谷超豪 （数学家、教育家，中国科学院院士）

简介

谷超豪是中国现代数学第二代代表人物，他师承苏步青、陈建功、菲尼柯夫、拉舍夫斯基等早一辈著名数学家，长期从事偏微分方程、微分几何、数学物理等方面的研究和教学工作，在一般空间微分几何学、齐性黎曼空间、无限维变换拟群、多元混合型和双曲型偏微分方程、规范场的数学理论和可积系统理论等多个重要领域作出了原始性创新，开辟了偏微分方程领域新的研究方向，培养了一批数学研究领域的领军型人才。

谷超豪一生荣誉等身，两度摘得国家自然科学技术奖，两度摘得何梁何利基金科技奖；2009年8月，国际编号第171448号小行星被永久命名为“谷超豪星”。2010年1月，谷超豪荣膺国家最高科学技术奖。

人物生平

早年经历

1926年5月15日，谷超豪出生在浙江永嘉县高盈里7号一户殷实的人家，早年为没有子嗣的婶母抚养长大。1931年，时年5岁的谷超豪入读私塾；两年后，插班进入瓯江小学（今温州广场路小学）读二年级，其间在老师张竹钦的启发下开始对数学产生兴趣。

1937年8月，谷超豪进入联立中学（今温州二中）学习；次年2月，转入温州中学读书；其间在哥哥谷力虹进步思想影响下，毅然加入进步组织“九月读书会”“五月读书会”，兼顾学业的同时开始从事抗日宣传工作。

革命与求学

1940年3月，思想进步的谷超豪，经同学冯增荣介绍加入中国共产党。1941年，受日本侵华战争影响，温州城宣告沦陷之际，谷超豪随学校西迁至丽水青田县学习；次年秋天，学校回迁温州复学后，时年16岁的谷超豪，领导学校师生进行了一系列的抗日斗争宣传动员，后因受到国民党当局反共破坏影响而脱党。

1943年9月，高中毕业的谷超豪，以优异成绩考入浙江大学工学院读书，后又转入理学院数学系攻读数学专业。1944年9月，温州城再次沦陷，谷超豪的学业也随之中断，直至1945年抗战胜利后方才得以返校复学。1946年起，谷超豪再次投身学生运动，酝酿成立了浙江大学进步社团“求是学社”，参与领导了声势浩大的杭州“六一三”反内战大游行，主持筹办了浙大学生自治会机关报《求是周报》；1947年6月，谷超豪受邀加入进步学生团体“华社”；同年底，出任浙大学生自治会常务副理事长、主任秘书，开始领导推动学生运动、积极发展地下党员；1948年4月，经浙大城工系统党组织负责人赵槐介绍，谷超豪再度加入中国共产党。

与此同时，品学兼优、颇有才具的谷超豪，大四学年伊始即被陈建功、苏步青两位数学大师同时看重，特批获准参加浙大分析和几何两方面的“数学研讨班”，开始深入研习函数分析和微分几何领域的数学知识，一并涉猎量子力学、波动力学和理论物理学领域著作。其间与恩师陈建功等人合作，完成了学术生涯第一篇论文《拉普拉斯积分的一致收敛横坐标》（The Abscissa of Uniform Convergence of a Laplace Integral，Journal of the London Math. Society），后于1952年发表在《伦敦数学会杂志》上。

工作与留学

1948年夏，成绩优异的谷超豪毕业留校；同年加入中国科协杭州分会和科学时代社杭州分会，以浙江大学数学系助教的身份为掩护，执行团结科技工作者、迎接杭州解放的任务；其间领导创办了“浙大求是科学社”“杭州科协工作组”，推动了国民政府直属雷达研究所的成功起义，促使杭州诸多科技单位在解放战争中得以完整保全。1949年5月，谷超豪转任中国科协杭州分会理事、党支部书记。1950年前后，新中国成立之际，谷超豪开始转向科普教育和数学研究领域。1951年12月，根据党组织指示，加入中国民主同盟，当选为民盟杭州市委委员，成功发展恩师苏步青、遗传学家谈家桢加入民盟。

1952年11月，全国高校院系调整，谷超豪随之调任上海复旦大学，担任数学系主任陈传璋的助手。三年后，升任复旦大学数学系几何代数教研室副主任、数学系教师团支部书记。1956年8月，谷超豪出席中国数学会论文宣读大会期间，首次公开发表了其在微分几何研究领域的原创性成果，引得苏联《数学评论杂志》创刊当年即刊载长篇评论系统介绍谷超豪对K展开空间理论的最新发展；同一时间，谷超豪作出的“紧致芬斯拉流形到闵可夫斯基（Minkowski）空间的嵌入证明”，则在四十多年后直接被引为材料科学研究领域芬斯拉几何应用的奠基石；1956年9月，谷超豪当选中共复旦大学第一届党委委员；同年10月，升任复旦大学校务委员会委员、数学系党总支书记。

1957年5月，新任副教授的谷超豪赴苏留学，师从前苏联莫斯科大学教授、著名数学家菲尼柯夫、拉舍夫斯基、盖尔芬特、奥尼列克，从事微分几何、守恒律方程组、无线变换拟群理论等领域研究。凭借出色的学术表现，莫斯科大学决定破例直接授予他物理-数学博士学位，继而开创了中国留学生摘得苏联博士学位的先河，所作博士论文《论变换拟群的某些通性及其在微分几何中的应用》至今仍被收录于莫斯科大学图书馆。

投身国家建设

1959年7月，谷超豪学成归国，出任浙大微分方程教研组主任，始创浙大“双曲守恒律讨论班”，并开始招收培养研究生，积极投身以空气动力学为背景的偏微分方程研究。次年2月，谷超豪当选中共复旦大学第三届党委委员、校务委员会委员，参与主导大中小学数学专业课程革新期间晋升为教授。

1960年起，谷超豪的“非线性双曲型方程组与混合型偏微分方程研究”渐入精微，他以求两个自变数双曲型方程组间断解的方式，率先原创性地解决了空气动力学中的激波问题，这一具有国际领先水准的研究成果直至1976年才被西方学者所突破；随后他又独立开展了“双曲型方程组的一个边界问题和它的应用”研究，有效解决了超音速气流绕机翼流动的复杂数学问题，直接加速了中国高超音速飞机的设计研发工作，并为国际数学界的后续研究提供了重要启示和借鉴。

1962年10月，升任复旦大学数学研究所副所长的谷超豪，在偏微分方程研究领域更进一步，首先发展了弗里得里斯（K.O.Friedrichs）提出的正对称方程组的高阶可微分解理论，推动正对称型方程组理论从线性情形进入到拟线性情形阶段，并将其应用于多个自变数的混合型方程，一举开创了国际数学界多元混合型方程的崭新理论，相关研究成果再度领先西方同行十年之久。1964年，谷超豪当选为第三届全国人大代表。

1966年，文化大革命开始后，谷超豪的教学研究工作陷入中断，一度遭到批判、下放劳改，直至1972年才渐次恢复工作；1973年，谷超豪受邀主持研究“超音速弹头绕流计算”任务，其间历时短短一年，钝头体超音速绕流计算任务即宣告成功，确保了中国某型导弹头再入计算模拟综合课题的顺利达成。

1974年6月，中美关系破冰之际，谷超豪开始携手杨振宁从数学物理的视角出发，共同致力于规范场的数学理论研究，率先证明了杨-米尔斯（Yang-Mills）方程局部解的存在唯一性，研究成果超前国外同行长达5年之久；双方合作发表的以《规范场理论的若干问题》为代表的一系列重要研究论文，首次成功将纤维丛上的“和乐群理论”应用于闭环路位相因子研究，给出了所有可能的球对称的规范场表示，深刻揭示了规范场的数学本质，很大程度上发展了经典规范场的数学理论，一举开创了国际学术界数学物理研究的全新方向；国际权威杂志《物理学报告》甚至不惜破例邀约谷超豪发表专辑，完整系统地介绍和阐述相关研究成果。 1978年3月，谷超豪关于规范场的数学结构研究成果，荣获上海市重大科技成果奖、全国科学大会奖；同年，谷超豪升任复旦大学数学系主任，当选第五届全国政协委员。

1979年2月，谷超豪受国家教育部指派，远赴美国纽约州立大学石溪分校理论物理研究所展开学术交流，其间在“紧致群球对称规范场的构造”研究领域取得了不俗成果，并基于高阶混合型方程提出了可解边值的创见。1980年5月，谷超豪当选为中国科学院首批学部委员（院士），开始受聘担任教育部高等学校理科数学、力学、天文学教材编审委员会委员，出任复旦大学基础数学、流体力学两个专业的博士生导师；当年在规范场研究领域业已颇有建树的谷超豪，很快又将视野进一步拓展到了微分几何与数学物理中的非线性偏微分方程研究领域，在国际数学界率先开展了“从二维闵可夫斯基空间R1+1到任何完备黎曼流形的调和映照”研究，证明了经典解的整体存在性，揭示了一维非线性σ–模型若在某一时刻无奇性，则其过去及未来均无奇性的事实，一举开创了调和映照领域的全新研究方向——波映照，一时轰动国际数学界，继而成为波映照研究领域的经典性引文，引发一众国际顶尖数学家展开后续学术探究。同年8月，谷超豪凭借其在数学研究领域的一系列建树，与陈省身一道成功推动了首届“国际微分几何与微分方程会议”（双微会议VI）在北京的顺利召开，快速提升了中国数学研究的国际影响力。

1981年1月，谷超豪当选中共复旦大学第九届党委委员；翌年兼任复旦大学副校长。1983年6月，谷超豪当选为第六届全国人大代表；两个月后，应邀赴美国科罗拉多大学出席第七届国际数学物理会议，一并出任大会顾问委员会委员；同年12月，当选为中国数学会副理事长。1985年前后，学术上不断精进的谷超豪，受命出任复旦大学第二届学位评定委员会副主任委员、“应用数学咨询开发中心”顾问委员会主任、研究生院首任院长、国务院学位委员会数学学科评议组成员，其间领衔主持的“混合型偏微分方程”项目，荣膺国家教委科技进步奖一等奖。

1985年前后，谷超豪开始致力于“与弦运动有关的四维闵可夫斯基空间R3+1中的类时极值曲面问题”的系统性研究，其间他从零长解析曲线出发提出了一个统一的构造方法，不仅得到了整体的精确解，而且在双曲域中证明了解的解析性；提出了混合型极值曲面的一些边值问题，特别是制作通过给定边界曲线的极值曲面，证明了边界线为不封闭的零长曲线时解的存在性问题。这一时期，谷超豪还与妻子胡和生合作对孤立子理论进行了深入探究，建构出了适用于孤立子解的一系列重要数学物理方程的普适性方法，大大发展了达布变换（Darboux）的方法。1986年6月，卸任复旦大学副校长的谷超豪，受聘出任复旦大学数学研究所所长，继而随之转向主攻学术领域交流研究，一度前往苏联、西德、美国等地的知名学府授课访学。

1988年2月，届已退休的谷超豪临危受命，赴任中国科学技术大学校长、中国科学技术大学研究生院院长；同年8月，出席在南开大学数学研究所召开的“21世纪中国数学展望学术讨论会”，与陈省身等一道联合发起设立国家自然科学基金委数学“天元基金”，并出任基金领导小组成员。履职中科大以后，谷超豪着眼于整顿校务、培养人才与学科建设的需要，先后发起创设了“中科大非线性科学联合研究组”“中科大非线性科学中心”，与苏联莫斯科国立罗蒙诺索夫大学、日本东京帝国大学、朝鲜理科大学、韩国浦项大学、香港中文大学、香港大学等展开国际化的校际合作，牵引推动中科大教育教学工作重新回到了快速发展轨道。

1991年8月，谷超豪受聘出任国家基础性研究重大关键项目——“非线性科学”项目首席科学家。1992年4月，率团出访朝鲜期间，获颁“朝鲜民主主义人民共和国二级友谊勋章”。1993年3月，谷超豪当选为第八届全国政协常委。次年2月，受聘为莫斯科国际高等教育科学院院士。1995年起，专注于非线性科学研究的谷超豪，开始将孤立子理论引入调和映照研究领域。1996年12月，谷超豪荣获香港柏宁顿（中国）教育基金会第二届孺子牛金球奖（杰出奖）。

1999年9月，时年73岁的谷超豪，走马上任温州大学校长；主政温大的五年间，他主持制订了《温州大学跨世纪改革和发展规划》，招引了来自浙大、复旦、同济等一批学科带头人前来执教讲学，推动了温州大学专升本办学目标的顺利达成，实现了温州大学与温州师范学院的合并重组愿景，进而从总体上奠定了温州大学建设一流综合性高校的底层架构。

2000年12月，谷超豪着眼于数学科学的长远发展，力主推动科技部将“非线性科学”和“核心数学”两大项目列入国家“973”计划，并亲自担纲了国家“非线性科学中的若干前沿问题”项目专家委员会顾问，推动中国历经短短十余年即在非线性科学研究领域迎头赶上，达成了国际先进水准的学术建设目标。此后数年，年事渐高的谷超豪，仍坚持长期活跃在推动国内外学术交流和教育科研工作的多个领域，不断传道解惑、出书立说、培养后学。

2010年1月11日，谷超豪荣获“2009年度国家最高科学技术奖”。

逝世

2012年6月24日1时08分，谷超豪因病医治无效在上海逝世，享年87岁。

科研成就

研究综述

谷超豪长期从事偏微分方程、微分几何、数学物理等领域的学术研究，在一般空间微分几何学、齐性黎曼空间、无限维变换拟群、多元混合型和双曲型偏微分方程、规范场的数学理论、孤立子理论、调和映照及其交叉领域均取得了富有开创性的、国际领先的重要成就，特别是他首次提出了高维、高阶混合型方程的系统理论，在超音速绕流的数学问题、规范场的数学结构、波映照和高维时空的孤立子的研究中取得了一系列的原创性突破。谷超豪在非线性双曲型方程组与混合型偏微分方程研究中，率先解决了空气动力学方程组有关激波解的若干数学问题，在相当一个时期内保持了相关领域的国际领先地位；谷超豪成功将由他发展的正对称方程组理论应用至混合型方程研究领域，系统开创了多元和高阶混合型偏微分方程理论，发现了许多重要的前所未知的新现象，深刻改变了混合型方程研究领域的基本面貌，把多元混合型方程的理论推进到了一个崭新的阶段；谷超豪携手杨振宁从数学物理的视角出发，大胆将微分几何的纤维丛理论运用规范场研究领域，最早证明了杨-米尔斯（Yang-Mills）方程局部解的存在唯一性，学术成果超前国外同行长达5年之久；晚年的谷超豪在学术研究领域更进一步，独立开创了被国际学术界广为推崇的“波映照”研究新方向。

主要著作

据不完全统计，谷超豪一生编著有中英文著作20余部，主要包括专著4部、教材3部、论文集10本，现摘选部分具有重要学术影响力的著作如下：

学术论文

谷超豪一生发表学术论文150余篇，现摘选部分具有重要学术影响力的论文如下：

人才培养

谷超豪一生从事教育科研工作60余年，历任复旦大学副校长、中国科学技术大学校长、温州大学校长等职，受聘出任了上海交大、东南大学、南京大学等国内10余所高校的荣誉教授或兼职教授，领衔创办了“浙大双曲守恒律讨论班”“中科大非线性科学中心”，主持编写了《数学词典》《非线性科学选讲》等一批科普性著作及授课用教材。谷超豪执掌复旦大学、中国科学技术大学校务期间，先后出访美国纽约州立大学、苏联莫斯科国立罗蒙诺索夫大学、日本东京帝国大学等10余所国际一流高校，推动了复旦大学、中国科学技术大学的国际化学术交流与合作，先后培养出了李大潜、洪家兴等一批中国科学院或工程院院士，并为复旦大学渐次成为偏微分方程研究重镇作出了贡献。

1993年，谷超豪当选“全国教育系统劳动模范”，并被授予“人民教师”奖章；2006年，卸任温州大学校长一职的谷超豪，将其在温州工作期间的140万元报酬悉数捐出，在温州大学设立“谷超豪特优奖学金”，每年奖励10位品学兼优的学生。如今，这一奖学金已成为温大学子获得奖励的最高殊荣；2010年，谷超豪获颁老教授“科教兴国贡献奖”。

19世纪80年代，谷超豪与陈省身等联合发起设立国家自然科学基金委数学“天元基金”，为鼓励后学继续从事数学领域研究提供了支持。直至逝世前一年，抱病卧床的谷超豪依然热心于人才培养与学术建设工作，并致信中共中央倡言设立“上海数学中心”（南方数学研究中心）；2012年5月13日，“上海数学中心”（南方数学研究中心）在复旦大学江湾校区正式奠基。

科技奖项

荣誉名称

社会职务

人物评价

1959年，谷超豪博士毕业答辩之际，前苏联莫斯科大学博士学位评审答辩组认为，“谷超豪用自己的方法取得了许多重要的、新颖的、非常有趣的结论”，是为“继嘉当之后在建构无限变换拟群领域做出重要贡献的第一人”。1970年代，诺贝尔奖得主杨振宁称誉称赞谷超豪的有关研究是“站在高山上往下看，看到了全局”。1982年，谷超豪出席法国科学院院士大会期间，法国科学院院士肖盖（Y.Bruhat Choquet）盛赞谷超豪的学术研究“独特、高雅、深入、多变”。2002年，国际数学家大会开幕之际，国际数学家联盟主席帕利斯教授称誉“谷超豪为培育中国现代数学之树的极少数数学家之一。”

2010年，国家科学技术奖励委员会在授予谷超豪的颁奖词中写道：“谷超豪在当今核心数学前沿最活跃的三个分支——微分几何、偏微分方程和数学物理及其交汇点上均做出了重要贡献。”国家科学技术奖励工作办公室编著出版的《信念 创新 奉献 国家最高科学技术奖获奖者风采》一书，更是直接以《跨界者——著名数学家谷超豪》为题，专门刊载介绍了他一生的奋斗足迹。

2012年6月28日，谷超豪逝世之际，著名华裔数学家丘成桐专程题写挽联“超然远去留得方程可积曾规范，豪杰仰止尚有桃李芬芳传后世”，籍此称誉他一生为学治学严谨、学术造诣深厚。

中国老科学家学术成长资料采集领导小组专家委员会认为，“谷超豪虽然未能像陈省身一样自行开创全新研究领域，极大地影响20世纪数学主流发展，但他在自己的数学‘金三角’内也表现出超强的想象力与宏观思考的能力，他在偏微分方程领域开创新的研究方向，寻找到重要的核心问题，让学生们在其中继续摸爬滚打，自己又继续寻找新的学科生长点。”

后世纪念

2013年，为致敬谷超豪对数学事业的杰出贡献，复旦大学发起设立了“谷超豪奖”，以表彰激励中青年数学工作者持续投身数学事业、努力做出具有创造性的数学研究成果。2018年，复旦大学在江湾校区竖立了谷超豪铜像，以表达后人的深切缅怀和崇高敬意。2009年10月20日，中国科学院在上海复旦大学主持召开“谷超豪星”命名仪式，正式宣布将国际编号第171448号小行星命名为“谷超豪星”，并同步为其颁授了“谷超豪星”命名证书和命名铜匾。

2020年10月，温州大学启动建设“苏步青谷超豪纪念馆”，具体规划在温州大学岩松堂二楼，设计占地总面积364㎡，旨在通过展示苏步青、谷超豪两位温州籍数学家从教治学、投身科研的职业生涯，以此激励教育培养更多热爱数学的新时代人才。

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