石钟慈：计算数学“推导”出的精彩人生

石钟慈计算数学家，中国科学院院士。浙江宁波人，1955年毕业于复旦大学数学系。曾任国家攀登项目“大规模科学与工程计算”首席科学家。20世纪50年代末，建立了一种将变分原理和摄动理论相结合的新算法并算出氦原子最低能态的良好近似值；研究了矩阵特征值的定位问题，得到精度很高的上下界估计公式。20世纪70年代中期以来，从事有限元的理论研究和应用，首创的样条有限元被广泛应用于实际计算并引发了大量后继工作；发现非协调元的一系列奇特的错向收敛性质，从理论上证实了早期工程计算中观察到的现象；分析并证明多种在应用上极有价值的非协调元的收敛性，奠定了它们的理论基础。20世纪90年代开始从事区域分解和多重网格法的研究。随后研究弹性力学中闭锁问题的有限元方法，所取得的成绩居于国际前列。

1、自幼聪慧，数学是“第一最爱”

1933 年，石钟慈出生于宁波乡下的一个农村家庭。家境一般的他曾差点因为没有钱去市里的初中继续读书而失学。所幸的是，那时抗日战争已经结束，一些有钱的士绅乡亲捐资办了一所乡村初级中学，石钟慈这才得以在小学多待了半年后有初中可上。两年半之后，天资聪颖的他以同等学力，顺利考取了极其难考上的免学费的省公立学校——省立宁波中学。

上了高中的石钟慈非常珍惜学习的机会，虽然学校条件非常艰苦，但老师们的严格要求却给他留下了深刻的印象。其中的数学老师翁贤滨更是培养了石钟慈在数学方面的浓厚兴趣。除了老师的影响之外，宁波中学图书馆里的一套《万有文库》也曾在石钟慈的兴趣培养方面发挥了不少作用。这是一套在当时被称为是20世纪上半叶最有影响的大型现代丛书，共有1721种、4000册。这套书开拓了石钟慈的视野，培养其多方面兴趣，并增长了其课外知识。那时的石钟慈不仅阅读自然科学内容，对哲学、历史、文学、艺术、音乐的兴趣也非常浓厚。

正是受到了翁贤滨老师及《万有文库》的影响，石钟慈在高考填报志愿时，第一志愿填写了当时较为冷门的数学系。顺利被浙江大学数学系录取的石钟慈也自此开始了自己的数学人生。

2、华罗庚引路，开启计算数学研究

虽说考上当时较为冷门的数学系较为容易，但是想把有着“南浙大，北清华”之说的浙大数学系读下来可不轻松。当时的浙大数学系拥有着一批如陈建功、苏步青、徐瑞云等元老级名师。

大一时，石钟慈师从徐瑞云学习微积分。那时，徐瑞云要求学生们无论如何都要把微积分学好，并且规定70 分才算及格。经过那时的刻苦努力，石钟慈打下了坚实、牢固的基础。

1952年秋天，随着全国院校调整，石钟慈来到了复旦大学读二年级。这里结集了华东地区最好的数学师资力量，如从同济大学调来的杨振宁的父亲杨武之老先生。杨武之曾为他们讲授过一年的高等代数。随后，1955 年，石钟慈在陈建功的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，当年的解放日报还发表了新华社的文章，称赞石钟慈论文的创新性。这在1949年解4c20a0fb236541f84c51edd2fb34c631放后的大学生中还是非常不多见的，后来该论文被发表在《数学进展》上。

大学毕业后，石钟慈被分配到中国科学院数学所工作。1955年，新中国已从整顿进入到发展阶段。周恩来总理亲自主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了计算技术、电子学、半导体、自动化等作为“发展规划”的四项紧急措施，其中，计算技术包含了计算机、程序设计和计算数学。当时中国科学院数学所所长华罗庚兼管计算机和计算数学的发展，他找到石钟慈说：“你要转行，去搞计算数学。”

此时，计算数学在中国还是零，不仅石钟慈不知道，连华罗庚心中也没底。但在了解了该学科的重要性，及其对国防和国计民生的重大意义后，石钟慈接受了这个重任，并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。

当时没有人真正懂得这门学科，华罗庚领导着这批年轻人一起摸索、探讨，而这就是中国计算数学研究的开始。在华罗庚潜移默化的熏陶中，石钟慈在数学学习和研究方法方面受益匪浅，并下定决心为计算数学这个研究领域尽心尽力。

3、为计算科学开疆辟土

1956 年，石钟慈被派往苏联学习计算数学。经过苏联科学院数学研究4年的学习经历，石钟慈这才认为自己对计算数学有了些认识。也正是这段经历让他有幸认识了索伯列夫、盖尔芳德等世界著名的数学家，并幸运地“躲”过当时国内的反右运动。

20世纪50年代末，他建立了一种将变分原理和摄动理论相结合的新算法并算出氦原子最低能态的良好近似值；研究了矩阵特征值的定位问题，得到精度很高的上下界估计公式。20世纪70年代中期以来，从事有限元的理论研究和应用，首创的样条有限元被广泛应用于实际计算并引发了大量后继工作；研究非协调元的收敛性，证明国际上流行的一种检验方法既非必要也不充分，并提出新的判别准则；发现非协调元的一系列奇特的错向收敛性质，从理论上证实了早期工程计算中观察到的现象；分析并证明多种在应用上极有价值的非协调元的收敛性，奠定了它们的理论基础。

1981年，已经48岁的石钟慈决定去国外深造。而石钟慈回顾这段经历时，称此举是“一生中最后的转折”。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。在华罗庚、冯康和吴文俊3人的推荐下，石钟慈申请到了德国的洪堡基金，师从于法兰克福大学施图默教授，在那里开展了他非协调有限元的研究。

20世纪90年代后期，石钟慈研究弹性力学中闭锁问题的有限元方法，成绩居于国际前列。“后来的计算数学工作都是从这里开始的，没有这次经历，我的科研工作就会停留在80 年代初那个时期的水平”。如果说青年时期的石钟慈还是凭借着天赋和兴趣从事数学研究，那么，他最后的这次转折就是生动的奋斗的版本。