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严谨治学,勤勉育人——记数学中心副主任刘小博教授

 陆鼎夔 2017-06-27


       刘小博,北京大学讲席教授、北京国际数学研究中心副主任,北京大学数学研究所副所长。主要研究方向为微分几何、数学物理,在Annals of MathAmerican Journal of Math等国际著名期刊上发表多篇高质量论文。2006年受邀在西班牙马德里召开的世界数学家大会上作特邀报告。2010年开始在北京大学工作,2015年辞去在美国的终身教职。刘小博回国后的主要研究领域集中在Gromov-Witten不变量普适方程和Virasoro猜想,取得了新的重要进展。


几乎每位热爱数学的人,都有一个对数学建立热情与执念的起点。数学的明确性以及对错分明的特点深深打动了少年时代的刘小博,这是他走上数学之路的原初动力。在清华大学应用数学系就读本科期间,他对基础数学产生了兴趣,经常来到北大选修基础数学课程。之后,刘小博因为优秀的成绩和综合能力,被清华大学推荐参加陈省身项目,飞赴美利坚,接受更进一步的数学训练。

 

       刘小博攻读博士学位期间的主攻方向是黎曼几何,博士论文做的是紧李群中的整体极小子流形。博士毕业后,他赴德国做了两年研究,主要的工作是无穷维等参子流形,也属于无穷维黎曼几何的范畴。此后刘小博又回到美国,在麻省理工学院开始研究量子上同调和Gromov-Witten不变量理论。刘小博主要的研究方向就此确定下来。


       Gromov-Witten不变量是一个全新的领域,上世纪90年代开始逐步建立起来。刘小博第一次接触这一概念是在波恩的Max Planck研究所。在麻省理工学院做博士后期间他开始全心投入这一领域的研究。刘小博在2002年受邀在美国数学协会大会上做主题报告。报告内容是有关亏格为2Gromov-Witten不变量的一些性质,主要的结果是证明了由Mumford等几位代数几何学家发现的曲线模空间上的两个关系可以决定所有的具有半单上同调的辛流形上的亏格为2Gromov-Witten不变量。当时这个成果可以说是有些出乎意料的。由于最初的证明比较复杂,别人难以理解,后来刘小博又花了很长的时间,得到了这个结果的一个简化的证明,并进一步证明了亏格为2的半单条件下的Virasoro猜想。关于Virasoro猜想的工作是刘小博在2006年世界数学家大会上所作报告的主要内容。


      近年来,国内的科研环境和学术氛围有了很大的改善,在很多方面并不比国外的条件差。国家对数学学科的发展给予了很大的支持。虽然在国外取得了许多重大的学术成就,但祖国的召唤却是那样真切,刘小博决定投身于祖国的数学事业。于是他毅然放弃在著名的美国圣母大学的教职,全职在北京国际数学研究中心工作。

 

       对北京国际数学研究中心,刘小博充满了热情与信心。数学中心在对外交流和举办学术活动方面非常活跃,每年都有大量学者来访,其中包括很多世界顶尖数学家。这样的环境对科研来说是非常好的。另外,数学中心的老师还有很多机会带研究生和博士后,也可以开设自己的课程,教学和科研都能兼顾。这是一个非常出色的机制。

 

       刘小博回国后全心投入科研工作,在Gromov-Witten不变量普适方程和Virasoro猜想的研究上取得了新的重要进展。刘小博还和他在北大的研究生王新合作解决了Dubrovin-刘思齐-张友金关于亏格为2G-函数的猜想。G-函数是半单上同调场论中亏格为2的生成函数最复杂的构成部分。这个猜想预测ADE型奇点理论和ADE型球面轨形的G-函数应该为0。刘小博和王新的工作给出了G-函数为0的一个几何条件,从而得到了这个猜想所有情形的一个统一证明。刘小博和北京国际数学研究中心的博士后王戈浩合作证明了Kontsevich-Witten tau-函数和Hodge tau-函数可以用Virasoro算子连接起来,从而解决了Alexandrov的一个猜想。

 

        在教学方面,刘小博在北大讲授了本研合上的“辛几何”课、“黎曼几何“课、特别数学讲座可积系统和Gromov-Witten不变量,组织了研究生辛几何讨论班和本科生微分几何讨论班,指导了十多位研究生和博士后。另外他还在数学中心组织了每星期的辛几何与数学物理讨论班、每年的辛几何与拓扑场论”高级研讨班,多个大型国际学术会议。这些活动为青年学生和研究人员切磋和交流前沿研究成果提供了更多的机会,得到广大师生的好评。


关启安(北京大学数学科学学院教授、2016年“求是杰出青年学者奖”获得者):

我应该是刘小博老师回国后招收的第一个博士后。刘老师的忘我的科研精神和热情一直影响和激励着我。有一次我讲过讨论班之后和刘老师一起吃饭。我吃饭的时候只是闲聊,但是刘老师似乎一直对聊天的内容不大在意,我也就低头吃饭了。突然刘老师提出了一个很专业的问题,也是我当天讲的内容,这让我很受触动。刘老师对于我教学也帮助很大。记得他曾告诉我:写在黑板上的内容一定要有仔细的准备,没有准备就不要在黑板上讲。这让我对教学的认识有了很大提高,让我少走了很多弯路。在我遇到挫折时,刘老师曾教导我一句话:有些挫折并不是大事,如果你认为是大事,那就是大事了。我也因此从那时起完全专心在科研工作中,最终取得了今天的成绩。在这里再次感谢刘老师对我的教导和帮助!

邬龙挺(北京国际数学研究中心2011级博士生):

我所认识的刘小博老师是一个对学生非常严格和认真的好导师。记得自己刚开始看论文的时候,是刘老师抽出他宝贵的时间,让我每周一次跟他做报告,由此我才慢慢理解论文的真谛,进而逐渐走上科研的轨道。在写论文阶段,也是刘老师逐字逐句地帮我修改论文,使我懂得了怎样才算一篇合格的科技论文。而自己第一次做学术报告的时候,也是刘老师认认真真地帮我修改标题和摘要,并且告诉我如何做一个好的学术报告。在刘老师身边的这几年,感觉自己学到了很多。不仅仅是知识地传授,有时更多的是一种精神品质的感染。用时下时髦的语言来总结的话,就是感觉刘老师是一个满满正能量的人。

余海江(北京国际数学研究中心2013级博士生):

记得第一次见刘小博老师是在数学中心13级新生见面会上。那时的我因为还没确定导师,比较迷茫,会后我找到刘老师,他给了我许多建议,从他温和儒雅的言谈中可以看出他对数学的热爱和执着,使我受到很大的鼓舞。后来我有幸在他的指导下学习。刘老师在带我们做科研时耐心细致,坚持对我们进行一对一的指导。在学术上,刘老师对我们严格要求,任何一点含糊的陈述都不能逃过他的追问,正是如此,培养了我们良好的学术习惯。他自己更是以身作则,其认真严谨的治学态度感染着我们师门的每一个人。此外,刘老师的课也讲得非常好,上过他开的“辛几何”课的同学都很崇拜他,讲解深入浅出、层次分明,还有女同学因此称其为“男神”。我很荣幸能成为刘老师的学生。


本文在2015年北大数学院学生会采访稿的基础上编辑、补充而成,原文标题为《大道虽险远 必赴求真知》,作者是北大数学院2014级本科生季策和2013级本科生步凡。


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