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1、中國杰出數(shù)學(xué)家_谷超豪_生平 谷超豪（1926-2012），數(shù)學(xué)家。復(fù)旦大學(xué)教授，中國科學(xué)院院士。浙江溫州人。1948年畢業(yè)于浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系，1953年起在復(fù)旦大學(xué)任教，歷任復(fù)旦大學(xué)副校長、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部委員，撰有《數(shù)學(xué)物理方程》等專著。研究成果“規(guī)范場數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)”、“非線性雙曲型方程組和混合型偏微分方程的研究”、“經(jīng)典規(guī)范場”分別獲全國科學(xué)大會獎、國家自然科學(xué)二等獎、三等獎、09年度國家最高科技獎。2010年1月11日，谷超豪院士獲得2009年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。2012年6月24日01時08分在上海逝世，享年87歲。 出生

2、 　　1926年5月15日，谷超豪出生在溫州市，幼年由嬸母撫養(yǎng)，嬸母的性格對谷超豪起到了潛移默化的影響，使他從小善良、純真、助人為樂。 小學(xué) 　　他5歲入私塾接受啟蒙教育。兩年后進入溫州甌江小學(xué)。谷超豪從 小性格文靜，聰慧過人，對各門功課都有興趣。數(shù)學(xué)、語文、歷史、地理、自然等課程，都學(xué)得很好。他平時文文雅雅，不太愛說話，不大喜愛運動。但是，在課堂上，他思想活躍，喜歡獨立思考。特別是數(shù)學(xué)，分數(shù)與循環(huán)小數(shù)的互化早在小學(xué)三年級時就掌握了，并開始知道數(shù)學(xué)上有無限的概念。 中學(xué) 　　1937年，全面抗戰(zhàn)開始，谷超豪進入溫州中學(xué)。溫州中學(xué)后來匯集了不少回鄉(xiāng)的大學(xué)老師，擁有雄厚的師資力量，尤其是

3、數(shù)學(xué)和物理。這對谷超豪來說真是如魚得水。他的語文、社會科學(xué)、數(shù)理的基礎(chǔ)是很全面的，每次考試，成績都名列前茅。（這里還有一個小故事，在谷超豪初一時，老師講完乘方的知識后，出了道習(xí)題：用4個“1”組成一個最小數(shù)，但不能用運算符號，谷超豪舉手回答：“是1的111次方”老師又說“那3個9組成的最大數(shù)哪？”“是9的9次方的9次方”）他不滿足于課本知識，看了不少課外書，如劉熏宇著的《數(shù)學(xué)園地》，其中介紹了微積分和集合論的初步思想，使他初步了解到數(shù)學(xué)中無限的3個層次：循環(huán)小數(shù)，微積分，集合論，這使他對數(shù)學(xué)產(chǎn)生更濃厚的興趣。 大學(xué) 　　1943年秋天，谷超豪考入浙江大學(xué)龍泉分校（注：時值抗日戰(zhàn)爭歲月，浙江

4、大學(xué)在浙江龍泉市開設(shè)有浙江大學(xué)龍泉分校），后成為蘇步青的得意弟子，開始了大學(xué)生活。當(dāng)時一年級課程并不要求太多的邏輯推理，但對直觀能力、演算能力和解應(yīng)用問題的能力，卻有很高的要求。這些訓(xùn)練，為谷超豪打下了扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。谷超豪原來有不太細致的毛病，通過學(xué)微積分，逐步克服了。他讀了一本用綜合方法寫的射影幾何的著作，完全不用計算，便能把二次曲線的基本性質(zhì)描述清楚，引起他很大興趣。他非常喜愛笛沙格定理、帕普斯定理和帕斯卡定理等。從此，他對幾何學(xué)就有了偏愛。后來，他的許多研究成果，即使是分析的或物理的，都帶有幾何的風(fēng)格。 　　同時他也感到，盡管自己看了大量的書和做了許多難題，但聽了蘇步青、陳建功這些著名

5、教授的課后，方覺自己的了解是很膚淺的。因此他認識到必須把自學(xué)與課堂的嚴格訓(xùn)練結(jié)合起來，基礎(chǔ)才更為扎實。 　　谷超豪還盡可能多掌握其他方面的知識。他對物理學(xué)的課程非常感興趣，他認為物理和數(shù)學(xué)相互促進。理論力學(xué)是必修課，他做了許多題目；他并不滿足于做對，還常常探索其他比較別致的做法，為此，受到周北屏教授的稱贊。周老師說：念理論力學(xué)要有幾何的眼光與手段。谷超豪在三四年級時選修了物理系的量子力學(xué)、相對論、理論物理等課程，這在數(shù)學(xué)系的學(xué)生中是極少的。當(dāng)時雖然學(xué)得不深，但直到70年代他去研究和規(guī)范場有關(guān)的數(shù)學(xué)問題時，還深深感到這些選修課對他大有益處。他一直認為：數(shù)學(xué)需要從其他自然科學(xué)中吸取營養(yǎng)，這是“數(shù)學(xué)

6、直觀”的一個重要組成部分，既能得到好課題，又可以發(fā)現(xiàn)新方法。他的許多研究工作都是和這個想法分不開的。 　　谷超豪在學(xué)習(xí)時就開始研究工作。四年級第二學(xué)期，他曾研究了三維空間代數(shù)曲線的一項性質(zhì)，將結(jié)果寫成論文。為慎重起見，他再一次查閱了文獻，發(fā)現(xiàn)他人已有類似的研究，文章便不發(fā)表了。不久，他對陳建功所提出的有關(guān)拉普拉斯變換的一個問題，作出了解答，成為和陳等合作的一篇論文的部分內(nèi)容，后來在英國倫敦數(shù)學(xué)會雜志上發(fā)表。 編輯本段工作經(jīng)歷 　　1949年，杭州解放，谷超豪被調(diào)到中國科協(xié)杭州分會工作，擔(dān)任分會秘書和黨組書記。他把杭州市的科技人員團結(jié)在科協(xié)周圍，組織全市科學(xué)家為經(jīng)濟建設(shè)出謀劃策，科普工作搞得

7、有聲有色。杭州分會的地址在長生路4號，當(dāng)年在杭州的一些科技界人士，至今還親切地回憶起“長生路4號精神”，那就是齊心協(xié)力讓科學(xué)為人民服務(wù)的精神。然而，忙于科協(xié)工作的他，總感到生活中缺少了什么。當(dāng)他意識到是因為離開了那些圖形、概念、定理和公式以后，他才感到自己的一生是再也離不開數(shù)學(xué)了。他向領(lǐng)導(dǎo)部門提出了要求：不中斷數(shù)學(xué)研究與教學(xué)。青春年華，精力充沛。白天，他在科協(xié)忙碌，去浙大聽課和做教學(xué)工作，晚上就在宿舍里研究數(shù)學(xué)，直至深夜。蘇步青在為青年教師開的課程中，提出了K展空間理論方面的一個未能解決的問題，谷超豪立刻被迷住了。兩星期后的一天晚上，已經(jīng)相當(dāng)疲倦的谷超豪的大腦思維又開始異?；钴S起來，K展空間，

8、子流形，子流形的子流形……一個新的想法形成了。 　　谷超豪最早的微分幾何論文《隱函數(shù)方程式表示下的K展空間理論》的思想形成了，用近來的數(shù)學(xué)術(shù)語來說，這便是“分葉”的思想，這思想很快被他利用來解決了蘇步青提出的問題。1951年，這篇論文在《中國科學(xué)》上發(fā)表，引起了國際數(shù)學(xué)界的注目。 　　1951年春天，他作為中國科協(xié)代表團的五個成員之一，和梁希、茅以升等到捷克斯伐洛克去參加世界科協(xié)理事會。臨行前，周總理親自接見了他們，對重大的原則問題作了指示，并立即同意他們在蘇聯(lián)參觀三周的要求。參觀活動，再一次激起了谷超豪的數(shù)學(xué)熱情。 　　1951年，國家發(fā)出了“革命青年向科學(xué)進軍”的號召，這對處在科協(xié)工作和數(shù)

9、學(xué)研究矛盾中的谷超豪來說，無疑是解脫的一個機會。蘇步青教授看出谷超豪在數(shù)學(xué)上的才能和前景，便向浙江省文教當(dāng)局提出調(diào)動他的工作的建議，使谷回到了浙江大學(xué)。1952年升為講師，1953年轉(zhuǎn)到復(fù)旦大學(xué)。 　　1956年升為副教授。那一年，谷超豪出席了全國先進工作者代表大會。作為主席團成員之一，他受到了國家領(lǐng)導(dǎo)人的接見。華羅庚也很早注意到這位數(shù)學(xué)界的新秀。谷超豪去北京，華曾幾次請他吃飯，并鼓勵他要做出有自己特色的、系統(tǒng)的工作。谷超豪非常感動，并把這些教導(dǎo)牢記在心。 　　1957年，谷超豪去莫斯科大學(xué)力學(xué)數(shù)學(xué)系進修之前，從事了微分幾何領(lǐng)域的仿射聯(lián)絡(luò)空間和芬斯拉空間的研究。這時他己看到，微分幾何的研究必須

10、整體化，不能只限于局部性質(zhì)。他就兩類空間的整體的嵌入問題得出了完整的結(jié)果。 　　莫斯科大學(xué)微分幾何教研組有兩個學(xué)派。一派以菲尼柯夫為首，另一派以拉舍夫斯基為主。谷超豪到了莫斯科，這兩位教授都對他很賞識。拉舍夫斯基馬上請他在討論班作學(xué)術(shù)報告，菲尼柯夫便到這個討論班聽谷超豪報告。他們對谷超豪的報告，表現(xiàn)出極大的興趣，都把他看成是自己“學(xué)派”中的人。 　　經(jīng)過一段時間的調(diào)查研究，谷超豪便確定以“無限連續(xù)變換擬群”為主攻方向。這一領(lǐng)域是19世紀(jì)數(shù)學(xué)大師S。李和20世紀(jì)著名幾何學(xué)家E。嘉當(dāng)發(fā)展起來的，由于難度高，所以發(fā)展緩慢。谷超豪赴蘇前，就聽過蘇步青以E。嘉當(dāng)所著的《黎曼幾何》為教材的課程，他又精讀過

11、這本書的法文版。嘉當(dāng)?shù)乃枷牒头椒ǖ男念I(lǐng)神會和莫斯科大學(xué)的優(yōu)越學(xué)術(shù)環(huán)境，終于讀完了E。 　　嘉當(dāng)在這一方面的主要著作，并且得到一系列新成果。他每隔兩三周就在討論班上作一次報告，深得同行們的贊賞。他到莫斯科僅一年的時間，參加討論班的教授們一致認為應(yīng)該授予這位來自中國的學(xué)者以科學(xué)博士的學(xué)位。谷超豪的博士論文的題目是《論變換擬群的某些通性及其在微分幾何中的應(yīng)用》。 　　答辯會在1959年6月舉行，著名數(shù)學(xué)家劉斯杰尼克任答辯委員會主席。谷超豪從容不迫，侃侃而談，回答了答辯委員會提出的問題。他巧妙的構(gòu)思，令人信服的工作，得到了專家們一致高度的評價，投票建議授予他莫斯科大學(xué)物理-數(shù)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。依照蘇聯(lián)的

12、學(xué)位制度，獲得博士學(xué)位是很艱難的．這是迄今為止莫斯科大學(xué)唯一的中國博士。評述人稱贊他繼近代最有名的微分幾何大師E．嘉當(dāng)之后，在這個領(lǐng)域里第一個作出了有實質(zhì)性的發(fā)展和推進的人。當(dāng)時在莫斯科大學(xué)，谷超豪還參加了由莫斯科大學(xué)校長彼得羅夫斯基院士領(lǐng)導(dǎo)的偏微分方程討論班，為他日后從事這個領(lǐng)域的工作打下了基礎(chǔ)。 　　1960年，谷超豪的夫人胡和生也進入了變換擬群的研究。胡和生是蘇步青的研究生，1952年完成了研究生的學(xué)業(yè)后，在院系調(diào)整時隨蘇到了復(fù)旦大學(xué)。谷、胡兩人為了事業(yè)著想，一直到1957年才結(jié)婚。谷超豪從蘇聯(lián)回來后，她對谷的工作非常有興趣，進一步研究齊性黎曼空間，得出了決定黎曼空間運動解的全部定隙性的

13、有效的方法，并確定了前面八個定隙，解決了60年前意大利著名數(shù)學(xué)家福比尼所提出的問題。 　　他們有關(guān)齊性黎曼空間的結(jié)果，整理在專著《齊性空間微分幾何學(xué)》(上?？萍汲霭嫔绯霭?，1964年)中，此外，谷超豪在1959年學(xué)成回國后，還決定了能作為無限連續(xù)群的迷向群的所有實不可約線性群，也處于國際前列。當(dāng)時和國外交流不暢，谷超豪又忙于許多新任務(wù)和新課題，博士論文也無暇整理出版，所以有的結(jié)果國外并不知道。 編輯本段成就榮譽 　　1948年，谷超豪大學(xué)畢業(yè)，蘇步青選留他作助教。1952年升為講師，1953年轉(zhuǎn)到復(fù)旦大學(xué)，1956年升為副教授。一次，蘇步青在為青年教師開的課程中，提出了K展空間理論方面的一

14、個未能解決的問題，谷超豪立刻被迷住了。谷超豪最早的微分幾何論文《隱函數(shù)方程式表示下的K展空間理論》的思想形成了，1951年，這篇論文在《中國科學(xué)》上發(fā)表，引起了國際數(shù)學(xué)界的注目。1956年，蘇聯(lián)評論雜志《數(shù)學(xué)》創(chuàng)刊時，登了一篇長篇評論，介紹了谷超豪的論文。 　　1957年赴前蘇聯(lián)莫斯科大學(xué)力學(xué)數(shù)學(xué)系進修，1959年獲該校物理數(shù)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。1960年后歷任復(fù)旦大學(xué)教授、數(shù)學(xué)系主任、數(shù)學(xué)研究所所所長，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長，國家科委攀登計劃非線性科學(xué)科研項目首席科學(xué)家。曾兼任中國數(shù)學(xué)會副理事長，國務(wù)院學(xué)位委員會學(xué)科評議組數(shù)學(xué)組召集人。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士（學(xué)部委員）。1994年當(dāng)選為國

15、際高等學(xué)?？茖W(xué)院院士。主要從事偏微分方程、微分幾何、數(shù)學(xué)物理等方面的研究和教學(xué)工作，又致力于大學(xué)的行政工作，均取得重要成就，為我國數(shù)學(xué)研究和科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻。在一般空間微分幾何學(xué)、齊性黎曼空間、無限維變換擬群、雙曲型和混合型偏微分方程、規(guī)范場理論和孤立子理論等方面也取得一系列成果。近年來，在偏微分方程和規(guī)范場理論研究方面的成果，引起了國際數(shù)學(xué)界重視，并曾獲國家自然科學(xué)獎二、三等獎各一項和國家教委科技進步獎一等獎兩項，研究解決了超音速機翼繞流等數(shù)學(xué)問題，其成果比國外早十多年。在正對稱方程組和混合型方程研究方面取得重要成果，首次提出了高維、高階混合型方程的系統(tǒng)理論，受到了國際同行高

16、度稱贊。在規(guī)范場的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)方面也取得一系列成果，近年來，在高維時空的孤立子理論的研究取得了新的重要進展。從事教學(xué)工作數(shù)十年，培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的教學(xué)人才。 　　他情系桑梓，對溫州教育事業(yè)尤為關(guān)心，在擔(dān)任溫州大學(xué)校長期間，對學(xué)校的建設(shè)和發(fā)展作出了卓有成效的貢獻，對溫州大學(xué)的發(fā)展起關(guān)鍵作用。他還捐設(shè)“谷超豪獎學(xué)金”激勵溫大學(xué)子立志成材。2012年榮獲2011年度最高科學(xué)技術(shù)獎勵大會。 編輯本段學(xué)術(shù)研究 　　由于谷超豪在政治上的經(jīng)歷和業(yè)務(wù)上取得了突出成就，復(fù)旦大學(xué)號召廣大師生學(xué)習(xí)谷超豪走又紅又專的道路．1960年，他升為教授．他又不斷在新的研究領(lǐng)域取得成果．第二次世界大戰(zhàn)期間，由于原子彈、導(dǎo)彈、超音

17、速飛機的相繼問世，給數(shù)學(xué)領(lǐng)域帶來了非線性雙曲型方程和混合型方程求解的研究課題，刺激了這一研究方向的迅猛發(fā)展．蘇、美等國的許多著名數(shù)學(xué)家都相繼投入了這方面的研究．谷超豪從蘇聯(lián)學(xué)成回國后，立志為祖國發(fā)展空間科學(xué)作一些有關(guān)的基礎(chǔ)性研究工作，為此，需要建立一支專門從事偏微分方程研究的隊伍，于是，他在復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)研究所里組織了課題組(現(xiàn)在已發(fā)展成為在國內(nèi)外享有聲譽的復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)研究所微分方程研究室)，他密切注意這種方程組和流體力學(xué)間的聯(lián)系。他和學(xué)生們合作，解決了間斷初始值局部解存在性問題，寫成論文《擬線性雙曲型方程組的不連續(xù)初始值問題》。 　　他還寫成了論文《雙曲型方程組的一個邊界問題和它的應(yīng)用》(《數(shù)

18、學(xué)學(xué)報》，1963)，解決了超音速機翼繞流的數(shù)學(xué)問題．他的學(xué)生李大潛、俞文在這些工作基礎(chǔ)上，完整地建立了兩自變數(shù)擬線性雙曲型方程組的邊值問題局部解的理論．以上這些工作因過去交流較少，國外科學(xué)家知道得不多，70年代末當(dāng)他們知道這些結(jié)果后，感到相當(dāng)意外，并認為谷超豪等人當(dāng)時在這方面的工作走在他們前面十多年． 　　接著谷超豪在高音速的錐形流和跨音速流問題的教學(xué)和研究中，遇到了混合型方程的邊值問題．一開始他就繞過傳統(tǒng)的路線，致力于發(fā)展1958年弗里德里希斯(Friedrichs)所提出的正對稱方程組的理論，他把當(dāng)時已有的一階可微性理論發(fā)展為高階可微性的理論，從而成為一項討論線性方程以及擬線性方程經(jīng)典解

19、存在性的有效工具。 　　在論文《一類多自變數(shù)的混合型偏微分方程》(《中國科學(xué)》，1965)中，他建立了一大類多自變數(shù)的混合型方程的解的存在性定理，這在國際上是首次．他還發(fā)現(xiàn)了較為奇特的新性質(zhì)：對這種二階方程，有某些閉區(qū)域，即使在邊界上給出兩個邊界條件解仍然存在且唯一的，如果變動一下方程的低階項，不給定邊界條件，解也只能有一個。12年后，美國數(shù)學(xué)家代表團訪問中國，在訪問報告中稱贊谷的工作是“十分新穎和相當(dāng)重要的”。 　　正當(dāng)谷超豪和他的研究小組的工作取得豐碩成果而且在迅速發(fā)展時，1966年開始的那一場浩劫把這一切都搞亂了，大字報鋪天蓋地，抄家、無休止的批斗、隔離審查、強迫勞動……谷超豪默默地承受

20、著．在勞動中，爬屋頂、捅下水道、掃廁所樣樣都干，而且干得認真。 　　在農(nóng)村勞動中，有些人刁難他，讓他干力不能及的事，他還是掙扎著干．農(nóng)民同情他，對工宣隊說：“谷超豪的勞動由我們生產(chǎn)隊來安排。”把他保護起來。對此，他深為感動。最使谷超豪心疼的是他的科研工作被迫停止了。校外有些工程單位多次來復(fù)旦，要求谷超豪參加他們的研究工作，先后被回絕。 　　1973年，一個研究空間技術(shù)的單位直接找到了谷超豪，市里的有關(guān)機構(gòu)也同意他參與此項研究，但又被單位領(lǐng)導(dǎo)否決，谷超豪為此傷心地流淚，后經(jīng)力爭，終于同意他“從旁協(xié)助”。當(dāng)然，在實際工作中他仍然是帶頭人，使他有幸能把自己掌握的高速空氣動力學(xué)和混合型方程的知識用到實

21、際問題的研究中去。 　　在此期間，谷超豪領(lǐng)導(dǎo)的課題組完成了一系列的實際應(yīng)用課題，用極其簡陋的電子計算機有效地進行了“球、錐形等飛行器超音速有攻角繞流的氣動力計算”和“繞蝕外形氣動力計算”等。有關(guān)單位對以上課題作了如下的評價：“這些課題是國內(nèi)首次較完整的結(jié)果，與某指揮部的實驗數(shù)據(jù)相符合，協(xié)助了某型導(dǎo)彈頭再入計算摸擬綜合課題的完成．” 　　1974年6月，楊振寧到復(fù)旦大學(xué)作規(guī)范場理論報告并建議進行共同研究。規(guī)范場理論研究基本粒子結(jié)構(gòu)及其相互作用的規(guī)律，牽涉到一系列復(fù)雜的現(xiàn)代數(shù)學(xué)。在報告會上，谷超豪等數(shù)學(xué)系、物理系的教師作出了熱烈反響，使楊振寧認識到復(fù)旦的數(shù)學(xué)家們不僅有雄厚的理論基礎(chǔ)和研究能力，還有

22、對現(xiàn)代物理學(xué)問題的深入了解。復(fù)旦方面成立了由谷超豪任組長的聯(lián)合研究小組，開始了共同研究。 　　楊振寧感到意外的是，幾天后，谷超豪和胡和生就對規(guī)范場的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)獲得了兩項研究成果，在國際上最早證明了楊-米爾斯(Mills)方程的初始問題的局部解的存在性，又弄清了無源規(guī)范場和愛因斯坦引力論的某些聯(lián)系和區(qū)別。其后，小組又陸續(xù)做出新的成果，發(fā)表了《規(guī)范場理論若干問題》的論文．這以后，楊振寧又兩次來復(fù)旦合作研究，都取到了很有意義的成果。這些使楊十分高興，一再熱情地向谷超豪發(fā)出赴美研究的邀請。 　　當(dāng)春風(fēng)重新吹綠祖國大地的時候，谷超豪已是五十歲人了．仗著堅實的理論基礎(chǔ)和科學(xué)上的進取精神，他很快便在數(shù)學(xué)的幾個

23、研究領(lǐng)域接連取得了新的國際領(lǐng)先的成果，受到了國際數(shù)學(xué)界的矚目。其中的一些研究成果難度很高，甚至被認為是“屬于下一世紀(jì)”的問題。 　　1977年，谷超豪作為中國高等教育代表團成員訪問美國。在加州大學(xué)貝克萊分校、麻省理工學(xué)院、紐約州立大學(xué)石溪分校、馬里蘭大學(xué)，谷超豪就偏微分方程和規(guī)范場的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)用英語作了四次學(xué)術(shù)報告，受到聽講的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家的歡迎。 　　陳省身教授寫信給中科院數(shù)學(xué)所，贊賞谷超豪的成就。任之恭教授等還向我駐美聯(lián)絡(luò)處表示祝賀。訪美期間，谷超豪還訪問了被譽為國際偏微分方程研究中心的美國紐約大學(xué)柯朗數(shù)學(xué)研究所，拜訪了著名老數(shù)學(xué)家弗里特里克斯，當(dāng)年正是他提出了正對稱方程組的理論。谷超豪談到了自己以此理論為工具研究混合型偏微分方程的情況，75歲的弗里特里克斯特別高興，他說，谷超豪的工作實現(xiàn)了他想把正對稱方程進一步用于混合型方程的夙愿。