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兼具飞鸟与青蛙特质的数学家

2020-09-29 09:15:50 科学导报 2020年60期

冯康是谁?

2002年,国际数学家大会在北京举行。在开幕式致辞中,时任国际数学家联盟主席雅可比·帕里斯说:“中国数学科学这棵大树是由陈省身、华罗庚和冯康,以及谷超豪、吴文俊和廖山涛,及丘成桐、田刚等人奠基和培育的。”然而事实上,与陈省身和华罗庚相比,知道冯康的人少之又少。

今年9月9日是冯康诞辰100周年纪念日。去年年底,曾在北京大学课堂上受教于冯康的中国科学院院士、北京师范大学—香港浸会大学联合国际学院校长汤涛与作家宁肯合作,出版了一本《冯康传》,他们希翼用这本书对“冯康是谁”这个问题作一回答。

1两位学生,一本书

汤涛初识冯康,是在20世纪80年代中期燕园的课堂上。那时,讲台上的冯康已是在国内外都很有声望的数学家,他给学生们讲授辛几何算法,是当时最前沿的研究成果,而汤涛则是台下那群风华正茂的研究生中的一个。“冯康先生的常识面极广,他懂物理、懂数学又懂计算,眼界宽广同时又善于抓住重点,看问题既全面又深刻。”回忆当年,汤涛的语气里充满崇敬。

不过,这短短半学期的课堂相遇,并没有成为汤涛写作《冯康传》的推力。汤涛写冯康,与冯康的另一位学生黄鸿慈有莫大的关系。黄鸿慈曾是冯康最重要的助手之一。1990年,黄鸿慈到香港浸会大学创建计算数学专业。20年前,在即将退休之际,黄鸿慈专门到加拿大找汤涛,希翼他来接自己的班。1998年,应黄鸿慈之邀,汤涛辞去加拿大西门菲沙大学的终身教职,回到香港工作。

在随后两年的交接期里,在午饭、下午茶时,黄鸿慈常与汤涛聊起冯康。“作为科学家,冯先生是无与伦比的,他有深厚的数学素养、渊博的科学常识、敏锐的探索触角。特别是科研上那种艰苦卓绝的精神和态度,我钦佩得五体投地。”黄鸿慈说。

那是怎样的一位数学家、老师与前辈,让身边人在几十年后仍频频提起、感慨崇敬?一颗带着疑问的种子就此在汤涛心里埋下。

2009年,汤涛与山东大学教授刘建亚等志同道合的朋友准备办一份宣传、普及数学的期刊《数学学问》,他们约定每个编委每年至少写一篇文章。这时,汤涛又想起了冯康,想起了黄鸿慈曾给他讲述的关于冯康的种种人生片段。于是,一场走进冯康人生世界的行动开始了。

汤涛和两位助手采访了冯康的多位家人、同事和学生,历时半年写完《冯康:一位杰出数学家的故事》一文,分四次在《数学学问》上连载,共76页。这构成了《冯康传》前半部分内容的主要材料。

2018年底汤涛拜访冯康的弟弟冯端时,冯端提及作家宁肯正在写作的《冯康传》,这是中国科学院、中国作家协会和中国科学技术协会联合组织创作的“创新中国70年”大型报告文学丛书中的一本。冯端希翼能有一个懂数学的人参与。就这样,作为一个计算数学家,汤涛成为了《冯康传》的编辑之一。这套丛书后被确定为中宣部2019年主题出版重点出版物。

2.既是飞鸟,也是青蛙

英国数学物理学家弗里曼·戴森曾用飞鸟与青蛙形容两类数学家——“有些数学家像飞鸟,而另外一些像青蛙。鸟儿遨游于高空之中,游弋于数学的广袤大地之上,目及八方……青蛙则栖息于泥沼之中,所见不过是附近生长着的花朵。他们着眼于特殊目标的细节,每次只解决一个问题。数学领域是丰富而优美的,飞鸟使它宽广,而青蛙则使它细致入微。”在汤涛看来,冯康是为数不多的兼具飞鸟与青蛙特质的数学家。

独立开创有限元方法理论、创建哈密尔顿系统的辛几何算法及其应用,这是冯康一生中科学上的两次重大突破,它们奠定了冯康在国际计算数学领域的极高声誉,这显示出冯康对数学精致入微的贡献。而作为中国计算数学的奠基人和开拓者,冯康对这一学科的贡献,则昭示了他飞鸟般的眼界与格局。

冯康少年时期成长于苏州。冯家有兄弟姐妹四人,后来均在不同领域颇有建树。冯康、冯端和叶笃正均为中国科学院院士,“一门三院士”是中国科学界的一段佳话。

冯康在大学时期先后研读工程、物理学,后在重病卧床时开始自学数学,最后竟成为世界一流的数学家。在学术研究之外,冯康创建了中国计算数学学科和团队,并积极倡导、推动计算数学科学与国家战略需求紧密结合,使得计算数学在大型水坝、核武器、数学天气预报等应用领域能够发挥重要的作用。

“這些都是从无到有的原创成果,就像建造一座房子,最早提出方案并付诸行动的人是最重要的,哪怕后面有人建造的房子更大、更漂亮,也无法掩盖最初的人的光芒。而长期以来,大家对这种原创贡献的认识是不足的。在数学界,应用数学的价值与意义也曾被严重低估。这恐怕是冯康少有人知的原因之一吧!”汤涛感慨说。

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