石钟慈:于磅礴中上下求索

2018-05-14 12:05许清
科学导报 2018年22期
关键词:华罗庚浙大中国科学院

许清

石钟慈,中国计算数学家,中国科学院院士。浙江宁波人。1955年毕业于复旦大学数学系。中国科学院计算数学与科学工程计算研究所研究员,曾任国家攀登项目“大规模科学与工程计算”首席科学家。90年代后期,研究弹性力学中闭锁问题的有限元方法,成绩显著,居于国际前列。

走上计算数学不归路

石钟慈于1933年12月出生于浙江鄞县,家庭贫穷,但因为江浙姜山乡一带是著名的进士村,有让子女读书的传统,且受亲戚影响,小时候的石钟慈又非常聪明,父母是非常支持他念书的。他的童年、少年一直生活在宁波,直到18岁考上浙江大学,才离开生他、养他的地方。此后走南闯北,他从未忘记自己是“宁波人”,一直以是宁波人而自豪。他介绍自己时常挂在嘴边的就是“我的老家是浙江宁波”。

1951年,石钟慈考上位于杭州的浙江大学数学系。但是,把浙大数学系读下来可不容易,那时数学有“南浙大、北清华”之说,浙大的数学系有陈建功、苏步青、徐瑞云等元老名师。

1955年,石钟慈有幸在陈建功先生指导下完成了单叶函数论的大学毕业论文,这是一篇相当出色的论文。为此,当年的《解放日报》还发表了新华社文章,称赞他论文的创新性,这在1949年解放后的大学生中还是不多见的,后来该论文在《数学进展》上发表。大学毕业后,石钟慈被分配到中国科学院数学所工作。只是他不能再继续他的函数论研究了,而要进入当时谁都不知晓的专业——计算数学。

此时,计算数学在中国还是零。不仅石钟慈不知道,连主持总体学术工作的华罗庚心中也没底,他们只知道计算数学是作为计算技术的组成部分列入了国家规划。虽然石钟慈当时心中并非十分情愿转行,但在华罗庚强调了学科的重要性,特别是在了解了它对国防和国计民生的重大意义后,他接受了这个重任,成为华罗庚手下最早搞计算数学的人之一,从此开始了他的计算数学人生。华罗庚带领着这一批年轻人一起摸索、探讨,差不多有大半年时间。这就是中国计算数学的开始,就这个意义上讲,华罗庚是中国计算数学早期的主要带头人。在华罗庚的鼓励指导下,石钟慈最终留在计算数学这个领域里。

跟有限元方法较劲

计算数学需要数学模型、算法,最后是计算机实现,而直到1958年,中国在苏联的帮助下真正有了自己开发的计算机。1960年石钟慈回国,并从事计算数学的研究及教学工作。

石钟慈从苏联留学回来后,就研究起了“有限元方法”——包括飞行器、火箭、宇宙飞船、造房子、汽车等领域,居然都能派上用场。此后很多年,石钟慈就一直跟“有限元方法”较上了劲。

石钟慈希望自己能够解决一个真正的数学难题,而原先西方的有限元方法在理论方面还比较欠缺,作为纯数学还不够严密。于是,他在“有限元方法”中找到了空间,并决心好好干一场。

20世纪60年代,毛泽东大手一挥,发出指示:一定要把淮河治好。

石钟慈当时正好赶上这事,就加入了由冯康先生领导的研究团体,搞大坝的数据研究。他们所掌握的方法,与西方20世纪50年代的有限元方法十分接近。通过冯康等数学家们的不懈努力,到20世纪70年代,西方科技界承认中国是有限元理论的第一个国家。

作为从苏联正式回来的计算数学专业的人,因计算数学人才紧缺,经冯康先生安排,石钟慈正式调入中国科技大学任教,负责这个新兴专业的建设。当时华罗庚先生任中国科技大学数学系主任,冯康、吴文俊任副主任,石钟慈任计算方法研究室副主任。石钟慈从此开始了他的教学生涯,从最初的编写教材、讲课、上机和带大学生的毕业论文,到指导硕士生、博士生。

20世纪80年代,石钟慈在冯康先生的大力支持下回到北京。之后,他对有限元方法进行了深入的回忆与思考。厚积而薄发,石钟慈凭其坚实的基础数学能力,在计算数学的理论和应用研究中取得多项创造性成果,取得了国际领先地位、既有深刻理论意义又紧密结合实际、对工程计算具有指导意义的独创性研究成果,促进了有限元方法的重大发展。

1980年和1986年,石钟慈两度获得中国科学院自然科学奖,1987年获得国家自然科学奖,2000年又锦上添花地获得何梁何利科学技术进步奖,2003年获得华罗庚数学奖。1991年,他当选为中国科学院院士,那年他58岁。

上下而求索

1981年,已经48岁的石钟慈,决定去国外深造。无论是从年龄上说,还是从十年“文革”、研究荒废的背景上说,这都需要十足的勇气。1978年改革开放以后,中国科技工作者有了去国外进修的机会,对于石钟慈来说比较想往的是去德国,他这是受大学老师徐瑞云的影响。

石钟慈对这段经历印象深刻:“虽然当时已年近50岁,超过了申请洪堡的年龄,但是因为‘文革的原因,对中国人放宽了年龄限制。我当时比其他同學大10岁,刚去的时候,一点把握也没有,非常紧张,因为完全是新的东西,基础不够,还要从头学习一门德语,心理上、生理上承受着巨大压力。凭借青年时代在浙大、复旦和苏联留学期间打下的坚实基础,加之深受德国精神的影响,通过大半年的拼死一搏,我终于赢得了施图默的信任。”

1986年10月,冯康通过中科院干部局才把石钟慈调回到自己身边,成为他的接班人。用冯康的话说:“是我把他调去的,所以,在我退休之前,要把他调回来,都是为了计算数学。”

石钟慈回到中国科学院计算中心之后,正遇上改革开放大好时光,各项事业欣欣向荣。他们共同努力于1990年成立了由计委直接拨款的“中国科学院科学与工程计算国家重点实验室”。国家实验室还是屈指可数,石钟慈担任室主任,当时这对中国计算数学发展是非常重要的一步。随后,1991年和1996年连续两期获得国家攀登计划项目的资助,冯康与石钟慈分别担任一期和二期的首席科学家。这个项目立项以后,“计算数学在国内站住脚了,因为得到国家的支持和重视。”石钟慈说。后来,攀登计划项目演变成为“973”项目,中科院计算数学所相继获得了两期“973”项目的支持。一大批中青年研究人员正在从事这个学科的研究,石钟慈培养的很多学生在这个领域中做出了国际一流的工作。“就计算数学而言,中国在国际上是居于前列的。”

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