除了看《红楼梦》，我也喜欢看《史记》《汉书》。这些史书不但发人深省，文笔通畅，甚至启发我做学问的方向。史家写实，气势磅礴，荡气回肠，使人感动。历史的事实教导我们在重要的时刻如何做决断。做学问的道路往往是五花八门的，走什么方向会影响学者的一生。复杂而现实的历史和做学问有很多类似的地方，历史人物做的正确决断，往往能够为学者选择问题提供一个良好的指南针。王国维说做学问的第一境界是“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”。做好的工作，总要放弃一些次要的工作，如何登高望远，做出这些决断，大致建基于学者的经验和师友的交流。然而对我而言，历史的教训是很有帮助的。我刚毕业时，蒙几何学家西蒙邀请到纽约石溪做助理教授。当时石溪聚集了一群年轻而极负声望的几何学家，在度量几何这个领域中可说是世界级重镇。我在那里学了不少东西。一年后又蒙奥塞曼教授邀请到斯坦福大学访问，接着斯坦福大学聘请我留下来。但是当时斯坦福大学基本没有几何学方向的教授，当下我要做一取舍。这时我记起《史记》叙述汉高祖的事迹，刘邦去蜀，与项羽争霸，屡败屡战，犹驻军中原，无意返蜀，竟然成就了汉家四百多年的天下。对我来说，度量几何的局面太小，而斯坦福大学能够提供的数学前景则宏大得多，所以决定还是留在斯坦福做教授，与孙理察、西蒙合作。现在想来，这是一个正确的决定。
其实西方文艺复兴的一个重要反思就是复古，重新接受希腊文化真与美不可割裂的观点。中国古代文学的美和感情是极为充沛的，先秦两汉的思想和科技与西方差可比拟。清代以还，美术文学不发达，科学亦无从发展。读书则以考证为主，少谈书中内容，不逮先秦两汉唐宋作者的热情澎湃。若今人能够回复古人的境界，在科学上创新当非难事。
如上所言，我的想法和一般同学的想法不大一样，也不见得是其他一流数学家的想法。但是有一点是所有学者都有的共同点：努力学习，继承前人努力得来的成果，不断地向前摸索。
我的研究工作，深受物理学和工程学的影响，这些科学给数学提供了很重要的素材，广义相对论就是一个重要例子。1973年在斯坦福大学参加一个国际会议时，我对某个广义相对论的大问题产生兴趣，它跟几何曲率和广义相对论质量的基本观念有关。我锲而不舍地钻研，终于在1978年和学生孙理察一同解决了这个重要的问题。我之所以钟爱这些与相对论有关的几何问题，也许是受到王国维词论的影响，数学家的工作不应该远离大自然的真和美。直到现在我还在考虑质量的问题，它有极为深入的几何意义，没有物理上的看法，很难想象单靠几何的架构，就能够获得深入的结果，广义相对论中的质量与黑洞理论都有很美的几何意义。
我年少时受到父亲的鼓励，对求取知识有浓烈的兴趣，对大自然的现象和规律都很好奇，想去了解，也希望能够做一些有价值的工作，传诸后世。我很喜爱以下两则古文：孔子“君子疾没世而名不称焉”；曹丕《典论·论文》“盖文章，经国之大业，不朽之盛事……是以古之作者，寄身于翰墨，见意于篇籍，不假良史之辞，不托飞驰之势，而声名自传于后”。立志当然是一个好的开始，但是如何做好学问是一个重要的问题，我有幸得到好的数学老师指导。当我学习平面几何时，我才知道数学的美，也对公理逻辑的威力叹为观止。对几何既有兴趣，做习题时都很成功，也从解题的过程中产生了浓厚的好奇心，我开始寻找新的题目，探讨自己能够想象的平面几何现象，每天早上坐火车上学时我都在思考，这种练习对我以后的研究有很大的帮助。中学时的训练对同学有很大的好处，培正中学出了不少数学名家。我们中学的老师在代数和数论方面的涉猎比较少，培正的同学在这方面的成就也相对地比较弱，由此可以看到中学教育的重要性。屈原说：“纷吾既有此内美兮，又重之以修能。”文章的格调和对学术的影响力与“内美”有关，可以从诗词、礼、乐、古文、大自然的环境中培养吸收。但修能需要浸淫于书本，从听课和与师友的交流中，可以发现哪些研究方向最为合适。找到理想的方向后，就需要勇往直前。
我们几个朋友在研究和奋斗过程中，始终不搞太抽象的数学，总愿意保留大自然的真和美。王国维评《古诗十九首》“昔为倡家女，今为荡子妇。荡子行不归，空床难独守”，“何不策高足，先据要路津。无为守贫贱，坎坷长苦辛”，以为其言淫鄙，但从美学的观点，则不失其真。数学创作也如写小说，总不能远离实际。《红楼梦》能够扣人心弦，乃是因为这部悲剧描述出家族的腐败、社会的不平、青春的无奈，是一个普罗众生的问题。好的数学也应当能接触到大自然中芸芸现象才能够深入，才能够传世。今日有些名教授，著作等身，汗牛充栋，然而内容往往脱离现实，一生所作，不见得能比得上一些内容与实际有关的小品文，数十载后读之，犹可回味。我自己做研究，有时也会玄思无际，下笔滔滔，过了几个月后才知空谈无益，不如学也。在这时，总会想起张先的词句：“沉恨细思，不如桃杏，犹解嫁东风。”
当然，还要寻找好的问题。西方哲人亚里士多德在名著《形而上学》中说：“人类开始思考直接触目不可思议的东西而或惊异……而抱着疑惑，所以由惊异进于疑惑，始发现问题。”惊异有点像惊艳，但这种惊异一方面需要多阅历，一方面需要感情充沛，才能够产生。空间曲率的概念对我具有极大的吸引力，我从广义相对论中知道所谓里奇曲率的重要性。通过爱因斯坦方程，它描述物质的分布，这个方程的简洁和美丽使我惊叹，我认为了解里奇曲率是了解宏观几何最重要的一环，但几何茫茫，无从着手。有一天我很高兴地发现卡拉比在1954年时有一篇文章，叙述在复几何的领域中，里奇曲率有一个漂亮的命题，但他没有办法证明这个命题。当时我很兴奋，但也觉得它不大可能是对的，因为这个命题实在太美妙了。所有年轻的朋友都是这么说，甚至我的导师也是这么说。陈先生甚至认为这个研究方向的意义不大，我却固执地认为对卡拉比猜想总要找出一个水落石出的答案。直到有一天，经过大量的尝试后，我才发觉从前走的方向是完全错误的，于是反过来试图证明这个猜想。但要证明它，需要有基本的分析能力，我和郑绍远花了不少工夫去建立跟这个问题有关的估计，终于我在1976年完成了这个重要猜想的证明。这个猜想在1976年全部完成，我同时应用它解决了代数几何里的好几个基本问题。毫无疑问的，这是一个漂亮的定理，也打开了几何分析的一扇大门。当时我刚结婚，正在享受人生美好的时刻，独个儿欣赏这个刚完成的定理的真实和美丽，自身有如融入大自然里面，当时的心境可以用下面两句来描述：“落花人独立，微雨燕双飞。”由这个定理引起的学问，除了几何分析上的蒙日—安培方程外，在代数几何上独树一帜，以后在弦理论中成为一个重要的宇宙模型。在解决卡拉比猜想的同时，有一天我碰到从前在伯克利的同学米克斯。他是一个嬉皮士，两手各搂抱着一个少女，在系里的走廊上高高兴兴地走过来。我觉得此人极有才华，遂建议与他合作研究一个极小流形的古老问题。我们用拓扑学的办法解决了这个问题，反过来又用得到的结果，解决了拓扑学上一些重要的问题，再加上同学瑟斯顿的重要工作，竟然解决了拓扑学上著名的史密斯猜想。1976年可说是我收获极为丰富的一年，那年刚结婚，刚搬到洛杉矶，生活未算安定。由此可知，做学问不一定需要最安定的环境。
简洁有力的定理使人喜悦，就如读《诗经》和《论语》一样，言短而意深。有些定理，孤芳自赏。有些定理却能引起一连串的突破，使我们对数学有更深入的认识。每一个数学家都有自己的品位和看法，我本人则比较喜欢后一类数学。当定理证明后，我们会觉得整个奋斗的过程都是有意思的，正如智者持竿，往往大鱼上钩后，又将之放生，钓鱼的目的就是享受与鱼比试的乐趣，并不在乎收获。从数学的历史看，只有有深度的理论才能够保存下来。千百年来，定理层出不穷，真正名留后世的却是凤毛麟角，这是因为有新意的文章实在不多，有时即使有新意，但是深度不够，也很难传世。当年我看武侠小说，很是兴奋，也很享受，但是很快就忘记了。在阅读有深度的文学作品时，却有不同的感觉。有些武侠小说虽然很有创意，但结构不够严谨，有很多不合理的元素，与现实相差太远，最终不能沁人心脾。
在代数几何上得到一定成果后，我接触到很多代数几何学家，也开始了解这个学科的走向。卡拉比猜想是关于度量的猜测，我开始比较度量几何和复纤维丛上的度量问题，我猜想纤维丛也有类似于卡拉比猜想中的度量，它和纤维束的稳定性有关，乌伦贝克和我花了很长一段时间才将这个问题全部解决。（在这期间英国的唐纳森用不同的方法解决了二维的情形。）在完成这个问题后，我建议威滕考虑这个定理的物理意义。他当时认为这个定理的物理意义不大，但一年后他改变了想法，写了一篇文章解释它在弦理论上的作用，这个结果至今仍在弦理论上占据着很重要的位置。这篇文章花了乌伦贝克和我很长的时间，可说是经过极为艰苦的奋斗才完成的。乌伦贝克来普林斯顿访问我时，为了寻找这个问题的解法，竟然关在房间里三天之久。我和乌伦贝克的工作以后被推广，尤其是希钦引进希格斯场以后，成为代数几何和算术几何中强有力的工具。
这是一种奇妙的经验，每一个环节都要花上很多细致的推敲，然后才能够将整个画面构造出来，正如曹雪芹写作《红楼梦》一样：“字字看来皆是血，十年辛苦不寻常。”尼采也说：“一切文学，余爱以血书者。”我和众多朋友开拓的几何分析，也差不多花了十年才成功奠基，虽不敢说是“以血书成”，但每一次的研究都很花费工夫，甚至废寝忘食，失败再尝试，尝试再失败，经过不断的失败，最后才成就一幅美丽的图画。
卡拉比猜想的一个重要结论是，代数空间具有很强的拓扑限制，如宫冈—丘不等式之类，从而有代数流形的刚性结果。我应用这个结果解决了古老的塞维里猜想。在这个基础上，我猜测某些代数空间有更一般的刚性结果，并提出用调和映射的方法来解决它。其实在更早的时候，我和孙理察已经在调和映射上做了不少工作，例如群作用的问题。当我向萧荫堂先生提出我的猜想和解决办法时，他起初并不相信这个方法可行，但是他还是循着这个路径去解决了我猜想的一部分。以后约斯特和我，以及萧荫堂和他的合作者更成功地将调和映射应用到一些更经典的刚性问题上去。
做研究生时，我有一个想法，微分几何毕竟是涉及分析（即用微积分为工具）和几何的一门学问，几何学家应该从分析着手研究几何。况且微分方程的研究已经相当成熟，这个研究方向大有可为。虽然一般几何学家视微分方程为畏途，我决定要将这两个重要理论结合，让几何和分析都表现出它们内在的美。在伯克利的第一年我跟随莫里教授学习偏微分方程，当时并不知道他是这个学科的创始者之一。从他那里我掌握了椭圆形微分方程的基本技巧，研究院的第二年我才开始跟随导师陈省身先生学习复几何。毕业后，在我的学生和朋友孙理察、西蒙、郑绍远、乌伦贝克、汉密尔顿、陶布斯、唐纳森、李伟光等人的推波助澜下，逐渐将几何分析发展成一个重要的学科，解决了很多重要的问题。
1984年弦理论在理论物理学中广受重视后，我的好几个相关工作受到理论物理学家的关注，物理学家对数学的洞察力也使我惊诧，在我的博士后中，有十多位是物理学博士，我从他们那里学习物理。最令我惊讶的一次是，其中一位博士后布莱恩·格林跑到我的办公室，向我解释他最新的发现，就是在卡拉比—丘空间中，存在所谓镜像对称的观点，这个发现对代数几何有极大的冲击。由它导出的一条漂亮的公式，从全新的角度解释了代数几何里百年来不解的现象，但物理学家没有办法给出一个证明。六年后在众多数学家努力的基础上，刘克峰、连文豪和我终于找到一个满意的证明。但是我觉得对镜像对称这个现象还没有最深入的了解。两年后，斯特鲁明格、扎斯诺和我终于找到这个对称的几何解释，引起了一连串重要的突破。可是，镜像对称在数学上到现在还没有严格的证明。扎斯诺是跟随我的博士后，他以后成为西北大学的教授。当时我和他还做了一个重要的工作，从弦学上“膜”的观点，我们找到一个所谓丘—扎斯诺公式。这个公式可以用来计算K3曲面上的有理曲线的个数。公式由数论中的某些著名的函数给出，这是数论函数出现在计算曲线数目的第一次，以后很多代数几何学家继续这个研究，将这个公式推广到更一般的情形。
父亲去世以前，我学习了不少知识，也读了不少好文章。但他的去世，深深地触动了我的感情。我读《红楼梦》，背诵秦汉六朝的古文，读司马迁的传记，《报任安书》、李陵《答苏武书》、陶渊明《归去来兮辞》等文章，这些文章的内容都深深地印记在我的脑海中。文天祥说：“风檐展书读，古道照颜色。”足可以描述我当时读书的景况。除了中国文学外，我也读西方的文学，例如歌德的《浮士德》。这部歌剧描述浮士德博士的苦痛，与《红楼梦》相比，一是天才的苦痛，一是凡人的苦痛，描写苦痛的极致，竟可以说得上是壮美的境界，足以影响人的性情。就这样，父亲去世和阅读文学，这大半年感情的波动，使我做学问的兴趣忽然变得极为浓厚，再无反顾。凡人都有悲哀失败的时候，有人发愤图强，有人则放弃理想以终其身。黄仲则诗：“结束铅华归少作，屏除丝竹入中年。茫茫来日愁如海，寄语羲和快着鞭。”诗虽感人，思想毕竟颓废，使人觉得乌云蔽天，难怪黄仲则一生潦倒，终无所成。反观太史公司马迁，惨受腐刑，喟然而叹“身毁不用矣”的同时，却完成了传诵千古的《史记》，适可藏诸名山大都。他在自传中说：“自周公卒，五百岁而有孔子，孔子卒后，至于今五百岁，有能绍明世，正易传，继春秋，本诗书礼乐之际，意在斯乎，意在斯乎，小子何敢让焉。”太史公的挫败和郁结，反而使他志气更为宏大。四十年来我研究学问，处世为人，屡败屡进，未曾气馁。这种坚持的力量，当可追索到当日感情之突破。我一生从未放弃追寻至真至美，可以用元稹的诗句来描述：“曾经沧海难为水，除却巫山不是云。”当遇到困难时，我会想起韩愈的文章：“苟余行之不迷，虽颠沛其何伤。”我也喜欢用《左传》中的两句来勉励自己：“左轮朱殷，岂敢言病。”此句出自《左传》晋齐鞍之战：“郤克伤于矢，流血及屦，未绝鼓音，曰：‘余病矣。’张侯曰：‘自始合，而矢贯余手及肘，左轮朱殷，岂敢言病。吾子忍之……师之耳目，在吾旗鼓，进退从之，此车一人殿之，可以集事，若之何其以败君之大事也。’”
与物理学家合作是愉快的经验，可以有跳跃性的进展，而又不停地去反思，希望能够从数学上解释这些现象，在这个过程中往往扩展了数学的前沿。
我个人认为，感情的培养是做大学问最重要的一部分。汪中在《汉上琴台之铭》中有句云：“……抚弦动曲，乃移我情。”《琴苑要录》：“伯牙学琴于成连，三年而成，至于精神寂寞，情之专一，未能得也……伯牙心悲，延颈四望，但闻海水汩没，山林窅冥，群鸟悲号，仰天长叹曰：‘先生将移我情。’”这一段话，我深有感触。立志要做大学问，只不过是一刹那间事，往往感情澎湃，不能自已，就能够将学者带进新的境界。
过去二十多年，我也花了一些工夫去做应用数学的工作，一方面和金芳蓉在图论上合作，一方面和弟弟成栋研究控制理论，近年来更和顾险峰等合作做图像处理的研究。这些工作都和我从前研究的几何分析有关，尤其是我和李伟光研究的特征函数的问题，起源于当年我在斯坦福研究调和函数的梯度估计。我还记得傍晚时我躲在办公室里，试验用不同的函数来算这些估值，舍不得去看斯坦福校园落日的景色。
《三国演义》和《水浒传》很快就引起我的兴趣，但是读《红楼梦》时仅看完前几回，就没法继续下去。一直到父亲去世后，才将这本书仔细地读了一遍，也开始背诵其中的诗词。由于父亲早逝，家道中落，与书中的情节产生共鸣，从而欣赏和感受到曹雪芹深入细致的文笔，丝丝入扣地将不同的人物情景逐步描写出旧社会的一个大悲剧。四十多年来，我一有空就会看看这部伟大的著作，想象作者的胸怀和澎湃的感情，也常常想象在数学中如果能够创作同样的杰作，是如何伟大的事情。
斯坦福的校园确是漂亮，黄昏时在大教堂的广场，在长长的回廊上散步，看着落日熔金、芳草连天的景色，心情特别舒畅。我早年的工作都在这里孕育而成，除了卡拉比猜想外，还有正质量猜想的证明。1979年的夏天，我和孙理察住在他女朋友在洛斯阿尔托斯的家里。白天我们将这个猜想的证明逐步写出来，到了晚上十时多才回家，去游泳池游泳。在这段日子里，我们也将正纯量曲率空间的理论完成。
我年少时，并不喜欢读书，在元朗的平原、沙田的山海之间嬉戏游玩，与同伴在一起，乐而忘返，甚至逃学半年之久，真可谓徜徉于山水之间，放浪形骸之外。在这期间，唯一的负担是父亲要求我读书练字，背诵古文诗词，读近代的文选及西方的作品。当时我喜爱的并不是这些书籍，而是武侠小说，从梁羽生到金庸的作品都看了一遍。由于这些小说过于昂贵，只能从邻居借来，得之不易，借到手后，欣喜若狂。父亲认为这些作品的文字不够雅驯，不许我看，所以我只得躲在洗手间偷偷阅读。除了武侠小说，还有《薛仁贵征东》《薛仁贵征西》《七侠五义》和一些“禁书”，都是偷偷地看，至于名著如《水浒传》《三国演义》《红楼梦》等则是父亲认为值得看的好书，可以公开阅读。他要求我看的同时，还要将其中的诗词熟记，这可不容易。虽然现在还记得其中一些诗词，例如黛玉葬花诗和诸葛亮祭周瑜的文章，但大部分还是忘记了。
做科研虽要付出代价，但其乐无穷。先父的心愿是：“寻孔颜乐处，拓万古心胸。”我只知自得其乐，找寻心目中宇宙的奥秘。陶公云：“衣沾不足惜，但使愿无违。”可谓深得我心。
研求之乐
2009年12月于湖南长沙演讲