田刚肺癌实用医学杂志

Kaehler流形上Kaehler度量恰是其Ricci曲率的常数倍，则称为Kaehler-Einstein度量。Kaehler-Einstein度量存在性的基本问题是要确定Kaehler流形上存在这一度量的充分必要条件。一个明显的必要条件是第一陈示性类是正定、负定、或者为零，而在第一陈示性类正定时，更需要全纯向量场的李代数是约化的。Calabi猜测这个必要条件也是充分条件。第一陈示性类负定时，Calabi猜测被法国数学家Aubin和美籍华裔数学家丘成桐分别独立解决。第一陈示性类为零时，Calabi猜测由丘成桐解决。由于上述成果有广泛应用，因此人们希望在第一陈示性类正定时也有所突破。但是，这一问题非常困难。在田刚的研究以前，这方面所知甚少，所获甚微。例如，当时还没有已知的没有非平凡全纯向量场，第一陈示性类正定的Kaehler-Einstein 流形。1987年，田刚引入了一个全纯不变量，给出了Kaehler-Einstein度量存在性的充分条件。作为应用，他给出了第一组没有非平凡全纯向量场，第一陈示性类正定的Kaehler-Einstein 流形。利用这个新的不变量以及田刚发展起来的其他工具，他彻底解决了复曲面上的Calabi猜测。这是非常重要的研究成果。高维的情形更加困难。他首先给出例子说明，此时即使全纯向量场的李代数是约化的，也有可能不存在Kaehler-Einstein度量。利用他与丁伟岳合作引入的广义Futaki不变量，田刚首先提出K稳定概念，证明若Kaehler流形上存在Kaehler-Einstein度量则是K稳定的，并且猜测Kaehler流形上存在Kaehler-Einstein度量与K稳定等价。田刚的思想引发了广泛而深入的研究。随后的研究者中包括Donaldson，Mabuchi等。K稳定概念现已推广到极化的Kaehler流形，成为几何不变理论中重要的稳定概念之一。 田刚与阮勇斌合作，建立了量子上同调理论的严格数学基础，首次证明了量子上同调的可结合性。这是具有里程碑意义的研究工作。它使得原来形式上的计算有了严格数学意义。在现代数学物理领域做出杰出贡献的Fields奖获得者Witten，从物理学的观点提出了拓扑σ模型，它在弦论、量子上同调、镜对称等领域都有重要应用。在田刚与阮勇斌的研究工作之前，拓扑σ模型及其应用在数学上是不严格的。田刚与阮勇斌的主要贡献是提出了一个新的不变量，这个不变量包含了已知的Gromov不变量，以及Witten的拓扑σ模型在数学上隐含的不变量，现称之为Gromov-Witten不变量。他们并且给出了Gromov-Witten不变量所诱导的量子上同调乘积的结合律的严格数学证明。田刚与李骏合作，用代数方法，在具有0特征或充分大特征的代数闭域上的非异射影子族中定义了类似的不变量；并给出了一般的紧辛流形上Gromov-Witten不变量的严格定义（推广了田刚和阮勇斌的工作）。田刚还与刘刚合作，解决了辛几何Arnold猜想的非退化情形。Arnold猜想起源于 Poincare有关环面保面积映射的固定点定理（这一定理由Birkhoff证明），在辛几何的发展中有重要影响。 田刚在高维规范场数学理论研究中做出了很大贡献，建立了自对偶Yang-Mills联络与标度几何间的深刻联系。著名数学家Donaldson，利用规范场论中的Yang-Mills联络模空间定义了四维流形新的拓扑不变量，得到令人惊喜的成果，这一不变量被称为Donaldson不变量。该理论的解析基础是Uhlenbeck有关四维Yang-Mills联络模空间的紧化及可去奇点定理。田刚建立了高维Yang-Mills联络模空间的紧化定理。实际上，他研究了包括自对偶Yang-Mills联络，Hermitian-Yang-Mills联络等经典场方程在内的一般自对偶联络，导出了单调不等式，证明能量集中集是m-4维可求长集合，而且由广义的极小闭链组成。特别地，Hermitian-Yang-Mills联络能量集中集是全纯闭链，Spin（7）方程能量集中集是Cayley闭链。他还与陶哲轩（Terence Tao）证明了高维Yang-Mills方程的可去奇点定理。 紧Einstein流形及其模空间的研究在微分几何中占有重要地位。二维和三维Einstein流形一定具有常曲率，因而是空间形式的商空间。但是，四维流形中，Einstein度量比常曲率度量多得多。无论是研究Einstein度量的存在性还是研究Einstein度量的模空间，都要理解它的退化情况。田刚与Cheeger在这方面做了开创性的研究。他们利用“能量”（曲率平方积分）控制度量退化点数，证明了小能量正则性，给出了流形塌缩时体积的下阶估计。这些结果以及他们在研究中提出的克服流形倒塌所带来巨大困难的新技术在四维Einstein流形的研究中具有重大意义。 复流形上具有相同上同调类的所有Kaehler形式所成的空间是无穷维流形。Mabuchi在其上引入了一种自然的黎曼度量，使之成为无穷维黎曼流形，其测地线方程为退化的复Monge-Ampere方程。与有限维黎曼流形不同，无穷维黎曼流形中的测地线问题极其困难。因而，退化复Monge-Ampere方程的研究不仅是Kaehler几何中新的极具挑战性的问题，也是无穷维黎曼流形中测地线问题的例子。田刚与陈秀雄合作，利用全纯圆盘的叶化，建立了退化复Monge-Ampere方程部分正则性的理论，利用之证明了Kaehler极值度量的唯一性。这项研究在Kaehler几何，非线性偏微分方程，与无穷维黎曼流形中都有非常重要的意义。 1904年，法国数学家庞加莱提出猜想：单联通、闭的三维微分流形微分同胚于三维圆球。这就是著名的“庞加莱猜想”，被认为是几何学和拓扑学中最重要的问题。1982年，Hamilton开始了Ricci流的研究，近二十年后，Perelman利用Ricci流解决了这一世纪难题。实际上，Perelman的工作比较顺利地得到公认，田刚起了非常重要的作用。Perelman发布自己的第一篇文章以后，又通过电子邮件将文章寄给一些最好的专家，包括Hamilton、丘成桐和田刚。田刚经过研读觉得文章有新的思想，于是邀请Perelman来MIT访问，介绍他的工作，并且自己对Perelman的工作做了系统研究。Hamilton的Ricci流理论在20世纪90年代就遇上了瓶颈，最大的困难是处理那些可能随Ricci流演化出来的奇点，而这一障碍被Perelman克服了。2003年春，Perelman应田刚之邀来MIT讲解自己的工作，继而在美国东岸的各大学演讲，遂使他的工作受到更为广泛的注意。其后受克雷数学研究所的赞助，田刚参与组织了2004年9月在普林斯顿大学举行的庞加莱猜想及几何化猜想证明的研讨会。2005年夏天，克雷研究所又委托田刚主持在伯克利举行的关于Ricci流与Perelman工作的暑期学校。田刚与J. Morgan的专著帮助验证和解释了Perelman一些细节问题，也阐述了一些他们自己的思想。例如，Perelman用7页纸，仅给出了Ricci 流有限时间消没的证明思路，而田刚和Morgan则以八十几页纸给出了详细的证明，其中处理了带边极小曲面和边界沿曲线流运动等奇点问题。无疑，这是对庞加莱猜想的重要贡献。此外，田刚提出了Kaehler-Ricci流奇点理论分析研究纲领，指出它与代数流形分类的紧密联系。田刚及其合作者在Kaehler-Ricci流，Kaehler-Ricci孤立子唯一性，调和映射紧性，高余维平均曲率流等方面都做出了根本性的贡献。 除去自己的研究，田刚还担任一些国际一流数学刊物的编委，其中包括公认的数学界顶级杂志《数学年刊》（Annals of Mathematics）以及Advances in Mathematics。中国数学会主办的《数学学报》是一份比较新的杂志，自1998年创刊以来，田刚一直对之悉心提携，有时候也往上面投文章，在增强杂志的国际影响力和吸引力方面，发挥了很大作用。在一些有影响力的学术委员会里，田刚积极发挥自己的作用，如美国国家科技委员会主办的科学前沿论坛组委会（1995）、2002年北京第二十四届国际数学家大会学术委员会、加拿大Banff国际数学研究所的科学顾问委员会（2001-2005）、2003-2004年伯克利MSRI几何年项目主席等。在2006年的马德里第二十五届国际数学家大会上，田刚是几何方面的演讲者选委会主席。田刚还是阿贝尔奖（The Abel Prize）评委 。