杨忠道:在逆境中成长起来的数学大师

2019-10-19 17:28:45

在浙江省平阳县一个乡下地方长大,属浙江省苍南县平等乡。那时候平阳县很落后,全县没有初级中学,小学也不多。杨忠道在当地一所私立初小就读到四年级。上五年级时,学校在离家五里以外的地方。高小时,杨忠道开始住校,到周末回家。
  
  杨忠道上的初中在别的县里,离开家约一百四十里。从家去学校须换舟车近十次,得花十五小时。
  
  上四年级时,数学教师黄仲迪先生利用逻辑方法,讨论鸡兔同笼的问题,激发起他对数学的兴趣。
  
  由于家境贫困,杨忠道初中毕业后没有考高中,而是在当地初小教二年级,用自己赚来的钱先上高中。因为失过学,杨忠道更成熟,也更能感受到求学机会的可贵,所以在高中三年成绩总在班上前三名,因此公费完成高中学业。读高中时他的数理化都不错,以数学被老师及同学们认为最出色。
  
  在艰苦的生活条件下,父亲鼓励杨忠道念工科。当时杨忠道很喜欢数学,也是理化的好学生,于是去向数学教师陈仲武先生请教。他没有犹豫的说:“你当然去念数学,如果连你也不去念,还有什么人该去念呢?”凭仲武先生这一句话,杨忠道开始了自己的数学之路。
  
  那时候平阳县的教育虽然很落后,但是出了两位数学家。第一位是姜立夫教授,他于1919年获得美国哈佛大学数学博士学位,是中央研究院数学研究所第一任所长。第二位是苏步青教授,他于1931年获得日本东北帝大数学博士学位,是台湾大学理学院第一任院长。两人都是中央研究院第一届的院士。杨忠道从小就听过他们的大名,但到四十年代才认识他们。
  
  高中毕业会考,杨忠道的成绩,可以保送进国立大学就读。但他决定进浙江大学,从苏步青先生学习现代数学。
  
  当时,浙大数学系在贵州省湄潭县,步青先生是系主任。那时候系里没有职员,系主任必须总管系里大小事务。步青先生对学生亲如子女,照顾得很周到。杨忠道读过的课程,一年级时有微积分和微分方程,二年级时有高等微积分、级数概论、立体解析几何及选修的数论和偏微分方程,三年级时有综合几何、近世代数和复变量函数,四年级时有微分几何、实变量函数和数学研究。在浙大杨忠道没有学习过泛函分析、拓朴学,原因是没有教师能教授这两门课。
  
  在大学四年中,杨忠道的数学课的成绩没有低于九十分者,每学期的总平均都高过九十分。他让步青先生惊讶的不是这些高分数,而是在二年级读理论力学时得九十分。理论力学是数学系学生的必修课程,但可待至三四年级时去读。这是一门出名难读的课程,数学系好学生去读时,有时也很困难,甚至不及格须补考,使数学系很不满意。怪不得步青先生见到他的高分时,笑着对他说:“数学系多年来的怨气,给你一下子出光了。”事实上物理系学生读这门课同样有困难,和杨忠道一起读理论力学的同学有十多人,及格只有五人。
  
  上三年级的综合几何课是步青先生亲授。他鼓励学生阅读课外参考书籍,杨忠道读了一本的德文版射影几何。并被指派义务替数学系管理图书杂志的工作。因此上四年级时,杨忠道自己找题目完成一篇论文。后来,该篇论文在美国发表(《DukeJ.ofMath.》,1947)。
  
  大学毕业后,杨忠道留校,任助教。两年中,找题目作论文,除在国内发表的外,又有两篇分别在美国数学杂志和阿根廷数学杂志上发表。1947年起政局相当混乱,杨忠道征得步青先生的同意,于1948年夏天,去中央研究院数学研究所,从代所长陈省身教授学习代数拓朴。目的是希望学到新知识后,再回浙大数学系。
  
  没有料到,之后时局急转直下,数学研究所的研究活动完全停顿,发表历史语言研究所博斯年所长将继任台湾大学校长,于是他提议将中央研究院迁往台湾。最后决定搬迁只历史语言研究所和数学研究所,而且只准许部份人员去台湾,其中包括杨忠道。
  
  到了台湾后,杨忠道与其他三位数学所单身人员,暂居杨梅镇的一所仓库里。后来他在师院附中(即后来的师大附中)执教一学期。1949年夏天,杨忠道正式在台大数学系兼任讲师。1949至1950年,他教授土木系微积分和机械系的微分方程。
  
  1950年,王、胡两先生帮助杨忠道获得TeachingFellowship,去美国TulaneUniversity(Louisiana)读博士学位,旅费由中央研究院给。
  
  初到美国时,杨忠道英语不好,羞于开口。在十多位数学系的研究生中,他是唯一的非美国人,所以大家对他都很照顾。第一学期杨忠道选了四门数学课及一门阅读报告。其中一位授课老师是A.D.Wallace教授,也是他博士论文的指导教授,其教课的方法是R.L.Moore创造的,将课程内容分做许多小命题,预先发给学生。上课时他要学生上台去证明,他自己坐在台下听。一个学生没完成时叫第二个上去,一个小时没有完成就留到下一小时再继续,他自己绝不帮忙。杨忠道的英语虽然不好,在他的课中表现得不错,所以一开始就给他一个好印象。他对学生们很友善,常常在课余时到研究生的办公室,谈谈数学,也讲笑话。见到杨忠道的时候,总要提出或大或小的数学问题,嘱杨忠道多想想。第二个学期一开始,他嘱扬去读法国数学家H.Cartan在哈佛大学教授代数拓朴的讲义。
  
  Cartan讲义中一个主要成果是“ForcompactHausdorffspaces,certaintwocohomologytheoriesareequivalent”在Wallace教授的课程中,杨忠道学到了fullynormalspaces的概念。经过几个星期的思考,杨忠道觉得Cartan讲义中的成果可以被扩充到fullynormalspaces。当他向Wallace教授提起这一发现时,Wallace教授十分惊讶,于是抽空和他讨论其构想。几星期后这位教授逐渐相信他的构想很可能是对的,可以作为他的博士论文。
  
  TulaneUniversity是美国南方一所好大学,在全美为二三流学校,数学系在杨忠道之前只出过不到十位的博士,于是Wallace教授通过系主任请研究院给他一个例外待遇。得博士学位照惯例必须修满二十个学分,但Wallace教授觉得为他,为数学系,反不如早点给他博士学位,而且推荐他去研究活动多的地方,求进一步的发展,所以系里特许他第二学期不选课,专心书写博士论文。