华罗庚生日110周年:“人民的数学家”最优的“优选”

今天的人们并不懂得,为什么华罗庚会被称作“人民的数学家”?很多年前,他的外国同行也不懂,为什么华罗庚必定要把中国的数学搞上去,而不是把自己的数学搞上去?一个天才数学家为什么非要从理论研讨转向利用数学?

11月12日,华罗庚生日110周年系列运动在他的故乡——江苏省常州市金坛区举办,来自中科院学部局、数学与利用研讨院等单位的20多名院士走进金坛,重温华罗庚精力的历史意义与时期价值。

0.618,黄金分割率,一个经典的数学与美学联合的概念。从古希腊帕特农神庙到中国兵马俑,很多美学上的巅峰之作都验证了这一规律。

鲜为人知的是,在科学与工业领域也有一个“0.618”,即“0.618法”。这是一种典范的优选法,能够通过较少的实验次数找到最合理的工艺条件。实践证明,解决同样的问题,用“0.618法”做16次实验,就可到达常用的枚举法2500次实验的后果。

何为“优选”?大概没有人比数学家华罗庚懂得得更透辟。他一生面临一次次重大选择,也在一次次的“优选”中定义自己的人生。 华老来了,措施就有了

20世纪六七十年代,曾有过一阵“华罗庚热”。华罗庚所到之处,总会有很多群众赶来听课,高校、科研院所、工农一线、厂矿车间的都有。据说一些新产品在打样开发时,工人们甚至会默念“华罗庚保佑”。

索光亮第一次见到华罗庚时,刚出师不满一年。她是大庆油田钻井装建大队的一名电焊工,初中学历。当年,华罗庚去大庆油田做推广“双法”(优选法、兼顾法)的报告,“当我听到数学家的名字,脑海里立刻呈现一个问题:数学家的方式,我一个初中生怎么能听得懂呢?”

到了现场,索光亮发明自己不但听得懂、学得会,在焊接工艺中也能用得上。华罗庚那次报告的内容就是介绍“0.618法”。

课堂上,负责演示的同志拿出一张纸,纸上画好100度到200度的刻度,分离选择不同点位,第一点实验是162度,第二个实验点是138度,两个数字对照,留下好的,剪掉坏的……多次实验,论证成果。

“影响焊接效力和质量的工艺参数有很多,比如电压、电流、焊条材质、运条方式和角度等等,不好把握。华罗庚那个方式的利益是能够尽快找出适合的工艺参数,有效进步焊接质量和效力。”索光亮说。“0.618法”辅助她解决了焊接工艺的难题,也辅助她成长为技术能手,一线“小徒工”后来成长为高等工程师。

为了让更多工人受益,1965年,华罗庚把深邃数学原理改变为最朴实易懂、易操作的“双法”,写成了几乎全是大白话的小册子《兼顾方式平话及弥补》。与此同时,华罗庚身先士卒亲自去了20多个省份办培训、搞推广。

1977年的冬天,山西大同口泉车站,100万吨存煤运不出去,北京的缺煤问题却越来越严重。华罗庚在山西大同临时组建一个试验小组,用兼顾法解决上水、除灰、装煤三排队问题,当天运力就进步了20%。等试验停止,运力翻了一倍。

“一个数学家,竟然能够直接给一线的工人讲课,工人还能听懂,立即动手解决问题。”中国优选法兼顾法与经济数学研讨会理事长池宏说,他曾追随华罗庚担任助手工作。华罗庚在向工人们解释什么是兼顾法的时候,用的是“烧水泡茶喝”的大白话。

走到哪儿,华罗庚都离不开拐杖。从小左腿残疾,他走路要左腿先画一个大圆圈,右腿再迈上一小步,这种费力的步履,被他称作“圆与切线的活动”。“双法”就是华罗庚给工人们打造的“拐杖”,所到之处,走进死胡同的项目有了转机,停滞不前的项目有了进展。

穷理以致其知,反躬以践其实。

在他的率领下,研讨利用推广“双法”的科技工作者队伍不断强大。20世纪60年代开端时,参与者只有他和几个学生;1972年形成“双法”小分队,1977年中科院成立了“利用数学研讨推广办公室”;到了1981年,“中国优选法兼顾法与经济数学研讨会”正式成立,各地分会也设立起来,“双法”推广工作有了进一步条件保障,成为服务公民经济的主要力气。 因禀赋而不凡,因选择而伟大

是什么让一位功成名就的数学家,选择在自己学术生活要害期走出书斋,走向一线?记者向华罗庚的家人、朋友、学生问这一问题时,很多人都给了相似的答案——这就是华罗庚的选择,这就是他会做的事。

20世纪初的金坛清河桥东有一家“乾生泰”杂货店,店主华瑞栋从小就精明节约,不料人到中年遭受火灾,家道中落。1910年11月12日华罗庚诞生后,家庭财力有限,初中毕业后没有上高中,而是考取了设在上海的中华工商职业学校会计专业,“初中毕业文凭”——这也是他终身最高学历。

因为禀赋,华罗庚的数学人生极富戏剧性。1930年,仅凭自学的华罗庚撰写的论文《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立之理由》在上海《科学》杂志发表,引起清华大学数学系主任熊庆来的器重。1931年秋,清华大学破格邀请华罗庚到清华大学任数学系助理员。

进入清华后,他两年完成了数学系课程,自学英语、法语和德语,并在国外威望杂志上多次发表论文。1933年冬,清华大学破格任命他为助教。

1936年,华罗庚赴英国剑桥大学读书,以极快的速度同时攻读七八门学科,两年内就“华林问题”“他利问题”“奇数的哥德巴赫问题”写了十多篇论文,先后发表在英、苏、法、德等国的杂志上。1982年,华罗庚成为美国国度科学院首位中国籍院士……

如果说,数学禀赋决议了他的人生注定不走寻常路,人生在主要关口的选择,则决议了他不仅仅是一名数学家。

1937年,抗战爆发,华罗庚立即决议废弃剑桥的学习,尽快回国。“东方来的人,不稀罕剑桥大学博士学位的,你还是第一个!”彼时,剑桥大学海尔布伦教授表达了他的诧异。

华罗庚坦白地给出答案:“我来剑桥大学是为了求学问,不是为了学位。”

1938年,华罗庚参加清华大学与北京大学、南开大学结合组成的西南结合大学,华罗庚来到昆明。白天,他拖着病腿给同窗们上课;晚上,就着阴暗的油灯埋头苦学。就是在那样困顿的条件下,他完成了自己的第一部数学名著《堆垒素数论》。

新中国成立后,1950年,华罗庚选择第一时光回国。1950年2月,他在归国途中写下《致中国全部留美学生的公开信》。他在这封长达2000多字的公开信中深情地呼唤:“为了抉择真谛,我们应该回去;为了国度民族,我们应该回去;为了为人民服务,我们应该回去……”“朋友们!‘梁园虽好,非久居之乡’,归去来兮!”

那一年,华罗庚、朱光亚、邓稼先、叶笃正等1000多名留美学生冲破重重阻碍奔向新中国,很多人参加中国共产党。

1937年、1950年两度废弃优渥条件,华罗庚毅然选择回到祖国的怀抱。在书斋研讨与解决实际问题面前,他选择奔赴一线,帮扶工农,把论文写遍祖国大地……

华罗庚常说,科学无国界,但科学家有祖国。矢志报国事华罗庚精力最深沉的底色,也是中国科学家的精力之魂。晚年,华罗庚不顾年迈体弱,为讲学、交换而在世界各地奔忙,发出中国数学的学研之声,直到疾病突发,倒在三尺讲台。 何为最优的选择?

科学技术是生产力,为社会主义服务的脑力劳动者是劳动听民的一部分。这是1978年全国科技大会上的一句主要论断。

对那个年代的知识分子来说,这句话意义非凡。

建国初期,国度积贫积弱,工农业程度后进,许多辣手的生产难题有待解决。而1966年爆发的“文化大革命”,对全国科学技术工作造成了空前的损坏。十年骚乱中,华罗庚数次被批斗、被抄家,甚至名贵的研讨材料被盗。但也正是在那样的环境之下,华罗庚决心用数学为人民服务,走出一条中国式利用数学之路。

20多年间,“双法”普遍利用于化工、电子、邮电、冶金、煤炭、石油、电力、轻工、机械制作、交通运输、粮油加工、建工建材、医药卫生、环境维护、农业等行业,受益者众多。

许多单位在基础不增添人力、物力、财力的情形下,利用“双法”选择合理的设计参数、工艺参数,兼顾部署,进步了经营管理程度,取得了显著的经济后果。

比如,江苏省在1980年取得结果5000多项,半年时光实际增添产值9500多万元,勤俭2800多万元,节电2038万度,节煤85000吨,节石油9000多吨。四川省推广“双法”,5个月增产勤俭价值2亿多元。

胡耀邦曾高度评价“华氏双法”,在给华罗庚的信中说:“几十年来,你给予人们认识自然界的东西,究竟超过了自然界赋予你的东西。”

中国科学院院士林群说,为“双法”的影响之深远而更感震动的是他的一次亲身阅历。一次,他在外地搭乘出租车时,当司机得知林群是搞数学的,那位司机顺口就说出了:“哦,0.618。”这正是优选法里普及的黄金分割数据。

短短一句话让林群非常惊讶,一个人能将数学的财富让这么多人分享是十分了不起的。

作为教育者,在奖掖后学的育人工作里,华罗庚同样不拘一格,甚至喜欢和自己“对着干”的学生。

年青的学生陈景润曾在信中对他的《堆垒素数论》提出了不少改良建议,令他欣喜不已。尽管有人说陈景润有“怪癖”,但华罗庚并不介意,他力邀陈景润来到北京最高数学学府。又一位数学巨匠开启了治学生活。

家有“家风”,校有“校风”,同一师门中也有“门风”。中国科学院院士、数学家王元说,自己受恩师华罗庚影响,绝不激励科研人员钻营名利,他以为科学家应当坚持好奇、求实求知、创新摸索的初心本能。他也激励今天的教育能打破框架,培养出真正的创新人才。

科技创新是一代又一代人的接力赛,连续培育后备人才,科技事业方能长青。

中国科学院院士、中国科学院数学与体系科学研讨院研讨员周向宇说,华罗庚先生一直主意“读书从薄到厚,再由厚到薄”,要器重科普。“我本人就曾经读过他写的科普读物《从杨辉三角谈起》《从孙子的神巧妙算谈起》等,深受启示。”

如今,在华罗庚的故乡,华罗庚曾就读的“金坛县立初级中学”现已更名为“江苏省华罗庚中学”。

“每年新生入校的一大传统,就是参观华罗庚纪念馆,重温华罗庚精力。”该校党委副书记、校长谭瑞军说,“在我们学校的课堂上,学生能自主解决的知识模块绝不多讲,而是激励学生在实操中发明问题。教师的职责是激发学生的钻研动力,领导他们酷爱思考,为创造性解决问题奠定基本。”

什么是最优的选择?数学上的黄金分割率是化繁为简,敏捷择优,达成目的。放到科学家身上呢?那一代科学家有着更朴实的理想,在新中国成立时,选择回家报国;在奖掖后学的育人工作里,不拘一格降人才;在建设时代,选择走出书斋,奔赴一线,把论文写遍祖国大地。

华罗庚曾说:“人有两个肩膀,我要让双肩都施展作用。一肩挑起‘送货上门’的担子,把科学知识和科学方式送到工农群众中去;一肩当做‘人梯’,让年青一代搭着我的肩膀攀缘科学的更高一层山峰,然后让青年们放下绳子,拉我上去再做人梯。”

时刻跟人民站在一起,让大多数人得到发展,这才是最优的选择。(记者 蒋芳) 【编纂:白嘉懿】