陳省身人文素養對其科學生涯的影響

韋承金

人的基本素養可以概括為人文素養與科學素養兩大類。而現實中不同的人往往會在人文素養和科學素養兩個方面略有不同程度的偏重,因而顯現為不同人的個性差別。一位科學家的基本素養中,往往科學素養占更高的比重。但是眾所周知,一些大師級的科學家不僅具有很高的科學素養,同時還具有不淺的人文素養,比如本文所要討論的數學家陳省身先生,就是這樣一位具有較高人文素養的數學家。但是本文關注的重點并非陳省身具有什么樣的人文素養——陳省身的人文素養在他的個人文集以及他的傳記等敘述性文字中已有大量介紹,也并非想要“解鎖”陳省身的什么人文“新技能”。我們側重關注的是,陳省身成功的科學人生是否受到人文因素的影響,以及人文素養和科學素養在陳省身身上有什么樣的“互動”。通過研究我們發現,陳省身的人文素養對其科學生涯有極為深刻的影響,不僅為陳省身的科學研究提供了動力,同時又制約著其科學人生的方向。

一、研究范疇與研究對象之界定

一、“人文”之內涵及其載體

關于“人文”之內涵,歷來眾說紛紜,以其源流分類,大抵上可歸根于中西文化對于“人文”的不同理解。

西方之“人文”一詞源于拉丁語“humanus”,大意為“人的”“人性的”“人類的”等。在英文中,“人文”即“humanity”,有人道、仁慈、人性、人類、人文學等意思。文藝復興以降,為了對抗以神為本的舊觀念,西方的人文主義(humanism)高揚人的價值與尊嚴,認為人的價值獨立于上帝、自然之外,基于此,發展為重視人的自由、民主、博愛等價值,以及一種以個人主義、人的主體性為基礎的自由、民主精神。西方的人文傳統偏向于人的個體價值。吳國盛甚至認為,以哲學意義而言,西方的Humannism譯為“人文主義”或“人道主義”都不甚妥當,應譯為“唯人主義”,“唯人主義一方面當然是表達自由的,它把人放在中心位置,世界開始成為我們眼中的世界”。(1)吳國盛：《反思科學》,北京：新世界出版社,2004年,第44、45頁

中國之“人文”一詞,最初見于《易·賁》：“觀乎天文,以察時變;觀乎人文,以化成天下?！焙髞怼逗鬂h書·公孫瓚傳論》有言：“舍諸天運,征乎人文?！本C合而言,上述引文里的“人文”有兩層意思：一是與自然天象(“天文”)對應的人類文化、文明;二是與自然物事、規律相對應的人事、人理。相對于西方人文主義側重于個體自由而言,中國的人文主義注重個體的心性之涵養,側重于倫理道德(如儒家的“仁”)、人與自然的和諧(如道家主張“道法自然”“與天地精神相往來”)。正如龐樸所言,中國文化是富有人文精神的文化。重視人倫,重視現世世俗生活,注重人與自然的和諧合一等思想,構成中國的人文主義。(2)龐樸：《中國文化的人文精神(論綱)》,《光明日報》1981年1月6日,第3版。馮天瑜認為,如果把《舊約》的法則稱之“神文法則”,那么,《周易》的法則便是“人文法則”?！白灾艽越?中國便確立了與天道自然相貫通的人文傳統,形成一種‘尊天、遠神、重人’的文化取向,并深刻影響著中國文化的性格?！?3)馮天瑜：《略論中西人文精神》,《中國社會科學》1997年第1期。

當然,以上只是大抵概括中西文化對于“人文”的不同理解。實際上,中西文化關于“人文”的不同表述的背后,也是有諸多可以相互溝通之處的,如西方人文主義提倡的自由精神,與中國“天行健,君子以自強不息”“獨與天地精神相往來”等思想是有相通之處的。故而,我們主張立足于中文語境的“人文”之意義,綜合把握、兼容并包中西方文化中“人文”的基本內涵,提倡一種開放的、寬容的、民主的、詩意的人文主義。

要而言之,“人文”之內涵,不論中西方,都離不開“人文”一詞中的“人”與“文”之兩端?！叭恕币话阒傅氖顷P于“人”的價值、意義;在中國古代,“文”與“紋”是通假字,以字面而言,意指紋理、痕跡、軌跡等。抽象而言之,“文”就是人賴以表達和傳播精神、價值、觀念的方式,也就是這種精神、價值、觀念要借助某種文而化之的形式來表達、傳播,比如文學、史學、哲學、藝術作品或某種口耳相傳的道德范式與言行等。相對于“科學”訴諸理性、更偏向于關注物質世界,“人文”則重于關注人的精神、價值、觀念等問題。正如何兆武所言：“推動人類歷史前進的,大抵要靠兩種東西,一種是科學思想(思辨理性),一種是人文思想(非思辨理性)。前者是和人類物質文明的面貌緊密聯系著的,后者則系于人類精神文明的面貌?！?4)何兆武：《歷史與歷史學》,武漢：湖北人民出版社,2007年,第31頁。我們認為,理想的人文精神,應該是超越于具體人性的大寫的“人”的品格,既包括對于“人”之個體精神、價值、觀念的開掘與弘揚,如追求健全發展的個體能力,崇尚覺智、自由的精神意志,實現審美愉悅的精神訴求,超脫于物欲的淡泊心性等;也包括仁愛、正義、和諧、寬容、貢獻等社會品格之健全,及與自然關系之契合。這樣的大寫的“人”,以個體性而言,他是自由的、全面發展的;以社會屬性、自然屬性而言,他對群體、對自然萬物有深切的悲憫、深厚的關懷,是“利他”的,是“與天地精神相往來”的。

當然,人文思想、精神的表達、傳播要借助某種人文的形式,首先是這個人的文學、史學、哲學、藝術等作品,其次是這個人對他人產生影響的道德范式或為他人所記錄的言行。相對而言,后一種方式多為口耳相傳,傳播廣度和深度有一定局限;而前一種方式往往能傳播得更廣更深遠,但是這種方式卻并不是每一位科學家都能夠熟練掌握的。因為文學、史學、哲學、藝術等作品,雖然的確是傳承人文精神的重要形式,但卻并非每一個人都善于運用這種形式表達自己的人文思想。人文類作品的產生,要求作者要具備一定的人文素養,善于以哲學、文學、史學、藝術等各種專門“語言”,將其思想提煉成為能夠準確傳神表達其人文思想,以讓讀者能夠欣賞理解的作品——我們不能苛求科學家都能夠勝任,因為這往往是哲學家、文學家、史學家、藝術家的擅長領域。而科學家則側重于科學素養的精湛,并不是每一位科學工作者都擁有較深刻的人文思想。

但是,縱觀人類歷史,真正偉大的科學家,往往不僅具有精深的科學素養、無畏的科學精神,而且還往往有深邃的人生智慧,對人類社會、對自然具有深厚的人文關懷,擁有高尚的人文精神。假如他除了擁有精湛的科學素養之外,還能夠像哲學家、文學家、史學家、藝術家那樣,能夠較為準確地表達其人文思想的人文“語言”,那么,這不僅對科學領域和人文領域都是幸事,而且為后人研究同一個人身上科學精神與人文精神之間的互動提供了“樣本”——笛卡爾、愛因斯坦等是這樣的偉大科學家,本文所研究的陳省身,也是這樣的偉大科學家。

(二)陳省身的人文素養從何而來、在何處體現

“人文”的內涵與形式得以明晰之后,我們就可以考察陳省身的人文素養從何而來、在何處體現。因為要探究人文素養如何影響陳省身的科學人生,首先要了解陳省身對于人文知識、人文精神的接受歷史,并界定能夠體現陳省身人文素養的研究材料之范圍。

以外因而言,陳省身的人文素養受到生活環境之影響。出生于1911年的陳省身,處在一個新舊、中西文化交匯的特別的時間節點：一是恰逢古老中國結束幾千年的封建帝制,迎來歷史的嶄新一頁,這個節點上,既難免受到舊有的中華傳統文化之影響,又有機會接觸新潮的思想;二是恰逢新文化運動,中西文化相互交匯,這個節點上,既有中華傳統文化與價值觀念之奮發自強,又有科學、民主、自由等西方文化觀念之引進。陳省身出生在浙江嘉興,此地作為魚米之鄉,自古以來富庶安逸,志于學術、雅好詩文書畫是許多嘉興人骨子里的追求,如沈曾植、王國維、茅盾、徐志摩等近現代文化大家就是從嘉興走出來的。而在陳省身所出生的家庭里,其父陳寶楨是在廢科舉、倡新學的浪潮中“翻然改計”“投身政法”的開明知識分子,同時也是一位終生保持詩書雅好的傳統文人。這些環境因素,自然對陳省身有潛移默化的影響。

在古今、中西文化交匯的大環境、崇文而開明的家庭環境之影響下,陳省身少時受到的教育內容既有啟發他日后成為數學大師的科學知識,也有重于人文精神的文史知識。尤其是在人文類書籍的閱讀方面,客觀上的環境熏陶加上陳省身主觀上的個人喜好,他從小就愛讀文學、史學、哲學類“雜書”。陳省身少時雖做不來“八股文”,但也背得古詩詞,喜讀《封神榜》《說唐演義全傳》之類的閑書,因而國文基礎扎實,人文氣質亦由此而得到熏陶和培養。上中學、大學后,陳省身在人文類書籍閱讀方面更是如魚得水,“喜歡到圖書館看雜書,歷史、文學、掌故,亂七八糟的書都看”(5)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,天津：南開大學出版社,2011年,第10、11頁。。他孜孜不倦地從中汲取人文素養,逐漸對人生、社會、自然問題有了深刻的思考。在讀書思考之余,陳省身自然而然養成了寫作的愛好。15歲時,他在天津扶輪中學《扶輪》?？暇驮l表多篇詩文作品,體現了他對人生、社會問題的關懷和對自然科學的思考深度。在南開大學學習期間,除了數學成績好,陳省身的國文寫作能力也很強。有時國文老師出的同一道題目,陳省身能同時寫出幾篇作文。有同學索要,他毫不吝嗇?！坝袝r他拿了去的那篇,得的分數比我還高,我自己那篇反而低?！?6)陳省身：《陳省身文選》,北京：科學出版社,1989年,第23頁。

陳省身一生喜歡道家、儒家等的中華傳統文化典籍,尤其喜歡中國古典詩詞,他自己有許多別具一格的詩文作品傳世。陳省身的詩文作品文筆不俗,比如有一首贈給著名古典文學研究專家葉嘉瑩的詩歌：“錦瑟無端八十弦,一弦一柱思華年。歸去來兮陶亮賦,西風簾卷清照詞。千年錦繡萃一身,月旦傳承識無倫。世事擾攘無寧日,人際關系漢學深?！比~嘉瑩評為：“這首詩所表現的情意之真誠、事典之貼切,卻決然是一首好詩”(7)葉嘉瑩：《一幅珍藏——記陳省身先生手書七言詩一首》,吳文俊、葛墨林主編：《陳省身與中國數學》,天津：南開大學出版社,2007年,第83頁。。因此,陳省身傳世的詩文體現著他深厚的人文素養、崇高的人文精神,這是陳省身不同于一般科學家的一個重要特點。以這些詩文作品為中心,結合有關他的傳記文字以及與陳省身有交往的各界人士對他的言行之記錄,可以管窺人文素養在陳省身科學生涯中的影響——這就是我們所要界定的能夠體現陳省身人文素養的研究材料之范圍。

二、人文素養對陳省身科學生涯的影響

我們通過研究分析發現,人文素養滋養著陳省身的精神世界,使陳省身對于人生和社會問題有著深刻的思考和關懷,而這種經過深刻思考形成的人文關懷,又深刻影響了他的科學研究和科學教育實踐,并且人文素養與科學素養在他身上互相融合、互相激發,使他成為一位綜合素養極高的人文主義科學大師——一個真正意義上的大寫的“人”。

(一)人文素養為陳省身科學研究方向的選擇提供了智慧,并有助于保持良好的科學研究心境

人生的許多選擇雖然是自由的,然而抉擇往往需要依靠一種“洞察”與“直覺”的智慧,而這種智慧很大程度上依賴于科學家的人文素養。陳省身認為自己科學實踐的重大選擇,離不開讀人文類“雜書”帶來的精神滋養。他說：“選擇在于關鍵的幾步,這種選擇有時幾乎能決定整個命運。我的建議是,要有廣博的知識,不要只念自己本身學科的東西,不管相關與否,都應該盡量吸收。因為了解的范圍越廣,作出正確決定的可能性就越大?！?8)陳省身：《人生·數學》,《南開大學報》2003年2月28日,第4版。

而科學研究方向的選擇是否有利于研究的成功,與科學家的個人情感息息相關,比如對某個問題因為感興趣而引發解決問題的決心、對解決問題之后所產生的幸福感充滿期待等,很多時候這種情感體驗為科學研究提供了內在的動力,哪怕苦難再多、研究方向再“冷門”,都無法阻止科學家的這種研究熱情——這往往是科學研究取得成功的重要因素。諸如此類興趣、愛好、情感等人文因素,影響著科學研究方向的選擇,也影響著科學研究的效率。陳省身當初選擇從事的微分幾何學研究方向,是一個冷門的方向,當時數學界甚至有人認為“微分幾何已經死了”(9)張奠宙：《創新：面對原始問題——陳省身和楊振寧“科學會師”的啟示》,《自然雜志》2016年第5期。。但陳省身對這個方向有濃厚的研究興趣,他不追求時髦與名利,而是遵從內心的直覺和判斷,毅然堅持選擇這個方向的研究。這種基于興趣、愛好的選擇,使陳省身始終對這個所謂“冷門”研究方向保持著很高的研究熱情,最終使他在微分幾何學方面取得“影響遍及整個數學”的偉大成就。

陳省身尤其喜歡老子、莊子的哲學思想,這大大有助于他在科學生涯中保持淡泊的心境,并以此心境沉潛于數學研究與數學教育從而獲得成功。老子《道德經》曰：“致虛極,守靜篤。萬物并作,吾以觀其復”,認為倘使心靈能夠保持虛靜和至極篤定的狀態,便可以觀照萬事萬物循環往復之“道”。而莊子的理念中,產生智慧的最佳狀態也是“心齋”“坐忘”之安靜。而科學研究的靈感、科學發現的直覺往往也是需要這樣的心境?？茖W研究中耐不住寂寞、抵擋不住名利之誘惑,都不可能取得較大的成功。而老子所謂“見素抱樸,少私寡欲”,莊子所謂“至人無己,神人無功,圣人無名”等思想,可以讓科學家遠離浮躁,保持寧靜淡泊的科研心境。淡泊的心境能使陳省身的科學志向更加明確堅定,而不為名利所牽。他說：“有一年我跟內人去參觀羅漢塔,我就感慨地跟她說：‘無論數學做得怎么好,頂多是做個羅漢?！兴_或許大家都知道他的名字,羅漢誰也不知道那個是哪個人。所以不要把名看得太重?！?10)楊振寧、翁帆：《晨曦集》,北京：商務印書館,2018年,第21頁?？箲饡r期陳省身在西南聯大任教,眾所周知那時候教學科研條件十分艱苦,但陳省身“坐得冷板凳”,渾然忘卻周遭之戰亂環境,一心鉆研數學問題。他在西南聯大煤油燈下寫出的兩篇論文,均于1942年在世界一流數學雜志《數學紀事》(Annals of Mathematics)上,兩篇論文的審查人分別是H.外爾和A.韋伊,這兩位數學大師均給予論文高度評價。這兩篇論文同時在道路幾何與積分幾何領域取得重要進展,陳省身由此贏得專家們的青睞并邀請他去美國做研究(11)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第92-95頁。。后來陳省身于1943年應邀到普林斯頓高等研究院任研究員,不到半年,就做出了被譽為其“一生中最得意工作”的“高斯-博內公式內蘊證明”,這與西南聯大困難時期的“坐冷板凳”積累與準備是不無關系的。在普林斯頓大學的時候,著名物理學家愛因斯坦曾幾次邀請陳省身到他家里喝咖啡、暢聊物理與數學。陳省身注意到,愛因斯坦的書架上赫然有一本德文譯本的老子《道德經》。愛因斯坦跟陳省身說,他喜歡寧靜。陳省身也說自己一向唯求寧靜——在這一點上,愛因斯坦與陳省身頗有“惺惺相惜”之感(12)溫紅彥：《名師之師陳省身》,李毅主編：《陳省身先生紀念文集》,天津：南開大學出版社,2005年,第163頁。。

陳省身晚年在南開大學創辦數學所時,很快使南開成為國際上享有盛譽的數學重鎮,但陳省身的管理方式是“少做事”“沒計劃”,“要緊的是把有能力的數學家找在一起,讓他們自己去搞”(13)葛墨林、張偉平：《他使微分幾何進入新時代》,《南開大學報》2004年12月10日,第4版。,頗似老子“無為而治”的思想。有一回接受媒體采訪,陳省身把做數學研究比擬為炒木須肉,(14)中央電視臺“東方之子”：《陳省身：幾何人生》,李毅主編：《陳省身先生紀念文集》,第277頁。與老子思想所謂“治大國若烹小鮮”頗相類。他在75歲時的詩中有兩句寫道：“何日閉門讀書好,松風濃霧故人談?！?15)陳省身：《陳省身文選》,第62頁。晚年他在忙碌于發展南開數學所的同時,確實也能做到忙里偷閑而閉門讀書、與故人談往而怡然自在。這種人文素養的養成,很大程度上是受到了老莊哲學思想的影響。

(二)兼顧整體與部分以求辯證統一、化繁為簡以求規律與本質的哲學思維,影響著陳省身的科學追求和研究成果

整體和部分是標志世間萬物之統一性與可分性的一對哲學范疇,二者既相互區別又相互聯系,不可分割而相互影響。于數學而言,也是這樣的。歐幾里得《幾何原本》體現著幾何學的整體性,及至數學之逐漸發展開來,牛頓-萊布尼茨定理開啟了以微積分研究一點處之切線的局部性質的方法,再后來,幾何學家往往把整體與部分分開來研究?；蛟S正是由于這種偏頗,才導致當年有一位頗具聲望的數學家跟陳省身說“微積分已經死了”。

而陳省身雖然當時主要研究方向是微積分,但他認為,幾何學上整體與部分兩個方面應同時進行研究。作為陳省身自認為“最得意的工作”之一,他的研究成果——論文《閉黎曼流形的高斯-博內公式的一個簡單內蘊證明》(16)陳省身：《陳省身文集》,上海：華東師范大學出版社,2002年,第171-176頁。正體現了陳省身這種整體與部分之辯證統一的思想。

“閉黎曼流形的高斯-博內公式的一個簡單內蘊證明”這項工作的源頭,可以上溯到古希臘數學家歐幾里得《幾何原本》中的三角形內角和定理,這個定理被德國數學家高斯推廣到曲面上的三角形,而高斯的定理又被法國數學家博內推廣到曲邊形即閉曲線所圍的單連通區域上,這就是著名的高斯-博內公式。下一步的關鍵是要將這個公式推廣到高維。這項工作非常困難,高維空間的幾何對象異常復雜,不僅無直觀之形象可借鑒,甚至如何表示都很困難,何況還要想辦法運算微積分、定義曲率等以證明等式的成立。

雖然艾倫多弗與韋伊合作率先做了這項工作,從某種意義上也可以說已經將高斯-博內定理推廣到高維,但并不盡如人意,因為他們依賴于黎曼流形到歐氏空間中的“嵌入”,所以仍然是“外部”的證明,可謂是“知其然,不知其所以然”(17)張偉平：《千古寸心事 歐高黎嘉陳——陳省身先生的學術成就》,《天津日報》2021年12月20日,第10版。。這自然也無法揭示整體與部分之內在聯系。

而陳省身意識到“用微分形式來表示拓撲不變量”當在微分幾何中起重要作用,創造性地應用他的法國老師、幾何學大師嘉當的聯絡方法,用了單位球面叢,每一點就取單位長的切向量,不需要“嵌入”到另外的一個歐式空間去,由此得到高斯-博內公式高維推廣一般形式的內蘊證明。這個定理證明的過程及其結果的本質是：通過“疊加”(積分)之后得到一個完整的整體量,其要旨體現出部分與整體的辯證關系。從哲學角度而言,陳省身的這個工作是部分與整體之間的內在關聯在幾何學高維情形的發揚光大。(18)張偉平：《千古寸心事 歐高黎嘉陳——陳省身先生的學術成就》,《天津日報》2021年12月20日,第10版。陳省身的研究結果,同時也深刻地揭示了拓撲學和微分幾何的聯系,為整體微分幾何的形成鋪平了道路。非但如此,其影響也遍及整個數學。這種整體與部分兼顧的哲學思維和方法帶來的科學研究結果,給人以強烈的震撼。

此外,陳省身還特別注重化繁為簡、透過現象探究本質以求“簡單性”的思維,十分富于哲學意味。他非常推崇用簡單法來解釋數學理論的普適性,他曾說：“簡單既是思想,也是目的?！薄鞍褗W妙變為常識,復雜變為簡單,數學是一種奇妙有力、不可或缺的科學工具?！?19)陳省身：《人生·數學》,《南開大學報》2003年2月28日,第4版。他認為這種思維方法是人人都可享用的。例如,歐幾米德在《幾何原本》中所提到的著名三角形內角和定理,陳省身曾在講座中認為,更一般的規律是：任意n邊形的外角和都是360°,這對于多邊形而言,都是成立的(包括三角形)。再如,陳省身的論文代表作《閉黎曼流形的高斯-博內公式的一個簡單內蘊證明》僅僅幾頁紙,非常的簡潔通透,體現了他所孜孜追求的“簡單性”。而陳省身在數理上所追求的“簡單性”,體現的正是哲學思維中追求現象界的規律性本質的特點。

(三)陳省身崇尚并追求自由而自主、自強而堅毅的人格,這種人文素養為其保持科學理想的追求提供了堅毅的力量

自由而自主、自強而堅毅的人格精神,我們在古代的中西方,都能找到其淵源。這種人格精神所體現的以自由精神為核心的人文精神,歷來受到中西方哲人的推崇。在中國,如《周易》所謂“天行健,君子以自強不息”,莊子所謂“逍遙游”“獨與天地精神相往來”等;而在西方,如柏拉圖推崇愛智之自由,認為“熱忱地喜愛知識與真正智慧的人,使用理智多于使用身體其他部分的人,必定擁有不朽的、神圣的思想,要在人性所能分有的不朽的范圍內獲得真理,他一定要完全不朽,因為他永遠珍視神圣的力量,并使他身上的神性保持完美,他能得到至高無上的幸福?！?20)柏拉圖：《柏拉圖全集·第三卷·蒂邁歐篇》,王曉朝譯,北京：人民出版社,2003年,第90B-C頁。然而盧梭認為：“人生而自由,卻無往不在枷鎖之中?！蔽覀冋J為,人通過對人生終極意義的關懷和自我完善的堅定追求而達到自由境界,這種對于自由精神的追求,可謂人類人文精神的優秀傳統。

陳省身崇尚自由而自主、自強而堅毅的人格精神,并且通過終生的執著追求,逐漸養成這樣的理想人格。

這種人格理想的追求與培養從少年時期就開始了。我們從他早年的詩歌《紙鳶》便可管窺一斑：“紙鳶啊紙鳶!/我羨你高舉空中,/可是你為什么東吹西蕩地不自在?/莫非是上受微風的吹動,/下受麻線的牽扯,/所以不能平青云而直上,/向平陽而落下。/但是可憐的你!/為什么這樣的不自由呢?/原來你沒有自動的能力,/才落得這樣的苦惱?！?21)陳省身：《陳省身文選》,第1頁。這是1926年15歲的陳省身在其當時就讀的天津扶輪中學?？斗鲚啞飞习l表的一首詩歌。詩歌開頭提出紙鳶“高舉空中”,象征著一種地位和姿態,自然是十分令人羨慕的。但少年陳省身卻看出了其“上受微風的吹動”“下受麻線的牽扯”,因而紙鳶有“東吹西蕩地不自在”“不自由”的“苦惱”。陳省身認為這種“不自由”的局限之根源是紙鳶“沒有自動的能力”,因而不愿做這種雖然看似“高舉空中”然而沒有“自動的能力”之“紙鳶”,渴望以“自動的能力”“平青云而直上”“向平陽而落下”。要而言之,反映了陳省身少年時便崇尚自由而自主、自強而堅毅的人生精神,可謂“鴻鵠之志”。

除了詩歌,陳省身中學時還曾在《扶輪》上發表小說《立志》,體現了少年陳省身對于人生立志問題的深度思考;而《構造式概念》《動植物的兩種作用》《一幾何定理的十六種證法》三篇文章,則體現了陳省身在自然科學方面自覺主動的探索,初顯“自動的能力”(22)劉震培：《我的數學事業是從扶輪開始的——追憶陳省身先生》,李毅主編：《陳省身先生紀念文集》,第132、133頁。。

這種自由而自主、自強而堅毅的品格,逐漸成為陳省身的人生底色。他在五十多歲時,更是寫下了“一生事業在疇人”的詩句,所謂“疇人”,是古稱專門研究數學、天文、歷法的人,這句詩是陳省身以“自動的能力”矢志不移投身數學事業一生的真實寫照。

直到晚年,陳省身依舊強調自由與自主的“自動的能力”對于人生的重要意義。他認為：“對小孩子不能管得太兇,管得太多的小孩子不會有出息。我小的時候上學很晚,但出來以后家里就沒再管過,后來的每一步路也都靠自己?，F在好多家長望子成龍,恨鐵不成鋼,把孩子管得連氣都喘不過來,這樣管出來的孩子將來怎么會有自己的發展?我的體會是,這個世界上,最要緊的是自由。不管在哪里,不管是什么行業,越是被管得兇的孩子,就越不會有大的發展?！?23)陳省身：《人生·數學》,《南開大學報》2003年2月28日,第4版。

縱觀陳省身一生,從負笈南開、清華,留學德國,再到法國追隨E.嘉當……陳省身一直在依賴人文素養帶來的人生智慧而堅守理想,自始至終以一種自由而自主之“自動的能力”勇攀幾何學高峰。陳省身認為,平生中外師友,有不少比自己能力高的,結果成就或不如自己,一個重要原因是他常以《禮記》中之“茍日新,日日新,又日新”自勵和登峰造極的追求。(24)陳省身：《陳省身文選》,第38頁?？梢?這種自由而自主、自強而堅毅的人格之養成,體現了人文素養對陳省身對科學理想的追求提供了堅毅的力量。

(四)人文素養哺育陳省身的家國情懷和社會責任感

家國情懷是個體對家庭、國家共同體在情感上的眷戀和文化上的認同,也是許多深受中華傳統文化影響的人(包括陳省身)所尊崇的一種價值理念。在中華傳統文化語境下,分而論之,愛國之情是從以愛家之情為中心衍生出來的,但是當“家國”被綜合談論時,則往往是一種偏重于以國為家的“家國一體”之情懷。

誠然,國家是階級矛盾不可調和的產物。在中國封建社會時代,“家國情懷”往往因摻雜著“忠君”思想而具有一定的局限性。但我們不能否認的是,作為中國幾千年傳統文化中產生并培養起來的一種共同情感,家國情懷的積極面和現代意義是：那種對祖國文化、歷史、山河的熱愛與自豪之情,以及那種敢于擔當、服務社會的責任感,并沒有過時。那種“天下興亡,匹夫有責”“先天下之憂而憂”的深厚憂患意識和社會責任感,在當代語境下,可以理解為一種關注社會、關注民生、為人類集體服務的意識和情懷,所以可以說,陳省身身上的這樣一種情懷,很大程度上受中華傳統文化的影響。(此前我們分析過,陳省身雖然少時并沒有死讀“四書五經”,但受家庭和社會環境熏陶,受到長輩、師友等的影響,自幼喜歡讀中國古代典籍、詩詞等,難免受到潛移默化的影響。)但是在當代而言,不論是在中國文化還是西方文化的語境下,這都是一種十分具有積極意義的人文情懷。

陳省身的家國情懷首先體現在一種基于人倫情感的對故土親友的深厚感情。陳省身大半生在海外求學、任職,然而時常懷念故土親友,經常爭取機會回國探親訪問。1964年,陳省身寫給父親陳寶楨兩首詩,其中一首寫道：“一生事業在疇人,庚會髫齡訓育真。萬里遠游虧奉養,幸常返國笑言親?！?25)陳省身：《陳省身文選》,第20頁。他因為自己“一生事業在疇人”而“萬里遠游”,覺得對于雙親的奉養有虧欠,故而詩歌末尾句表達自己十分珍惜每次返國省親享受天倫之樂的深厚人倫情感。妻子鄭士寧女士60歲生日時,他寫了一首詩《壽士寧六十》：“三十六年共歡愁,無情光陰逼人來。摩天蹈海豈素志,養兒育女賴汝才。幸有文章慰晚景,愧遺井臼倍勞辛。小山白首人生福,不覺壺中日月長?！?26)陳省身：《陳省身文選》,第61頁。反映了陳省身對妻子的深情厚意。詩中所謂“人生?！?體現了陳省身對于家庭人倫的珍惜。陳省身對于自己在南開大學求學時的老師姜立夫先生始終懷著感恩之情,盡管后來陳省身在數學上的建樹遠在姜立夫之上,但他總感激姜先生對自己的培養,認為“姜先生在人格上、道德上是近代的一個圣人”,“他態度嚴正,循循善誘,使人感到讀數學有無限的興趣與前途”(27)陳省身：《陳省身文選》,第34頁。。后來陳省身回到南開建立數學所后,特意捐資塑造姜立夫銅像安置于南開大學以表對恩師的紀念。

陳省身的家國情懷還體現為他受中華傳統文化的滋養,并對這種文化傳統懷著一種認同與敬意。如前所述,他受中國道家、儒家文化影響,尤其喜讀中國古典詩詞,認為“對于中國詩不僅要能夠欣賞,而且還要繼續發揚光大,中國字的一些性質是西文沒有的”(28)陳省身：《研討會開幕式發言》,張紅主編：《葉嘉瑩教授八十華誕暨國際詞學研討會紀念文集》,天津：南開大學出版社,2005年,第6頁。。

值得一提的是,陳省身的這種家國情懷并非那種狹隘民族主義,他在與國際友人的交往中,始終能夠做到“美美與共”“和而不同”。比如,陳省身痛恨日本軍國主義,對日軍侵華戰爭始終不能釋懷,但那是一種同情生命、憎恨暴力的悲憫之心。因此,他與日本科學家友人始終能夠保持著很好的友誼。1974年,陳省身受邀去日本進行巡回演講并參加學術會議,愉快的訪問過后,陳省身還作詩贈與日本友人表達對佐佐木重夫教授等日本數學家友人的感恩之情。(29)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第199頁。

正是這種并非狹隘民族主義的深厚寬博的家國情懷,使作為國際著名數學大師的陳省身,有一種強烈的社會責任感。他發自內心地喜歡中華傳統文化,認為“一個中國數學家不可以沒有中華文化的涵養”(30)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第263頁。。但他也認為中西文化要優勢互補,中國要長足發展,還需要吸收西方文化的長處,尤其是數學文化。因此他寄望中國人“盡量避免名利的過度干擾,努力欣賞數學這片安靜的土地,并且用中華文化的人文涵養,發展自己的個性”(31)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第266頁。。

正是基于這種家國情懷和社會責任感,上世紀70年代初,隨著中美關系的“破冰”,陳省身決定放棄在美國已經獲得的名譽、地位、利益,毅然回到中國,誓把一生“最后的事業”放在中國。他于1974年所作的詩《回國》可以體現這種深厚的家國情懷：“飄零紙筆過一生,世譽猶如春夢痕。喜看家園成樂土,廿一世紀國無倫?！?32)陳省身：《陳省身文選》,第61頁。為了“廿一世紀國無倫”,此前取得的“世譽”,如今在他看來不過是“春夢痕”一般。后來,他又寫這樣一首詩：“百年已過三分二,人事代謝理固然。重踏劉祖出生地,再傳高黎絕世業。老成矻立中流柱,少長涌出百丈泉。數學舊國成大國,同心協力更無前?！?33)陳省身：《1978年回國訪問賦詩一首》(手稿),天津：南開大學陳省身數學研究所“陳省身先生手跡珍存展”,2021年。他希望能幫助中國在本土建立培養高級人才的機制,因而詩中滿懷對中國數學的期望。他晚年所有工作的目標是“中國在21世紀成為數學大國”——這也是聞名于數學界的“陳省身猜想”。他認為,自己作為一個數學家,幫助祖國實現這個“猜想”,是自己義不容辭的責任。

(五)人文素養使科學教育變得更加“引人入勝”,科學家的人文素養讓人文領域拓寬邊界

人文素養與科學素養在陳省身身上的“互動”還體現在：陳省身所從事的科學教育工作,因為引入了人文因素,變得更加“引人入勝”;同時,陳省身以一名科學家的獨特視角所作的詩文作品,讓人文領域拓寬了邊界。在陳省身身上,人文素養與科學素養是相融互促、和諧統一的。

首先,陳省身晚年在中國大力推進數學教育,他將數學教育與美學教育融合,提出并推廣“數學之美”理念,提倡以“數學之美”引導數學教育,使得數學教育變得“引人入勝”。

陳省身希望中國數學教育“注意創造性,使學生對數學發生興趣,覺得‘數學好玩’”。2002年,第24屆國際數學家大會在北京召開,陳省身為同期舉行的中國少年數學論壇題詞“數學好玩”,這個題詞一下子拉近了中國人與數學的距離(34)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第378、379頁。。他還親自構思、設計“數學之美”掛歷,用優美簡練、深入淺出的文字,通過生動的藝術設計,介紹重要的數學定理和偉大的數學家,使深奧的數學變得通俗而富于審美意蘊,使科學教育因為充滿了人文情懷而顯得平易近人、深入人心。(35)葛墨林：《點滴回憶陳省身先生》,吳文俊、葛墨林主編：《陳省身與中國數學》,天津：南開大學出版社,2007年,第30頁?！昂⒆觽兪怯泻闷嫘牡?他們對數學本來也有好奇心,可是教得不好,把數學講得干巴巴的,扼殺了好奇心,數學就難了?！?36)張奠宙、王善平：《陳省身傳(修訂版)》,第382頁。他說。

其次,陳省身作為一名科學家,以其獨特的視角創作了許多詩歌、散文作品,使得科學史變得有人文意味,同時也促進了人文思維的深度和廣度,讓人文領域拓寬了邊界。

再以陳省身的重要工作——高斯-博內公式的內蘊證明為例。陳省身的論文發表多年后,物理學家楊振寧發現,陳省身的工作竟然與楊振寧在物理學中的規范場論研究有著緊密的聯系。(37)楊振寧：《曙光集》(十年增訂版),北京：生活·讀書·新知三聯書店,2018年,第439-440頁。陳省身為此賦詩兩首：“物理幾何是一家,共同攜手到天涯。黑洞單極窮奧秘,纖維聯絡織錦霞?！薄斑M化方程孤立異,對偶曲率瞬息空。疇算竟有天人用,拈花一笑不言中?！?38)陳省身：《陳省身文選》,第62頁。這兩首詩中,陳省身把幾何學與物理學最新概念納入詩境之中,借鑒中國古典詩歌的形式,描述大自然之奧妙與科學之大美。這種善于發現科學之美的審美眼光、以及善于描述科學之美的文學素養,在科學家中是不多見的。反過來說,以這樣凝練的詩句概括科學之美,固然需要比較好的文學素養,但假如沒有同時具備極高的科學素養,是難以體悟到那種極致的科學之美的,也就不可能以一位人文主義科學家的高度描述數學之美。從這個意義上說,人文素養為數學家描述科學之美提供了形象思維方式和藝術創造方式;同時,陳省身的詩歌,又以數學家的科學素養拓寬了人文領域的邊界,使得詩歌這種文學體裁找到一個新的書寫對象、進入一個新的創作領域——這是科學家對人文領域的獨特貢獻,啟發著人文領域的學者、作家、藝術家提升科學素養,以期開辟人文領域的新天地。

在上述過程中,陳省身的數學探索并無功利目的,他在數學上的新發現是自然而然的,其奧妙與楊振寧在物理學上的新發現之暗合又是自然而然的;同時,科學的奧秘、數學之美,也是產生于陳省身這種“無目的”過程中。筆者以為,這恰恰合乎康德為審美判斷力所提出的“無目的的合目的性”的先驗原理。無功利的科學探索是創新的源泉,卓越的科學大師身上往往有一種追求真理的無功利之熱情,這與卓越藝術大師的赤子之心是相通的。從這個意義上說,科學素養與人文素養在陳省身身上互相激蕩、和諧統一,共同促成了陳省身完善人格的形成。

三、結語

值得我們注意的是,陳省身所生活時代的文化潮流中,在西方有科學與人文分裂與對峙的態勢,在中國則有因科學主義盛行而帶來科學與人文失衡之焦慮。如英國學者查·帕·斯諾曾在1956年的“談兩種文化”講演中描述了西方科學與人文分裂與對峙的現象：“一方是文學知識分子——另一方是科學家,并尤以物理科學家最為代表性。雙方之間存在著一個相互不理解的鴻溝——有時(尤其在年輕人中間)還存有敵意和反感,但大多數是缺乏理解。他們對對方都有一種荒謬的、歪曲了的印象。他們處理問題的態度是如此不同,以至于在情感的層次上,也難于找到很多共同的基礎?！?39)[英]查·帕·斯諾：《對科學的傲慢與偏見》,陳恒六、劉兵譯,成都：四川人民出版社,1987年,第9、10頁。而中國傳統文化是偏重于人文精神的,但正如龐樸所言：“這種人文精神給我們國家和民族增添了光輝,也設置了障礙?！?40)龐樸：《中國文化的人文精神(論綱)》,《光明日報》1981年1月6日,第3版。19世紀末甲午戰敗之后到20世紀初,中國的一些知識分子認為,中國國力衰弱的背后,是科學精神薄弱而導致物質技術的落后,因而從西方大力引進科學,極力倡導科學主義。物極必反,這種主要基于功利目的而倡導的科學主義,導致了近年來中國物質豐裕的同時,不無“物欲橫流”“文化失范”之焦慮。

在這樣的時代背景下,我們關注到了陳省身——這樣一個人文素養與科學素養相融相通的“標本”,這樣一個綜合素質完善的真正意義上的大寫的“人”。由此,分析探討陳省身人文素養對其科學生涯之影響,對我們當下的文化與教育事業不無有益的啟示。