胡和生曾说:“我所选择的专业数学,往往被认为不是女同志所适合的专业。的确,搞数学很难、很艰苦。世界历史上能够登上数学高峰、很有建树的女数学家当时寥寥可数,我就下定决心,一定要沿着这条崎岖的路走下去。”
胡和生(1928—2024),数学家,中国科学院院士,发展中国家科学院院士,复旦大学教授,中国民主同盟盟员,江苏南京人。1952年毕业于浙江大学数学系;1991年当选为中国科学院学部委员(院士),是中国数学界第一位女院士。她长期从事微分几何研究,早期研究超曲面的变形理论、常曲率空间的特征等问题,发展和改进了几位著名数学家的工作。在黎曼空间运动群方面,给出确定黎曼空间运动群空隙性的一般方法,解决了持续60多年的重要问题。在关于规范场强场能否决定规范势的研究中取得深入成果,在对具质量规范场的解的研究中第一个得到经典场论中不连续的显式事例。在研究规范场团块现象和球对称规范势的决定等问题中,都取得难度大、水平高的重要成果。在线汇理论、Toda方程和调和映照的研究中,发展了孤立子的几何理论。
一、女儿当自强:
走上攀登数学高峰的征途
胡和生出身于书香门第,父亲胡伯翔是有名艺术家,祖父胡郯卿也是“海上画派”名家之一。长辈们爱国自强的精神对胡和生后来从事数学事业帮助很大。受家庭熏陶,胡和生自幼便十分好学,文理兼优,成绩名列前茅,祖父和父亲特别喜欢她。她兴趣广泛,当祖父、父亲创作书画作品时,总喜欢在一旁观看,耳濡目染之下,自己的书画水平也很有长进。此外,她还生就了甜润亮丽的歌喉,在同学中有“beautiful voice(美丽的声音)”的绰号,研究生时期还参加过学校的合唱团。
胡和生虽然爱好广泛,但她的理想不是成为一位画家,而是考上大学继续深造。战乱和艰苦的生活条件让胡和生认识到,国家不富强,就要受欺侮,人民要遭殃,长大一定要为国出力,为国效劳。于是,胡和生很快就接受了“科学救国”的思想,立志努力读书,报效祖国。
正是带着这个信念,1945年胡和生中学毕业后,考入了上海交通大学,选攻有“自然科学之父”之称的数学专业,希望能够科学报国。到她大学毕业时,上海已经解放;胡和生认为自己所学还是不足,希望继续深造。1950年,她同时收到北京大学和浙江大学的研究生录取通知。中国微分几何创始人苏步青教授当时在浙大执教,胡和生思量再三,最后毅然选择了浙大,师从苏步青教授。
1950年代初的浙大数学系,有一个以苏步青和陈建功为中心的“陈苏学派”。两人都曾留学日本东北帝国大学理学院并获博士学位,相约学成后一起回家乡,花20年时间将浙江大学数学系办成世界一流院系。从苏步青来到浙大的1931年(陈建功稍早),至1952年院系调整,浙大数学系有毕业生100多人,其中多人成为数学界骨干,5人当选中科院院士。二人首创的“数学讨论班”独具特色,名闻遐迩。
一进校,胡和生就为这里浓厚的学术空气所感染。系里老师认真教学之余,大都有自己的研究方向和课题,经常发表论文。这种氛围是她以前从未感受过的。那年苏步青招了包括胡和生在内的三名女研究生,一进校就要求她们参加讨论班,阅读意大利数学家的一本数学名著并作报告。苏步青是有名的严师,不但要求学生将推理和推导过程准确复述出来,还要求他们用简明扼要的语言将作者的思路概括出来。学生作报告时,他总是步步紧逼,不断追问,答不出就当场训斥,甚至责令其停止报告,称为“挂黑板”。
胡和生中学毕业于教会办的清心女中,英语底子扎实,读大学时也常阅读英语参考书,对阅读英语文献并不感到困难,但她害怕被挂黑板,准备得格外充分,报告清楚详尽,有问必答。连以挑剔闻名的苏步青都点头微笑,称赞她“讲得很好”。胡和生第一次报告之后,苏步青根据她的水平,指定她阅读国际数学刊物上的最新论文并报告。此后,每周增加了一次报告论文的讨论班,只有她们三个一年级研究生参加,每次都由胡和生作报告。这些论文有英文、德文、法文和俄文的,从二三十页到上百页不等。当时没有复印机,单单把这些论文抄下来也得花许多时间。她要硬着头皮复习德文,自学俄文,终日演算和推导,常常熬到深夜。
这是一种“大松博文”式的训练,体弱多病的胡和生只能拼了,另两位研究生只读了一学期就退学了。经过这样的训练,胡和生学会了如何准确而高效地阅读论文,也体会到要研究前沿课题必须阅读最新论文。后来胡和生感叹:“老师严厉有好处,我就是在读研究生时养成了勤于思考、反复体会的习惯,不懂不装懂,读书不读深、不读透决不罢休。” 正是苏步青这样的要求,为胡和生日后的研究工作奠定了很好的基础。
浙大数学系呈现出前所未有之盛况。除原有的徐瑞云、白正国等教授外,浙大早期毕业生卢庆骏、张素诚、曹锡华等学成归国,谷超豪、张鸣镛等几位青年助教成为数学界新秀,研究生们迅速成长。陈建功和苏步青当年所设想的中国现代数学研究重镇初具规模。

二、院士眷侣:
浙大相遇,携手一生
胡和生和谷超豪两人相遇在浙江大学,他们是同门师兄妹,都是著名数学家苏步青的学生。谷超豪是1943年考入浙江大学数学系,1948年毕业留在苏步青身边当起了助教。而胡和生是1950年考入浙江大学数学系,成为苏步青门下的研究生。
谷超豪在当助教期间,苏步青给他安排了一项工作,那就是负责管理图书室,便于他有机会读书。而就是在这个图书室里,他遇到了自己一生的伴侣胡和生。多年以后谷超豪依然清晰记得当年两人第一次见面的场景:
“那是1950年,我在数学系图书室里,偶遇胡和生,她说苏先生给了她一篇论文,有些地方没弄清楚,想让我帮她看一看。我说:好啊,论文呢?她说论文在宿舍里。她的宿舍离我办公室有十多分钟路程。当时已经是秋天,但天气依然很热,她气喘吁吁地跑去拿回来,我觉得这个小姑娘很不错,对学问肯钻研。我们共同讨论了一下,她就把论文的内容都弄清楚了。”
两人一见钟情,从此开始了一生的相依相伴。可以说苏步青教授是他们两人的月老,也可以说微分几何是他们走到一起的纽带。两人都对微分几何非常感兴趣,微分几何也慢慢地将两颗年轻的心拉在了一起。谷超豪温文尔雅,古文修养很好,能脱口成诗,而胡和生从小受艺术熏陶,知书达礼,两人除了切磋学问,还总有着说不完的话题。
毕业后,胡和生也留校工作。1952年,她和谷超豪双双随苏步青到了复旦大学。1957年,经过7年的“爱情长跑”,在浙大埋下的爱情种子在复旦开花结果,他们喜结连理,成了人人称羡的“神仙眷侣”。
1958年初,新婚不久的谷超豪被国家选派到莫斯科大学留学,在两年内即获得了数学、物理博士学位。学成归国后,夫妇二人相互勉励,几乎将全部精力投入到深奥广袤的数学研究领域中。1974年,杨振宁先生访问上海,建议和复旦大学的教师开展规范场有关的数学问题研究。这项延续数年的合作卓有成效,完成了一系列的合作论文。谷超豪是这样形容他俩平时的科研工作,他说: “我做的工作可以讲给她听,她做的工作可以讲给我听。我们互相理解,也可以互提问题、相互核验,这是生活中最大的乐趣!”
岁月流转,从恰同学少年的风华正茂到相依相偎的白发苍苍,两人紧握的双手,从不曾离开对方。无论是校园里的小憩散步,还是学术会议的隆重出席,他们总是手拉着手,不曾放开,一如六十年前西子湖畔的甜蜜诚挚。由于两人出色的科研成果,1980年,谷超豪就当选中国科学院学部委员(院士),1991年胡和生当选中国科学院学部委员(院士),成为我国数学界的第一位女院士。谷超豪为祝贺爱妻,写下一阕《贺和生》,字里行间都是赞誉与爱慕:
“苦读寒窗夜,挑灯黎明前;几何得真情,物理试新篇;红装不需理,秀色天然妍;学苑有令名,共赏艳阳天。”
三、从一而终:
胡和生的人生“几何”
庞加莱说:“科学家研究自然并不是因为它有用,而是因为他喜爱它,他喜爱它是因为它美。如果它不美,它就不值得被人知道,而如果自然不值得知道,人也就不值得活下去。当然,我这里说的并不是那种激动感官的美——那种品质上和外观上的美;并不是我低估那种美,远远不是如此,但那种美跟科学不相干;我说的是各部分之间和谐有序的更深刻的美,是一个纯洁的心灵所能掌握的美。”
回顾自己从事数学工作的历程,胡和生深深地感到,要取得成就,就必须有长期奋斗的决心,就必须不断学习,深入思考,刻苦钻研,持之以恒。在人生的道路上也必然会遇到各种挫折和困难,这时就需要目光远大,有勇气面对困难,坚持正确的方向,化困难为机遇,并以此作为继续前进的动力。
在经典微分几何研究阶段,胡和生在苏步青先生的指导下,苦读E.Cartan以及苏联学派的经典著作,在微分几何的众多方向进行研究,发表了十多篇论文。这些成果推广和改进了E.Cartan,T.Y.Thomas和苏联通讯院士雅宁柯的研究成果。特别值得称道的是胡和生关于Riemann空间运动群的空隙性研究,她在1959年至1966年深入地研究这个问题,开创性地取得了所有空隙的一般方法,从而解决了这个被研讨了60年的重要问题。这项工作在国际上有很大反响。
在20世纪80年代,胡和生就开始关心孤立子和可积系统的研究。到了20世纪90年代,凭着深厚的微分几何功底,她将现代孤立子理论和微分几何联系起来,与谷超豪先生合作发展了孤立子理论中的Darboux变换方法并将其应用到调和映照、Minkowski空间常曲率曲面和伪球线汇的分类及构造等问题。2000年,胡和生建立起射影空间的Laplace序列和二维Toda方程二者的联系,得出求解方法并证明了复射影空间中Laplace序列为调和序列的充要条件。
岁月在流逝,时代在前进,步入晚年的胡和生依然努力保持自己的朝气,继续发扬自强不息的精神,为数学学科的发展,为青年优秀人才的成长再贡献一份力量。在数学王国里,胡和生从未停止过耕耘的脚步,取得了一项项硕果,为我国微分几何在国际数学界赢得了崇高地位。
胡和生和谷超豪伉俪院士毕生致力于教育和科研事业,在教书育人、科学研究、学科建设、国际交流等方面作出了卓越贡献;在数学征途上,其孜孜不倦、坚韧不拔的学术精神,将激励一代又一代青年才子勇攀数学高峰。
(本文原载于《浙江大学馆藏档案》(2024))