当时，计算数学、概率论、偏微分方程都是新中国比较薄弱的学科，国家希望在这些领域能有所突破，谷超豪就自觉地想要承担起这个使命，苏联人造卫星上天也给谷超豪很大触动。1957年，他被公派到苏联进修，在完成规定课程外，他还有意识地学习了与高速飞行器密切相关的空气动力学。1959年7月，谷超豪综合多项成果，完成了题为《李-嘉当变换拟群的通性及其对微分几何的应用》的学位论文，被认为是继大数学家艾里·嘉当之后，第一个在无限变换拟群理论方面取得重要进展的人，获苏联莫斯科大学物理-数学科学博士学位。随后他便由微分几何转入偏微分方程和数学物理这一国内数学的薄弱领域。

放弃已有成绩，归零后重新出发，谷超豪作出了影响自己一生的重大抉择。

1959年，谷超豪回到国内，即以机翼的超音速挠流问题为突破口，开始组织队伍进行科学攻关，他不仅给出了数学证明，把这一类的边值问题研究作出重要推进，还培养出李大潜等优秀人才。

上世纪60年代，谷超豪在流体力学中的偏微分方程问题的研究方面，取得了重要成果；在混合型偏微分方程方面，尤其是多元混合型方程的边值问题中也取得了重要突破。1974年，复旦大学组成了以谷超豪领衔的科研组，和杨振宁合作，进行规范场理论方面的研究。他们在国际上最早证明了杨-米尔斯方程的初始问题的局部解的存在性，弄清了无源规范场和爱因斯坦引力论的某些联系和区别，取得丰富的成果。从上世纪80年代后期至今，谷超豪在当前数学最前沿领域，特别是数学的交叉研究和边缘化上，获得了一系列富有开创性的成果，处于国际领先地位，为我国尖端技术，特别是航天工程的基础研究作出了杰出的贡献。

学科交叉催生创新成果

谷超豪的研究横跨数学、物理学科的多个领域。他曾将自己的三大研究领域——微分几何、偏微分方程和数学物理，亲昵地称为“金三角”。“别看它们表面上枯燥，其实只要深入进去，你就会发现奥妙无穷，简直是开发不尽的宝藏啊。”

1988年2月，谷超豪由复旦大学调任中国科技大学校长一职，上任伊始，就着手推动中国科大的多学科交叉研究。在他的努力下，1992年中国科大“非线性科学”获国家正式立项，谷超豪被聘为该项目的首席科学家，中国科大成为国家在该领域研究的南方中心。

中国科大数学系李翊神教授告诉本刊记者，“谷先生成立该中心的主要目的，是要通过多学科交叉进行创新研究，带动有关理论和实验学科的发展，培育新的学科方向，并培养高层次人才。”他介绍说，中心成立后，已物色调入了一批不同学科的优秀科研人员，开展非线性量子光学、非线性等离子体物理、非线性化学等研究，并已取得成果。如郭光灿小组在量子通信和量子计算领域取得了一系列世界领先水平的科研成果。俞昌旋、辛厚文、闫沐霖等教授的科研小组都在相关领域取得重要成果。

不仅在学术研究方面提倡学科交叉，在培养学生方面，谷超豪也主张对学生进行交叉培养。对此，中国科学院院士、中科院大气物理所研究员穆穆深有感触。

1982年春，穆穆成为“文革”后的第一批博士生，师从谷超豪和李大潜两位院士。他清楚地记得，当时任大气物理所所长的曾庆存院士向谷超豪表示，希望有数学、物理特长的年轻人从事大气科学方面的研究。谷超豪给穆穆选定了博士论文的研究方向，要求他从数学的角度做非线性大气动力学方面的研究。当他完成博士论文即将参加答辩时，导师谷超豪认为他论文写得不错，却又叫他到大气物理所呆半年再答辩，原因是他“对大气科学的基础了解不够”。此后，又推荐他师从曾庆存院士作博士后研究。

“我是大气物理研究所的第一个博士后。我能在科研领域取得一些成绩，真应该感谢老师的严格要求。”穆穆坦言。

2005年，已是80高龄的谷超豪，仍带着3名研究生，坚持每个星期至少有两个半天与学生进行讨论，甚至给一些学生开小灶。在他培养的众多学生中，已有9人当选为院士。□