华罗庚:中国现代数学之父

2024-01-19 18:24朱振标
阅读(书香天地) 2023年12期
关键词:华罗庚数学

朱振标

2021年9月28日,中科院紫金山天文台将发现的一颗小行星命名为“华罗庚星”,国际编号为364875号。

华罗庚,国际数学大师、中国科学院院士,他是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者。他为中国数学的发展作出了无与伦比的贡献, 被誉为“中国现代数学之父”,并被列为芝加哥科学技术博物馆中“当今世界88位数学伟人”之一。

自学成才的好青年

1910年11月12日,江苏省金坛县,杂货铺“乾生泰”老板华瑞栋40岁喜得贵子,给孩儿起名华罗庚。“罗”者,即“箩”也,象征“家有余粮”,又合金坛俗话“箩里坐笆斗—笃定”的意思;“庚”与“根”音相谐,有“同庚百岁”的意味,也同时表示着“华家从此有根”之意。

华罗庚自幼聪颖,对数学尤为痴迷。然而,那个年代很少有人家庭富足、求学无忧。1925年从金坛县立初级中学毕业后,华罗庚因交不起学费而辍学,初中就此成为华罗庚求学生涯的最高学历。辍学在家帮助父亲打理杂货铺的日子里,华罗庚仍会拿着数学书不断研究,孜孜不倦,自学了高中乃至大学的全部数学课程。

1928年,18岁的华罗庚在他的数学老师王维克的推荐下到金坛中学谋得职务。然而不幸的是,他在这年患了伤寒症,卧床达五个月之久,从此左腿瘫痪。但他并不悲观、气馁,而是顽强地发奋自学。有一次,他发现苏家驹教授关于五次代数方程求解的一篇论文中有误:一个十二阶行列式的值算得不对,于是他把自己的计算结果和看法写成题为《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由》的文章,投寄给上海《科学》杂志社。1930年,此文在《科学》杂志上发表,当时华罗庚年仅20岁。这篇论文,完全改变了华罗庚的人生道路。

时任清华大学数学系主任的熊庆来看到了这篇论文后大为赞赏,到处打听华罗庚是哪个大学的教授。碰巧数学系教员唐培经知道华罗庚这个人,他告诉熊庆来,华罗庚并不是什么大学教授,而只是一个自学青年。但熊庆来爱才心切,并不在乎学历,当即托唐培经邀请华罗庚来清华大学工作。1931年,华罗庚拖着残腿、拄着拐杖走进了清华园。起初,他在数学系当助理员,经管收发信函兼打字,并保管图书资料。他一边工作,一边自学。勤奋好学的华罗庚只用了一年时间就把大学数学系的全部课程学完了,学问大有长进。熊庆来对这位年轻人十分器重,有时碰到了复杂的计算也会大声喊道:“华罗庚,过来一下,帮我算算这道题!”两年后,华罗庚被破格提升为助教,继而升为讲师。后来,熊庆来又选送他去英国剑桥大学深造。

“梁园虽好,非久居之乡”

在英国剑桥大学求学期间,数学家哈代早就听说华罗庚很有才气,他说:“你可以在两年之内获得博士学位。”可是华罗庚却说:“我来剑桥是求学问的,不是为了学位。”两年中,他集中精力研究堆垒素数论,并就华林问题、他利问题、奇数哥德巴赫问题发表了18篇论文,得出了著名的“华氏定理”,向全世界显示了中国数学家出众的智慧与能力。

有人评价,华罗庚的每一篇论文都够得上获得剑桥大学博士学位的水平。然而,华罗庚并没有在这里耽误一点时间,学成即归国。1938年,华罗庚回国到西南联合大学任教。这一次,他又越过讲师、副教授,直接被破格聘为西南联大数学系的教授。在昆明的一个吊脚楼上,华罗庚写出20多篇论文,完成了经典专著《堆垒素数论》。该书出版后,先后被译为俄、匈、日、德、英文出版,成为20世纪经典数论著作之一,至今,这本书的主要结果仍居世界領先地位。

其间,华罗庚还运用数论原理,破解了日军密码,破译出日军轰炸昆明的计划等重大军事情报,为抗战胜利做出了重要贡献。

1946年,华罗庚应普林斯顿大学邀请去美国讲学,并于1948年被美国伊利诺依大学聘为终身教授。虽然身在海外,但华罗庚时刻牵挂着祖国,得知中华人民共和国成立,他毅然放弃美国优越的生活条件,带着妻儿踏上了归途。在归国途中,华罗庚发表了著名的《致中国全体留美学生的公开信》。信中,他饱含深情地写道:“朋友们!‘梁园虽好,非久居之乡,归去来兮!”“为了抉择真理,我们应当回去;为了国家和民族,我们应当回去;为了为人民服务,我们也应当回去;就是为了个人出路,也应当早日回去,建立我们工作的基础,为我们伟大祖国的建设和发展而奋斗!”

这封信通过无线电波传遍世界,感动了万千海外华夏学子,为新中国唤回大批留学人才。

获首届国家自然科学奖一等奖

回国后,华罗庚先后担任了清华大学数学系主任、中科院数学研究所所长等职。1956年,华罗庚发表《典型域上的多元复变函数论》这一重要论文,获得国家自然科学一等奖,这也成为华罗庚继《堆垒素数论》之后的又一杰作。

华罗庚不仅在个人学术研究上硕果累累,更为中国数学事业披肝沥胆。他提出了“创造自主的数学研究”的战略构想,绘制了包括纯粹数学各分支、应用数学的各个方面以及计算数学和计算技术的发展在内的“三部曲”蓝图,极大促进了我国数学及相关学科的发展。

此外,华罗庚还被称为我国计算机技术的第一奠基人。早在1952年,他便在清华大学物色了闵乃大、夏培肃、王传英三位教授,组建了我国第一个计算机研究组,为我国计算机科学发展作出了重要的开创性贡献。

1957年1月24日,中国科学院首次颁布中国科学院科学奖金(现已改称“国家自然科学奖”),这是新中国成立后第一次颁发面向全国的科学奖金。获得首届国家自然科学奖一等奖的科学家分别是钱学森、华罗庚、吴文俊。得奖后的华罗庚在《人民日报》上发表了获奖感言:“在我接受了这崇高的奖励之后,我只有益自奋发,做出更多更好的工作来报答祖国,只有用培养出更多更好的青年来报答人民。”

推广“双法”,甘当“人梯”

言出必行,说到做到。华罗庚决心用数学为人民服务,走出一条中国式的推广应用数学的道路。1965年开始,华罗庚把工作重点放到数学方法在工农业生产的应用、推广和研究上,选择了普及以及改进生产工艺为主的“优选法”和以改善组织管理、提高效率为主的“统筹法”。为将“双法”送到工农群众中去,华罗庚连续近20年深入全国27个省、市、自治区,奔赴工厂、矿山和工地,与工人、农民同吃同住。他曾写诗言志:“藏拙保身我所憎,愿将涓滴献人民。生产如能长一寸,何惜老病对黄昏。”

科学技术是第一生产力。事实证明,华罗庚极力推广的这两套生产方法,在实际生产建设活动中发挥了巨大效果。据了解,江苏省推广应用“双法”后,仅1980年就取得成果5000多项,半年时间实际增加产值9500多万元,节约2800多万元,节电2038万度,节煤85000吨,节石油9000多吨。

除了心系祖国生产建设,华罗庚也很重视培养年轻人才。毛泽东曾嘱托他:你也是苦出身,希望你为我们培养出些好学生来!对此,华罗庚谨记心中,努力践行,培养了王元、陈景润、万哲先、陆启铿、龚升等多名优秀的数学研究人才。他还倡导和组织举办中学生数学竞赛活动,为中国数学事业储蓄后备力量;他亲自给学生们作报告,撰写《从杨辉三角谈起》《从祖冲之的圆周率谈起》《从孙子的“神奇妙算”开始》《数学归纳法》等通俗读物,培养中学生对数学的兴趣。

在1978年的全国科学大会上,华罗庚曾深情地说:“一肩挑起送货上门的担子,把科学知识送到工农群众中去;一肩当作人梯,让年轻人踏着我的肩膀,攀登世界科学的高峰!”

相濡以沫携手一生

华罗庚是享誉世界的数学大师,其斐然成绩早为世人所推崇。而每当人们问及他的成功之道时,他总是盛赞他的夫人吴筱之,并感叹道:“她是无名英雄,我的整个事业,是与她分不开的!”

华罗庚当年患伤寒时,那一年时间里,妻子吴筱之整日侍奉在床前,端水端药、嘘寒问暖。华罗庚也十分疼爱妻子,两人相濡以沫,不离不弃。

可以说,华罗庚经历的每一段困难时光,妻子吴筱之都是他最坚强有力的支柱。正如王元先生所言,吴筱之品格高尚,她在数学界很是受到尊重,人们亲切地称呼她“华师母”。

1985年6月12日,华罗庚应邀到日本东京大学作报告, 45分钟的报告在经久不息的掌声中被延长到一个多小时。当结束讲话时,华罗庚突然心脏病发作倒在讲台上。他用行动实践了自己的诺言,那就是工作到生命的最后一刻。

从初中毕业生到人民数学家,华罗庚走过了一条曲折而辉煌的人生道路。他为祖国争得了极大的荣誉,值得我们后人永远缅怀与学习。

(本文为原创作品。文中图片档案来自江苏档案馆、华罗庚纪念馆、金坛区档案馆。)

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