距离,但已取得长足的发展,在双有理几何(包括高维代数簇的分类)、模空间、曲面和三维代数簇的精细分类等方向都有主流和高水平的工作。陈志杰认为“这些学生都成了国内代数几何学界的中流砥柱,肖刚对我国代数几何研究的贡献是非常大的。”

1997年肖刚与以前的同事学生合影。左起:陆洪文、陈志杰、杨劲根、肖刚、谈胜利、刘先仿、薛辉、涂玉平、陈猛、蔡金星、吕明

学术贡献

肖刚主要从事代数曲面的研究工作。在代数曲面的纤维化、高次典范除子、典范映射、曲面自同构群等方面有着杰出的贡献。中科院的孙笑涛教授说:“肖刚老师当时已是世界上最好的代数曲面专家(成就至今无人超越),他的代数曲面课信息量之大不难想象。”

1987至1990年间,肖刚建立了一个关于纤维化斜率的不等式,行内人称为“肖刚不等式(Xiao inequality)”。这个不等式反映了曲面纤维化的相对不变量之间的的重要关系,也可以称作是斜率不等式。具体可以描述如下:

肖刚不等式来自于肖刚对于曲面纤维化的著名研究工作。在半稳定情形Cornalba和Harris也从曲线模空间的角度独立得到了这一不等式。所以,在半稳定情形,这一不等式也称Xiao-Cornalba-Harris不等式。

肖刚的代表作之一是在重要数学期刊InventionesMathematicae上发表的“On abelian automorphism group of a surface of general type”,该文创造性地给出一般型代数曲面的阿贝尔自同构群的线性上界,也是他最为得意的工作之一。文章虽短,但内涵深刻,巧妙地运用了有限群的表示理论以及组合图论的知识来解决代数几何中的问题。

1986年伯克利加州大学世界数学家大会(ICM)期间摄于加州北部 Shasta Lake。左起:李克正、刘应明、肖刚、石根华、魏立

肖刚的重要工作是正指数曲面的地理学问题。这里的一个中心问题是单连通的这种曲面的存在性, 另一个问题是这样的超椭圆曲面的存在性。以前人们都认为这样的曲面不存在。 1984年有两个美国数学家首次做出一个单连通的正指数曲面的例子,但其构造十分复杂。肖刚在1985年首次找到一批超椭圆的正指数曲面, 并在此基础上随后不久构造了单连通的正指数超椭圆曲面。他的最重要的研究成果是证明了一般型复极小曲面的自同构群的上界是42K的平方。1992年夏天,肖刚回华师大做了一次题为曲面的自同构群的演讲,介绍了他自己最满意的估计一般型曲面的自同构群的阶的工作。学生们还记得,演讲到最后肖刚幽默风趣地说,“在我42岁的时候证明了这个上界是42K的平方。”正如一百多年前Hurwitz关于曲线的自同构群的结果流传至今一样,肖刚的这一工作也是传世之作。

肖刚的文章“Bound of automorphisms of surfaces of general type I”公布了42K的平方这一结果,此文发表在顶尖数学期刊Annals of Mathematics上。目前最顶尖的纯数学期刊是 Annals of Mathematics,Journal of American Mathematical Society,InventionesMathematicae, 以及Acta Mathematica, 肖刚的早期工作能在Annals of Mathematics和InventionesMathematicae上发表显示了他的数学功底。

肖刚的名著《代数曲面纤维化》1992年由上海科学技术出版 出版。此书行文简洁扼要,但包含了很多有用的信息。书中处理超椭圆纤维化的基本群部分非常精彩,肖刚用巧妙的方式,将基本群阿贝尔化的秩、奇异性指数以及纤维化的斜率结合起来,对于研究基本群来说,非常富有启发性;第二,给出任意纤维化的斜率不等式。这个工作充分运用了相对典范层Harder-Narasimhan滤过的性质来分级估计斜率,想法很独到。此书20多年后的今天仍然是研究代数曲面学者的重要参考书。

再返法兰西

肖刚于1992年离开了他人生的第一个工作单位—华东师范大学,于92年10月起在法国尼斯大学数学系任教授,这是他人生的第二个也是最后一个工作单位。

可惜的是,肖刚重返法国后却离开了代数几何。

肖刚夫妇与独子肖定瑜一起摄于1996年

肖刚到达尼斯大学以后慢慢停止了代数几何研究,兴趣转到了计算机辅助教学。他在计算机方面的研究得到了尼斯大学的支持。肖刚创建了 上互动式多功能服务站WIMS,这是一个庞大的计算机工程,以Linux语言为基础,开放源代码,与大家共享。他花了多年时间改进系统,在抵御恶意攻击和防作弊方面下了很大功夫,使得他的系统没有被攻破过。前几年他回国时曾在华东师范大学软件学院做了一个关于 络安全的 告。

目前WIMS已有8种语言的版本,许多大学设立了服务站。在世界范围内形成了一个WIMS 区。肖刚去世后,每个服务站都在为WIMS的创始人的逝世而哀悼。他的同事Christophe Bansart留言道:“肖刚给我们留下了他的美好的教学理念,并通过WIMS加以实现,我们很荣幸将其传承下去。”

参加中文TeX与数学 站交流会:左起:李克正、陈志杰、肖刚、杨劲根

肖刚的兴趣在数学研究如日中天时转移到计算机方面部分起源于他的动手能力。在华师大准备专著《代数曲面的纤维化》时,他决心把数学家最喜欢的打字软件TeX汉化,就用C语言写出了“中文TeX软件”(后来命名为天元软件),他还写了一个中文文字处理软件edt。而他的专著的原稿便是用edt和中文TeX完成的。可惜当时印刷厂还没有电脑排版,仍然使用传统的铅字。

太阳能研究

肖刚人生最后的兴趣是研究太阳能,非常投入。不但有理论研究,还有试验,并发表了论文,成为太阳能开发界的一员,也在尼斯大学建立了项目。他自己制造样机,探讨过包括金属与玻璃焊接的工艺等技术难题。

肖刚全家和妹妹肖赛母女摄于2005年

如何节省太阳能的造价成为了目前科学家和发明家一项重要的研究课题。2012年,以色列科学家发现使用曲面镜收集的太阳能是普通太阳能集热器收集能力的5倍,这项新技术首次实现了太阳能发电的成本比化石燃料使用成本低的愿望。这项令人难以置信的先进技术将整体太阳能发电转换效率提高到了75%,而技术的关键就是在曲面镜结构上的深入研究。

肖刚在代数曲面上的高深造诣,使他很自然关注到曲面结构在太阳能仪器上的前景。况且和纯数学比起来,这个研究和现实生活又联系得如此紧密。可以想象肖刚对这一研究和开发投入的热情和时间。

肖刚夫人陈馨回忆道:“面对世界能源日益枯竭,二氧化炭排放加剧的现实,肖刚很想做点什么。他将自己的抛物线曲面运用于太阳能采集箱,走出一条经济、有效的集能路。我的家,他的书房多少年来是车间,是加工厂。他自费做了很多样机,研究金属与玻璃焊接的工艺,真空管道的试制,热量的储存,向有关太阳能企业显示其测试的数据,他发表了很多文章,与尼斯大学和法国科研中心共同申请国际专利得到了批准,美国加州某公司也正在开发生产。”

陈志杰回忆说:“我觉得肖刚是一个绝顶聪明的人,总是不能闲下来,总是追求挑战自己。他常常和我跨国通话一次一个多小时,兴致勃勃地谈他的宏大设想。我问他为什么代数几何不搞要去搞自己不熟悉的太阳能,他的回答就是要挑战自己,要寻求新的领域。我们当然希望他能继续研究代数几何,这样就能和这里的数学系建立更密切的协作关系。可是他的志向已定,我们只能尊重。”

肖刚也曾想和华东师大联合开发,可惜华师大没有相应的研究方向及人才。后来他联系到上海某电力系统高校合作申请到了一个科研项目,并投入了很大精力建造样机,最终却因其它原因不得不中途退出,这让他深受挫折。

肖刚曾说:“你知道什么是乐趣吗?这就是当你有一个新的想法可以解决人类的一个重要问题,通过不断的探索、研究,直至攻破面临的困难。”这可能也是肖刚离开阳春白雪的代数几何,挑战更加实用的计算机问题、太阳能问题吧。

天妒英才

2013年7月,肖刚被确诊为肺癌,之后有了一次成功的手术。2014年5月,为了证明一个黄豆粒大小异物是否为癌,肖刚做了一次微创手术。但这个小手术却引起了“罕例”,让医术高明的医生们都举手无措。

2014年6月27日晨,肖刚如一团神秘的云雾,突然地消失了。天妒英才,中国数学的一个传奇人物过早地离开了世界。

总有人问:“如果肖刚再返法国后继续研究代数几何,他对数学的贡献会是怎么样?”毕竟他的数学研究只坚持了十年,再研究20年确实可能是另一番景象。

但这个问题已经不可能有答案了。

好玩的数学微信 :mathfun

↑好玩的数学以数学学习为主题,以传播数学文化为己任,以激发学习者学习数学的兴趣为目标,分享有用的数学知识、有趣的数学故事、传奇的数学人物等,为你展现一个有趣、好玩、丰富多彩的数学世界。

↓点击阅读原文查看最新一期灵机一动

声明:本站部分文章及图片源自用户投稿,如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢!

上一篇 2015年5月2日
下一篇 2015年5月2日

相关推荐