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中国历代科学家的故事:数学巨星华罗庚

2021年05月09日 11:07:47 来源:网校空间 访问量:84

1984 4 30 日晚上,华盛顿美国科学院的大里,气氛隆重热烈。这里正在举行一年一度的接受新院士典礼。

在一阵雷鸣般的掌声中,一位鬓发如银的华人老者步履蹒跚地走上主席台。

当科学院外事秘书马伦先生请他在院士册上签名时,他突然问道: “请问,我想用中文签名,可以吗?”

“可以,当然可以!”

他激动地用颤抖的手写上“华罗庚”三个字,并在心中默默地念着: “祖国啊,光荣属于您!”

他,就是成就卓著、蜚名国际的中国著名数学家华罗庚,他成为美国科学院 120 年历史上第一位获得院士称号的中国科学家。

1910 11 12 日,华罗庚出生在江苏金坛县城一个经营惨淡的小杂货商家庭。四十得子的父亲喜出望外,为给儿子祝福,便按传统用两个箩筐将他扣住,并念念有词:“进萝筐避邪,同庚百岁!”华罗庚之名由此而来。

少年华罗庚顽皮好奇,经常想一些稀奇古怪的东西。上中学时,他语文很差,写字潦草,时常受到语文老师的训斥,但对数学却颇感兴趣并有一定的天赋。一次老师出了一道中国古代算经中的题目:“一个数用 3 除余 2,用 5 除余 3,用 7 除余 2,请问这个数是多少?”

23!”老师话音刚落,华罗庚即脱口而出。     

“你怎么知道?”老师对华罗庚反应之快很感惊讶。

“用 3 7 除,余数都是 2,因此算式可能是:3×72=23;而 23 5 除恰好余 3。所以,23 就是所求之数。”华罗庚介绍了他所发明的“直接算法”。

数学老师王维克独具慧眼,发现了华罗庚的数学天赋后,便尽心尽力栽培他,并不断鼓励他勇攀数学高峰。华罗庚没有辜负老师的厚望, 他把贪玩的心思收回来,日夜攻读数学。冬去春来,华罗庚有了很大进步,他不但每次数学考试都得满分,而且还广泛涉猎数学领域的许多方面。这为其以后的发展打下了坚实的基础。

正当他向更高深的数学领域进军的时候,由于清贫的家庭交不起学费,华罗庚在中学毕业后考进上海中华职业学校不久便失学了。

失学的打击并没有使华罗庚放弃自己的追求。回到家乡,他一面帮父亲经营小杂货店,一面继续钻研数学,凭着坚强的毅力,利用仅有的代数、几何、微积分 3 本薄薄的教科书,开始了艰苦的自学生涯。

白天,华罗庚站在柜台前,顾客来了就招呼客人,打算盘、记帐, 顾客一走就埋头看书演算起数学题来。特别是冬天,他站在迎着西北风口的柜台前,流着清水鼻涕演算习题。鼻涕流下来了,他就用左手一抹一甩,有时没有抹掉,就一直挂着,结成了冰凌也不知道,右手仍在不停地算,不停地写。

夜晚,回到狭小、简陋的小木板房,华罗庚又在昏暗的油灯下继续演算。寒冬腊月,屋顶上积雪盈尺,屋里寒气逼人,他手脚冻得冰冷发僵也全然不顾;盛夏酷暑,屋子里热得像蒸笼,他仍浑汗如雨不停地读书、演算。

华罗庚钻研数学达到了如醉如痴的地步。遇到难解的题目,他走路也想,吃饭也想,睡觉也想,有时竟废寝忘食。他演算数学题入了迷, 竟忘了接待顾客,有时是答非所问。顾客要买香烟,他拿来火柴;顾客要买针,他却拿线;甚至把演算结果当作顾客应付款,而把顾客吓一跳。天长日久,人们都叫他“罗呆子”。由于招待不周,杂货店生意越来越不好,父亲气得暴跳如雷,抢过书本就要烧掉。

就这样,华罗庚只用了 5 年的时间就自学完成了高中 3 个年级和大学一年级的课程,他信心十足地准备向更高一级攀登。

俗话说,福不双至,祸不单行。19 岁的华罗庚再次遭到沉痛的打击, 一场无情的瘟疫夺去了他的左腿,使他年纪轻轻竟成了瘸子。那年头, 身体好的人尚难谋生,更何况一个残疾人!华罗庚一时陷于绝望之中, 他万分沮丧,难过极了。

但华罗庚不是一个甘心向命运屈服的人,他想起了被处宫刑后发愤 著《史记》的司马迁,想起了失去双腿后仍孜孜不倦著述兵法的孙膑⋯⋯。“我要用健全的头脑,代替不健全的双腿!”华罗庚经过认真思索,决定不但要活下去,而且要有所作为。于是,白天,他拖着病腿一瘸一拐地在外面工作以养家糊口;晚上,他忍着钻心的腿疼,在昏暗的油灯下伏案苦攻数学⋯⋯

有志者事竟成。经过多少个日日夜夜,经过多少次失败和磨难,华罗庚顽强地向命运挑战,凭其恒与钻、刻苦与坚强的精神,终于取得了举世注目的成就。正如他以后所说:“科学上没有平坦的大道,真理长河中有无数的礁石险滩。只有不畏攀登的采药者,只有不怕巨浪的弄潮儿,才能登上高峰采得仙草,深入水底觅得骊珠!”

幸运之神总是偏向坚强不屈的勇士,华罗庚的顽强拼搏,终于使他绝处逢生。

“独立思考,锲而不舍”,是华罗庚的座右铭,他追求真理,不迷信权威,敢于向权威挑战。一个偶然的机会,他发现当时著名的数学家苏家驹关于代数的五次方程式的解法并不成立,便勇敢地提笔写了一篇批评文章,并投稿上海《科学》杂志。没想到这篇论文引起了中国数学界的广泛关注,也给华罗庚带来了好的机遇。

慧眼识英才的著名数学家熊庆来读罢论文,拍案惊奇,断定华罗庚“决非一个凡夫俗子”,乃当即决定调华罗庚到清华大学数学系当助理员。自此,华罗庚的生活有了转机,他的事业有了一个大的飞跃。

在清华园,华罗庚如鱼得水,工作之余一头扎进图书馆,如饥似渴地学习数学领域诸方面的知识,刻苦钻研数学难题,同时旁听数学系的课程。经过一年半的时间,华罗庚攻下了数学系的全部课程,自学了英文、德文、法文,并先后在国内外数学杂志发表了 10 多篇论文。

鉴于华罗庚的聪明才智和突出成就,他被清华大学破格提升为助教; 1936 年夏他又被中华文化教育基金会推荐到英国剑桥大学深造。

不像当时大多数中国留学生是为了拿到学位以求回国找到好工作, 华罗庚到英国是为了学习现代数学新知识,以振兴中国的数学事业。当剑桥大学校长告知他可以提前一年获得博士学位时,华罗庚郑重其事地说:“我是为了求学问才来剑桥的,而不是为了学位。我只要求能在贵校图书馆多翻阅些资料。

在剑桥大学,华罗庚参加了一个由各国数学名流组成的研究小组, 开始与外国数学界较量。他主攻堆垒素数论,在不到一年的时间里就解决了曾被许多数学家视为畏途的三角和估计问题,引起了数学界的极大震动。在剑桥的两年时间,华罗庚就著名的数学难题如华林问题、他利问题、奇数的哥德巴赫问题等写了 18 篇论文,其研究成果将其他数学家的工作包罗殆尽。特别是他关于他利问题的研究成果,被称之“华氏定理”,剑桥大学校长、著名数学家哈代给予很高评价,认为华罗庚“已将这个问题的研究推向极限,再想跨过去是很不容易了。”

血汗获来了荣誉,华罗庚像一颗光芒四射的明珠,闪耀在国际数学界的上空,令世人注目。

在身在异乡的日子里,华罗庚时刻怀念着大洋彼岸的祖国,日夜盼望着祖国和人民的音讯,焦急等待着报效祖国的日子到来。

1949 10 1 日新中国成立的消息传到美国,华罗庚欣喜若狂。机会终于来到了,他毅然放弃了美国伊利诺大学终身教授的职务,丢下高级汽车、漂亮洋房和高额薪金,于 1950 2 月动身回国。

在归国途中,华罗庚发表了致中国留美学生的公开信,既表达了自己喜悦的心情,又号召炎黄子孙回国参加祖国的建设事业。他写道:“梁园虽好,非久居之乡,归去来兮!⋯⋯为了国家民族,我们应当回去; 为了为人民服务,我们应当回去;就是为了个人出路,也应当早日回去, 建立我们工作的基础,为我们伟大的祖国的建设和发展奋斗!表达了强烈的爱国主义情感。

回到祖国的怀抱,华罗庚全身心地投入到祖国的数学研究和经济建设中去。他先后担任中国科学院数学研究所所长、中国科技大学副校长、中国科学院副院长等职务,撰写了 152 篇数学论文,出版了 9 部学术专

著及 11 部科普读物,为中国的数学研究和普及工作做出了突出的贡献。特别是他开创了中国在解析数论、典型群、矩阵几何学、自守函数论等诸方面的研究,使现代数学在中国重放光彩。他于 1957 年出版的《数论引论》被外国数论专家称为是“那些想研究中国数学的人的一本最好的入门书”。

华罗庚在进行理论研究的同时,特别注重使数学直接为工农业生产服务,“把知识还给人民”。他开始了对应用数学的研究,创造了优选法和运筹法。他不顾年老体残,经常带领学生走出研究所,来到车间工地、田间地头,亲自指导工农业生产。他不畏艰难险阻,不怕风吹雨打, 夏去江汉斗酷暑,冬往松辽傲冰霜,奔波于全国各地。有多少次他病倒在工地,有多少次他身处险境,但任何困难都压制不住华罗庚那颗为人民服务、为祖国建设服务的赤诚的心。华罗庚走到哪儿,哪儿的工农业生产就会产量增加,质量提高。对华罗庚的行为和精神,毛泽东主席曾给予高度评价,认为是“壮志凌云,可喜可贺!”外国数学家也认为华罗庚把理论数学应用到实践中去是一个创造。

华罗庚注重发现人才,培养人才,以增强祖国的数学研究队伍。科学界曾传颂着一段华罗庚慧眼识英才的佳话。他的《堆垒素数论》出版后受到国内外数学界的推崇和赞赏,从没有人提出过异议或修改意见。但有一天,华罗庚收到一位名叫陈景润的厦门大学图书馆管理员的来信。

在这封信中,陈景润指出《堆垒素数论》中还有不足或需进一步修改之处,并提出具体意见。

这大大出乎人们的意料,一个无名青年竟能提出如此大胆的想法。对此,华罗庚既没有暴跳如雷,也没有置若罔闻,而是像发现了一颗明珠一样兴奋地说:“这个年轻人很有想法,颇有培养前途!”惜才如命的他,做了大量工作,费尽周折,把陈景润从厦门调到北京做自己的研究生,亲自指导他深入研究数论。果然,陈景润不负师望,在数学领域取得了突出的成就,他提出的关于哥德巴赫猜想问题的“陈氏定理”, 令世界震惊,使他一举成名。

在华罗庚的精心培育下,出类拔萃的数学人才不断涌现,如越民义、陆启铿、王元、潘承洞、许孔时、吴方、严士健等,他们成了我国数学界的带头人和骨干,推动着我国数学研究工作不断前进。

1979 6 月,华罗庚终于如愿以偿,光荣地加入了中国共产党。他赋词一首表达了对党对祖国的一片激情:

五十年来心愿, 三万里外佳音, 沧海不捐一滴水, 洪炉陶冶砂成金, 四化作尖兵。

入党后,他怀着对祖国、对人民、对共产主义事业的无限忠诚,以横马跃刀的精神奔赴在生产第一线忘我地工作着。

1982 10 月,华罗庚终因劳累过度而再次病倒在淮南煤矿的井架旁。躺在北京医院的病床上,他心里想的不是自己的生命安危,而是考虑着如何争取时间为祖国多做些事情。他不止一次地对劝他休息的同志说:“我的时间是用来工作的,我要工作到最后一分钟!”他还用笔表达自己的志愿:力竭矣,但斗志未衰,战士死在沙场幸甚。但是盼尸体能对革命有用,倚墙可作人梯,跨沟可作桥。

每次从死亡线上挣扎过来,华罗庚又顾不得休息,奋不顾身地投入到工作中去。就这样,他一直奋斗到最后一息。

1985 6 12 日下午,华罗庚应邀在日本东京大学作学术报告。在挥挥洒洒两个小时的演讲过后,当听众还沉浸在无比兴奋之中时,华罗庚在暴风雨般的掌声中突然晕倒在椅子上。当晚 10 时零 9 分,终因抢救无效,中国杰出的数学家华罗庚的心脏停止了跳动。一颗蜚声国际数学界长达半个多世纪的巨星陨落了。

华罗庚去世了,但其对中国及世界数学发展的贡献将永远记在世人的心中。在此后一本又一本的数学专著中,出现了“华算子”、“华不等式”、“华氏定理”等,这是人们对华罗庚的最好的纪念。“华罗庚” 三个字早已进入美国华盛顿斯密司尔尼博物馆,华罗庚成为芝加哥科学技术博物馆中陈列的 88 个当代数学伟人之一,这是人们对华罗庚的高度评价。


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编辑:辛瑞英
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