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从微分几何到偏微分方程,再从偏微分方程到数学物理,中科院院士、著名数学家谷超豪已在数学领域耕耘了60余年。在2010年的1月11日,谷超豪荣获2009年度国家最高科学技术奖。
谷超豪1926年出生于温州,14岁即加入中国共产党。他一边抗日,一边学数学。他曾写道:“稚年知国恨,挥笔欲请缨。读书明真理,宣誓向红星。”1948年,谷超豪从浙江大学毕业。1951年,年仅25岁的谷超豪在《中国科学》上发表了《隐函数方程式表示下的K展空间理论》。1956年后,在国家《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)》(简称“十二年科技规划”)的制定过程中,核子物理、半导体物理、无线电电子学、自动化、计算技术、气体动力学等新学科被提上重点发展的日程。谷超豪终于获得留学苏联的机会,1957年8月赴苏。在苏联留学的时候,谷超豪因研究K展空间的新方法受到了学术界的关注,当时他的主攻方向是微分几何。在1958年苏联的第一颗人造卫星上天时,谷超豪敏锐地认识到,偏微分方程——当时国内数学领域尚属于薄弱园地,亟待发展。
1959年6月,谷超豪通过莫斯科大学科学博士论文答辩,获得物理-数学科学博士学位,那是截止当时莫斯科大学唯一的中国博士。1960年,34岁的谷超豪晋升为教授,他开始在复旦大学数学系开设双曲守恒律讨论班,集中了李大潜、林国、陳恕行等一批青年数学人才,研讨偏微分方程。那段时间,谷超豪独立撰写的《双曲型方程组的一个边界问题和它的应用》,解决了超音速气流绕机翼流动的数学问题。他的学生们也取得了突破性进展。
1976年,谷超豪建立了(闭)环路位向因子的方法,成功地将纤维丛中的和乐群理论应用到规范场研究之中,并证明了利用某些标准环路的位相因子和规范场强可唯一的决定规范势。这一方法在其后的研究中得到了广泛应用。
谷超豪曾将自己的三大研究领域——微分几何、偏微分方程和数学物理,称为“金三角”。他说:“别看它们表面上枯燥,其实只要深入进去,你就会发现奥妙无穷,简直是开发不尽的宝藏啊。
1988年2月,谷超豪由复旦大学调任中国科技大学校长一职。1992年,在他的努力下,中国科大“非线性科学”获国家正式立项,谷超豪被聘为该项目的首席科学家,中国科大成为国家在该领域研究的南方中心。
对于自己的工作,谷超豪自有体味:“数学最使人兴奋之处,就在于可以用它来解说或解答各门学科中的重要问题,同时又不断吸收其他学科的成就,打造自己的精品。总之,数学能够表现自然的和谐性、规律性,并能增强科学的预见性,这本身就充满了吸引力。”
2009年10月20日,国际行星命名委员会将紫金山天文台于2007年9月11日发现的、编号为171448的小行星命名为“谷超豪星”。
谷超豪曾这样总结自己:“我在数学方面的天赋还是不错的,但限于时代的环境,我不得不花很大的力量在革命工作、社会工作上面。人家问我是否后悔,我可以这样说:如果我把所有精力都集中在科学上,肯定会做的比现在更好。但我并不后悔,我觉得我尽了历史责任。我想对于现在的年轻人来说,他们的历史责任,就是把我国的科学技术搞上去。”