郭沫若在科大的建设中反复强调要“在实事求是的基础上大胆创造，在大胆创造的风格中求实求是。广大学生不仅要创建校园，更要创建校风，将来还要创建学派。”

二十世纪60年代以后，由于计算机的广泛应用和由此发展起来的“计算物理”和“实验数学”的方法的应用，人们越来越清楚地认识到，世界在本质上是非线性的，要想更加深刻地理解自然界和人类社会各种现象的本质，就必须研究十分复杂的非线性现象，并由此逐渐形成了贯穿物理学、数学、天文学、生物学、生命科学、空间科学、气象科学、环境科学等广泛领域，旨在揭示非线性系统的共性、探讨复杂性现象的新的科学领域——“非线性科学”。谷超豪上任后，立刻推动这一领域的工作。

1989年11月，中国科大非线性科学联合研究组正式成立，谷超豪亲自担任组长，汪克林、李翊神、郭光灿教授任副组长。李翊神教授说，当初成立研究组是想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，真正实现郭沫若所说的“创建学派”。谷超豪将各学科科研人员聚集起来，如光学研究的郭光灿教授，理论物理研究的汪克林、阎沐霖、汪秉宏教授，离子体物理研究的俞昌旋教授，数学专业的李翊神教授，化学方面的辛厚文教授等，大家定期举行研讨会，开展非线性量子光学、非线性等离子体物理、化学等方面的研究。1990年9月，研究组举办了“非线性科学高年级试点班”，同时组织力量申报“非线性科学”国家课题，并于1992年获得批准，参与到国家基础性研究重大关键项目——非线性科学研究中。谷超豪被国家科委聘为该项目的首席科学家。1992年4月，学校正式批准成立非线性科学联合研究中心，作为国家在该领域的南方中心。

于是，学科交叉顺利进行，研究成果不断涌现。郭光灿教授在量子光学基础上发展起来的量子信息研究是在研究所的基础上发展起来的。后来，郭光灿小组在量子通信和量子计算领域取得了一系列具有世界领先水平的科研成果。李翊神与一些物理学教授合作，将非线性孤立子理论运用到水波和理论物理研究中，其成果得到了美国工程科学院院士、中国科学院外籍院士吴耀祖教授的高度评价。另外，俞昌旋、辛厚文、阎沐霖等教授的科研小组也都在相关领域取得了重要成果，促进了相关理论和实验科学的发展。郭光灿教授和俞昌旋教授先后于2003年和2007年当选为中国科学院院士。辛厚文教授的一项成果也获得了安徽省自然科学奖一等奖。

学科交叉不仅在教师群体中大力推广，而且在学生的培养上也用了交叉培养的模式。现任中国科大化学与材料科学学院执行院长、“长江学者奖励计划”特聘教授杨金龙，清华大学数学系“长江学者奖励计划”特聘教授张友金，美国物理学会会员、密歇根大学教授段路明等，当年分别是汪克林、李翊神、郭光灿教授指导的研究生。

研究所每年举办讲习班，吸引了许多国内的科研人员前来听课。“谷先生不仅是著名的数学家，而且对物理学有深入的研究。他身体力行，带头做交叉研究方面的学术讲座，同时鼓励其他老师开讲座。今天我国活跃在该领域的研究骨干力量，许多来自这个讲习班。”李翊神说，讲座后来还结集出版了《非线性科学选讲》一书，由谷超豪任主编。谷超豪还组织国内专家撰写了《孤立子理论及其应用》一书，先由浙江科学出版社出版了中文版，后译成英文，由著名的德国斯普林格出版社出版发行，美国著名的《数学评论》(Mathematical Review)杂志对该书给予了很高的评论。

“谷先生创办非线性科学联合研究中心，体现出他过人的业务基础和开拓能力，对科大的发展起到了深远的影响。”时任中国科大副校长的辛厚文教授说：“作为非线性科学研究领域的首席专家，谷先生将数学、物理、化学等方面的专家集合在一起，诞生了许多一流的学术成果。”

“充分利用科大的数理优势，尊重科大重视基础性、交叉性、前沿性研究的传统，集中优秀人才开展非线性科学研究，这也为后来科大集中物理、化学、材料、生物和信息学科力量筹办合肥微尺度物质科学国家实验室积累了经验和基础。这是他对科大最重要的贡献之一。”辛厚文又说。

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