1958年,毛主席與華羅庚親切握手
提起華羅庚,人們并不陌生。醫生說他是“北京降壓0號之父”,學生說他是煮茶燒水的說明文的作者,工人說他教會大家0.618黃金分割點的優選法,數學專家則說他為中國現代數學打下根基……
從少時生病落下殘疾,到自學成才進入清華成為老師,這個一輩子只有初中學歷的“羅呆子”手持天資和勤奮兩把利劍,開辟出屬于自己的精彩人生。從被伯樂培養到被祖國需要,華羅庚最終為生命找到了人民這個歸宿。
從自學到求學:大師是怎樣煉成的
1931年,中國現代數學先驅、清華大學算學系主任熊慶來隨手打開一本《科學》雜志。當讀到署名為華羅庚的一篇文章時,由隨意變得專注,最后凝重起來,并立即向周圍人打聽。“這個華羅庚是哪國留學生?”沒人能夠回答。再問:“他是在哪個大學教書的?”同事們仍是面面相覷。
熊慶來查遍了清華大學的歸國留學生名錄,仍找不到華羅庚的名字。直到一個名叫唐培經的教員出現,熊慶來才知道這個讓他震驚的作者是自學成才。
這篇文章題為《蘇家駒之代數的五次方程式解法不能成立之理由》。這是一篇駁論。華羅庚駁的是當時另一本重要刊物《學藝》上刊發的《代數式的五次方程之解法》。文章作者是蘇家駒,一個在數學研究方面頗有建樹的中學物理老師。
1926年出版的《學藝》第7卷10期,發表了蘇家駒的論文。文章發表后,熊慶來已看出破綻,但未及撰文批駁。
這一年也是華羅庚得病殘疾的一年。但他沒有放棄對數學的追求和研究。三百多年來,求一元五次方程的根式解曾困擾了許多數學家。挪威數學家阿貝爾和法國數學家伽羅瓦分別在自己短暫的生命中證明了一般一元五次方程沒有根式解。蘇氏的觀點顯然與兩者不符。到底誰是對的?獨立思考的品質讓他提筆書信給學藝雜志社,指出錯誤。
1929年5月,《學藝》登出簡短聲明,指出蘇文錯誤:“……倉促付印,未及詳細審查。近承華羅庚君來函質疑,殊深感謝,特此聲明”。
第二年,華羅庚的駁文在《科學》雜志15卷2期發表。“捷足先登”的華羅庚一下子引起了熊慶來的注意。當了解到華羅庚的自學經歷和數學才華后,他毅然打破常規托唐培經邀其到清華大學工作。這年,唐培經拿著華羅庚的照片,到北京前門火車站去接由金壇北上的華羅庚。
初次見面,華羅庚由于大病初愈顯得面黃肌瘦,腿部還有點拐。但對熊慶來的問題,華羅庚對答如流,見解不凡。
1910年,華羅庚出生。父親擔心孩子出生后怕難養,便討當地民諺“籮筐辟邪,同庚百歲”的好兆頭,找來個籮筐罩住剛出生的兒子,并給他取名為“羅庚”。
少年華羅庚
慢慢長大的華羅庚卻讓周圍人皺起眉頭。雖然沉迷數學是好事,但他不善言辭,時常想什么想得出神。上學后,遲疑木訥的他被同學取外號叫“羅呆子”。甚至一度連幾位老師都對他不抱期望。
直到初中,華羅庚才嶄露頭角。他的數學作業凌亂不堪,但數學老師卻驚奇地發現,這位學生給每道題都做了不同解法。一次課上,老師提問:一個數字被三除余二,被五除余三,被七除余二,這個數字是幾?這對當時的初中生來說是很難的,課堂上一片寂靜,無人應聲,只有一個人在唰唰書寫,那便是華羅庚。隔了一會兒,華羅庚答出了23的正確答案。
數學老師對他刮目相看,開始單獨教導他,并且給他提供數學典籍。得到指點的華羅庚如遇甘霖,開啟了影響其終生和一個國家未來的數學之門。
這位改變歷史的老師名叫王維克,也是一位天才人物。他17歲開始在南京河海大學、同濟大學學習,畢業后到初中任教,遇到了他一生最得意的門生——華羅庚。后來王維克去法國深造,潛心專研數學和物理,還跟隨過居里夫人。
王維克盡其所能為華羅庚營造學習環境,華羅庚則一步一個腳印,潛心學習數學。然而,1928年的一場流行性傷寒襲擊了這位18歲的少年。半年后華羅庚雖然痊愈,左腿落下了終身殘疾,走路的時候要用左腿先畫一個大圓圈,右腿再邁上一小步。
1950年,數學家華羅庚從美國歸國。圖為華羅庚(右1)回國前與物理學家張文裕(左1)等合影
走過那段迷茫困惑、近似絕望的日子,華羅庚決心用自己的勤奮來彌補學歷的不足。當時他手里只有《大代數》和《解析幾何》,王老師借給他一些教材,他又手抄了50頁的微積分教材。
15歲到20歲的五年間,華羅庚廢寢忘食地自學。看店、教書、做會計、學習,憑著熱愛和毅力自學完高中、大學數學的全部數學課程。有了扎實的基礎,華羅庚開始了對疑難問題的探索。他將自己的論點和論證寫成文章,向報紙雜志投稿。
起先由于當時信息閉塞,無法獲悉國外先進的數學研究進度,華羅庚提出的論題多是別人研究過的,所以發出稿件一直沒被采納。直到1930年,他的《蘇家駒之代數五次方程式解法不能成立的理由》被上海《科學》雜志收錄。
這篇論文最終將他送進了清華大學。
熊慶來了解了少年簡短又深厚的經歷后,決定打破常規,讓華羅庚進入清華大學圖書館擔任館員。
海闊憑魚躍,天高任鳥飛。清華園圖書館對華羅庚來說簡直是天堂。他在這里看完了先進的數學書籍,又攻克了英日德法等多門外語。
幾年間,憑借刻苦鉆研和聰明才智,華羅庚寫下更多的論文,其中有3篇被國外的科學雜志收錄。一路不斷被提拔,直到1933年,23歲的華羅庚被聘為數學系助教,很快又成了講師。
也是在這期間,著名數學家維納恰好在清華大學任教。他很欣賞華羅庚,并把他推薦給劍橋大學著名的解析數論專家哈代。1936年夏,華羅庚得到中華文化教育基金的資助,以一名訪問學者身份來到英國劍橋大學進修。
一條通往數學巔峰的小路漸漸出現在華羅庚的面前。
因為匯聚了當時著名的年輕數論學家,彼時的劍橋是全世界數論研究的中心。包括海爾布倫、達文波特、埃斯特曼,蘭金與蒂奇馬什等人都在這個小組。華羅庚在這個小組里與眾人互相切磋。他不僅學到了有關數論的最新研究成果,了解了數論研究的發展動態,并且在一些重要的數學問題上作出了自己貢獻。除了數論和分析外,他還聽了霍爾的群論課。
兩年時間,他被贊為“劍橋的光榮”。這一稱呼的背后,是平常人難以企及的成就。他研究出堆壘素數論,寫了20篇論文;他提出的“華氏定理”改進了哈代的結論;他致力于解析數論,特別是圓法與三角和估計的研究。例如關于完整三角和的估計,華林問題與普羅黑問題等的重要研究;他還就19世紀歐洲數學之王高斯提出的問題,發表了《論高斯不完整的三角和估計問題》……不舍晝夜的攀登,華羅庚終于登上了無人之巔。
經過半個世紀的考驗,華羅庚當時的論文已成為眾所周知的經典文獻。哈代鼓勵他,每一篇論文都有資格獲得一個博士學位。但他卻一口回絕:“我來劍橋,是為了求學問,不是為了得學位的。”最終為了攻讀更多學科,他放棄了這個機會。
回到清華大學后,華羅庚擔任了正教授,后來隨校遷至昆明的國立西南聯合大學直至1945年。在這期間,他完成了第一部數學專著《堆壘素數論》。1946年,他以學者身份應邀赴美國普林斯頓高等研究院訪問。兩年后,他被美國伊利諾伊大學聘為正教授。
但很快,他就毅然決定放棄優厚待遇回國。
因為這一年,新中國成立了。
從國外到國內:創造自主的數學研究
“道別,我先諸位而回去了……梁園雖好,非久居之鄉……”
1950年3月10日,《人民日報》、中央人民廣播電臺廣播同時刊發了《華羅庚致中國全體留美學生的公開信》。他在結尾寫道回去的幾個理由:為了抉擇真理、國家民族、為人民服務以及個人出路。
此前一年,新中國宣布成立。1949年12月,周恩來總理通過中央人民廣播電臺鄭重邀請在世界各國的海外學子回國參加建設。
回國之路談何容易。這些學子大多學有所成,甚至身懷絕技,有的在國外早已待遇優渥。反觀這個剛剛成立的新中國,百業待興,滿目瘡痍。在一片質疑中,華羅庚做出了自己的選擇。
華羅庚一家
放回這樣一個數學天才,美國政府肯定不情愿。但華羅庚心意已決,并早早做出準備。寒假一到,他便以到英國講學為名給全家人弄到船票,然后舍棄了洋房、汽車和半年的薪水,帶領妻兒在舊金山登上一艘郵船,踏上了歸國的旅途。
抵達香港時正是1950年2月。隨即,華羅庚發表了這封致留美學生的公開信,號召留學生們回國參與建設。一個月后,華羅庚到達北京。
雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。回國后,華羅庚先后擔任清華大學數學系主任、中國科學院數學所所長、中國科學院計算技術研究所籌備委員會主任等。除了個人學術研究碩果累累,華羅庚還為中國數學事業提出了“創造自主的數學研究”的戰略構想。他以國際視野,擘畫了包括純粹數學各分支、應用數學各個方面以及計算數學和計算技術的發展在內的“三部曲”藍圖,極大促進了我國數學及相關學科的發展。
1980年,美國《科學》雜志發表了《華羅庚形成的中國數學》一文。文中,著名數學家阿特勒·賽爾貝格說:“我認為他回國對中國數學是十分重要的,很難想象,如果他不曾回國,中國的數學會怎么樣”。
2021年9月28日,“華羅庚星”命名儀式在常州金壇舉行。中科院紫金山天文臺發現的國際編號為364875號小行星,經國際天文聯合會小行星命名委員會批準,以我國著名科學家華羅庚院士的名字命名。
“華羅庚星”的命名是為了紀念他對中國科技發展所作出的杰出貢獻,弘揚其科學奉獻的精神。
從東到西:全國推廣“雙法”
1972年7月上旬,湖北省武漢市正值盛夏。一天,第二汽車制造廠(現為東風公司)的報告廳更是熱鬧異常。葉劍英元帥的長子葉選平也參加了講座。這天授課的人,正是華羅庚。
為了讓大家聽得懂,華羅庚拿出一張十幾厘米寬,一米長的白紙條。在紙條的0.618處,他用煙頭燙出一個洞。隨后,他把紙條舉過頭頂,讓所有人看到0.618的位置。華羅庚在這邊深入淺出地講解數學原理,那邊葉選平以端正優美的字體寫在黑板上。二汽的許多老工人還記得,因為華羅庚左腿殘疾,他有時會站起來拿拐杖當教鞭指著黑板上的重點。“拐杖教鞭”、煙頭燙過的紙條,成為一代人對這位數學大師最直觀的記憶。
幾乎讓幾代中國人記憶深刻的,則是燒開水煮茶的例子——以茶待客,燒水、洗杯、備茶,幾個環節的不同排列,會產生迥然不同的時間成本。《統籌方法》這篇文章被列入中小學教材,影響了一代又一代人。
風起于青萍之末。華羅庚回國后親身做了很多這樣的“小事”。“優選法”和“統籌法”的推廣,更是將數學的智慧填充進生產生活的每一個領域。
就是在20世紀六七十年代,曾有過一陣“華羅庚熱”。他所到之處,總會有很多群眾趕來聽課。高校、科研院所、工農一線、廠礦車間的都有。甚至一些新產品在打樣開發時,工人們會默念“華羅庚保佑”。
原來,新中國成立初期,國家積貧積弱,工農業水平落后,許多棘手的生產難題有待解決。1964年初,華羅庚給毛澤東寫信,表達要走與工農相結合道路的決心。3月18日,毛澤東回函:“詩和信已經收讀。壯志凌云,可喜可賀。”華羅庚寫成了《統籌方法平話及補充》《優選法平話及其補充》,親自帶領中國科技大學師生到一些企業工廠推廣和應用。
優選法和統籌學是兩種數學方法的名稱。在生產過程中,有兩大類問題直接影響到產品的質量產量和能耗,即工藝參數的選擇和生產組織管理。華羅庚用優選法減少實驗次數、盡快找到最優方案,用統籌法讓錯綜復雜的工農業生產得到合理計劃安排。
1970年4月20日,周恩來總理指示國務院幾位工業部的負責人聽華羅庚“優選法、統籌法”講座,并且指示向全國推廣。正是這次會上,第二汽車制造廠等單位提出要華羅庚到他們那里普及“雙法”。
在華羅庚的帶領下,研究應用推廣“雙法”的科技工作者隊伍不斷壯大。最初,參與者只有他和幾個學生;1972年,組建“雙法”小分隊;1977年,中科院成立了“應用數學研究推廣辦公室”;1981年,“中國優選法統籌法與經濟數學研究會”正式成立,各地分會也設立起來,“雙法”推廣工作有了進一步條件保障,成為服務國民經濟的重要力量。“雙法”廣泛應用于化工、電子、郵電、冶金、煤炭、石油、電力、輕工、機械制造、交通運輸、糧油加工、建工建材、醫藥衛生、環境保護、農業等行業,受益者眾多。
20多年間,華羅庚將中華大地寫滿了“雙法”的例題:
上海煉油廠要換一個煉油塔,上級要求半個月完成任務,廠里領導認為至少得25天。華羅庚等人用統籌法制定施工計劃,只花6天就保質保量安全完工。隨后,華羅庚用優選法給煉油廠解決了“硅片消洗液” 與“605降凝劑”的配方問題。
1972年,華羅庚來到湖北,開始幫沙市棉織印染廠培養人才、做實驗,讓廠里的“白紗咔” 一等品質量從16%提高到90%。這年冬天,華羅庚又到東北。他先是主動應聘了大慶油田科技總顧問,到大慶油田宣傳講解,幫助工人解決困難。而后,其又在大興安嶺伐木場,教工人們用數學研究木材的“采、運、用、育” 。一個林場,用他的方法安排冬運木材,提前一個月完成運輸任務。然而,東北之行也令他已經年過六旬的身體難以負擔,心肌梗塞發作,不得不離開一線。
1977年的冬天,山西大同口泉車站100萬噸存煤運不出去,北京的缺煤問題卻越來越嚴重。華羅庚在山西大同臨時組建一個實驗小組,用統籌法解決上水、除灰、裝煤三排隊問題,當天運力就提高了20%。等實驗結束,運力翻了一倍。
……
華羅庚的足跡遍布中國27個省、市、自治區的成百個縣、上千個工礦農村,總計行程上百萬公里,創造了難以計數的巨大物質財富和經濟效益。許多單位在基本不增加人力、物力、財力的情況下,應用“雙法”選擇合理的設計參數、工藝參數,統籌安排,提高了經營管理水平,取得了顯著的經濟效益。江蘇省在1980年取得成果5000多項,半年時間實際增加產值9500多萬元,節約2800多萬元,節電2038萬度,節煤85000噸,節石油9000多噸。四川省推廣“雙法”,5個月增產節約價值2億多元。
華羅庚用數學把自己和人民連接在一起,因而有了“人民的數學家”的稱號。
從當下到未來:桃李滿天下
歷史總是充滿巧合。熊慶來曾被華羅庚的論文深深吸引。二十多年后,當那個青年在數學世界學成歸來,也被同樣的論文震驚。這一次,年輕人名叫陳景潤。
1956年,華羅庚收到一封來信。信中指出了他的《堆壘素數論》中的一些差錯,并寫道:“明星上落下的微塵,我愿幫你拭去。”
這部名著從1941年問世后,只有贊美之聲,從未受到質疑。此番被一個年輕人質疑,華羅庚沒有任何憤怒,反而喜出望外。
陳景潤是福建福州人,廈門大學畢業后幾經輾轉回到母校任教。1956年,陳景潤發表了《塔內問題》的論文,改進了華羅庚的結果。
華羅庚當時正在北京參加一個數學研討會,欣喜的他立即在會上宣讀了這封信。1957年,陳景潤被調入中國科學院數學研究所任研究實習員。華羅庚沒有看錯人。為攻克“哥德巴赫猜想”這一世界性難題,陳景潤達到了廢寢忘食的癡迷境界。1973年,他發表了著名論文《大偶數表為一個素數及一個不超過二個素數的乘積之和》,被公認為是對哥德巴赫猜想研究的重大貢獻。1978年1月,《人民文學》第一期發表了作家徐遲的報告文學《哥德巴赫猜想》,陳景潤一夜之間成為家喻戶曉的數學奇才,“1+2”在國際上被命名為“陳氏定理”。
華羅庚把獎掖后學看作是自己的使命。這一使命,則是源于毛主席的托付。
華羅庚與助手討論數學
1952年,全國第二次政治協商會議召開期間的一天晚上,中南海懷仁堂里正在舉辦文藝晚會。舞臺上,帷幕已徐徐拉開,臺下燈光暗淡,鴉雀無聲。這時,剛趕寫完一篇發言稿的華羅庚慌慌張張地走了進來。他一手拄著拐杖,一手拿著請柬,焦急地尋找自己的座位。可是他找來找去,怎么也找不到。正當他不知所措時,遠遠的座位上有一個人在頻頻向他招手,華羅庚心中一喜,連忙朝著招手的方向走去,很快在一個空位置上坐下。
“這個位子角度不錯,來得早不如來得巧啊!”華羅庚一邊拿出手帕擦汗一邊想。這時,他想起了剛才招手的人,扭頭一看,不禁大吃一驚:“噢,是毛主席啊!”
“你好啊!”毛澤東用濃重的湖南話向他問好。華羅庚激動得連話都說不出來了。
他們邊看戲邊交談。談話中,華羅庚驚奇地發現,毛澤東對他的經歷非常熟悉,鼓勵他要為中國多培養些人才:“華羅庚同志,你也是苦出身,希望你為我們培養出好學生來。”
“主席,我一定努力,一定努力!”華羅庚連忙答應。
“培養什么人,如何培養人,是我肩上的第一樂事。”自此,華羅庚將這一使命扛在肩上。
那時的華羅庚年富力強,精力充沛。學生們也不得不跟他一起加班加點,專攻學業。一旦哪個學生有所懈怠,就會被嚴加訓斥。在研究過程中,華羅庚常鼓勵學生多給自己提意見,并明確表態:“對于不肯給我提意見的人,我不指導他做研究。”
嚴師出高徒。在華羅庚的辛勤培養下,短短五年間,陳景潤、趙民義、萬哲先、陸啟鏘、龔升、王元、許孔時、吳石、魏道政、嚴士健等人迅速成長。這些人后來都成了我國數學界的骨干。以華羅庚為中心的中國學派在國際數學舞臺上引起關注。
此后,越來越多的青年人對他的學習方法深感興趣。他也在報刊發表文章,力求客觀地把自己的學習經驗與體會介紹給廣大青年。在一篇題為《聰明在于學習,天才在于積累》的文章中,華羅庚對青年人諄諄教誨:
“其實,成功的論文和作品只不過是作者們整個創作和研究中的極小部分,甚至這些作品在數量上還不及失敗作品的十分之一。”
隨著時間的推移,華羅庚不斷對自己的治學方法進行新的補充與發展。1962年,他把學習過程總結為“由薄到厚”和“由厚到薄”兩個階段。所謂“由薄到厚”是指學習、接受知識的過程。“由厚變薄”是指“把那些學到的東西,經過咀嚼、消化融會貫通,提煉出關鍵性的問題來”。70年代末,華羅庚又提出了“寬、專、漫”的治學之道,即“基礎要寬,然后對專業要專,并且還要使自己的專業知識漫到其他領域”。
華羅庚的經驗之談,不僅指導了年輕人的學習,而且對科學研究也有著很大的指導意義。從這些言談中,充分體現了華羅庚對青年一代的厚愛與期望。
從無到有:計算機改變了世界
今天,在計算機的幫助下,人們享受著現代生活的便利。由于運算速度快,計算機被人們稱為“電腦”。中國計算機事業的從無到有,就是源自華羅庚在美國時的一個“小心思”。
1947到1948年,華羅庚在美國普林斯頓大學高級研究院任訪問研究員,和馮·諾依曼等人交往甚密。華羅庚在數學上的造詣和成就受到馮·諾依曼的贊賞。當時,馮·諾依曼正在設計世界上第一臺存儲程序的通用電子數字計算機。他讓華羅庚參觀他的實驗室,并討論有關學術問題。那時,華羅庚心里就開始盤算著回國后也要開展電子計算機的工作。
1950年回國途中,華羅庚就已經開始行動。那時他挈婦將雛,經羅湖橋返回大陸。當時那段路很難走,華羅庚一瘸一拐地提著個大箱子走得很辛苦。兒子華陵便問箱子里是什么,華羅庚答曰:計算機資料。
1952年,全國高等學校院系調整,華羅庚在清華大學電機系物色了三個人去數學研究所研究電子計算機。很快,由華羅庚領銜,閔乃大任組長,夏培肅和王傳英為組員的中國科學院數學研究所中國第一個電子計算機科研小組成立,由此拉開了中國計算機研制的序幕。
1956年春,在周恩來總理的領導下,中國制訂“中國科學12年遠景規劃”,計算技術列入其中,華羅庚擔任計算技術規劃組組長。計算技術的規劃得到批準以后,華羅庚被任命為中國科學院計算技術研究所籌備委員會主任。從此,中國第一個計算機科學技術研究所誕生,肩負起開創中國計算機事業的重要使命。
計算技術的規劃從1956年4月開始,6月結束。在此期間,華羅庚坐鎮在北京西郊賓館。經過緊張的工作,終于完成了這次國家科學規劃中的第41項“計算技術的建立”任務說明書,其主要內容包括以下三個方面:“先集中,后分散”;引進蘇聯先進技術;大力培養新生力量。
1958年8月1日,中國第一臺小型通用數字電子計算機——103機仿制成功,實現了中國計算機從無到有的突破。《人民日報》在報道中寫道:“我國計算技術不再是空白學科”。
此后,伴隨第二代、第三代和第四代計算機相繼研制成功,計算機不但承擔中國“兩彈一星”研制過程中的關鍵運算,還為國民經濟和科學研究作出了重大貢獻,成為“國之重器”。
從生到死:愿工作到生命最后一天
改革開放打開了中國走向世界的大門。華羅庚不斷率代表團出國訪問,廣泛開展文化學術交流。他一心只想多做工作,唯獨沒有想到自己。
1985年6月3日,75歲的數學家華羅庚赴日進行國際學術交流。12日下午4時,華羅庚坐輪椅出現在東京大學教室,開始演講。講到興起,華羅庚用拐棍當教鞭,脫去外套,解開領帶……演講完畢,華羅庚在掌聲中走向輪椅,一位日本女數學家上前獻花,這時他卻緩緩倒下。
當晚10點,醫療小組宣布華羅庚因心肌梗塞逝世。他在講臺上兌現了他“最大希望就是工作到生命的最后一刻”。這位鄧穎超口中的“老同志,新黨員”,實現了他的入黨誓詞。
基于為中國數學發展作出的貢獻,華羅庚被譽為“中國現代數學之父”“中國數學之神”“人民的數學家”。芝加哥科學技術博物館將他列為88個當代數學偉人之一,美國著名數學史家貝特曼更是稱贊他為“中國的愛因斯坦,足夠成為全世界所有著名科學院的院士”……
今天,華羅庚的名字仍舊廣為傳播。他寫的課外讀物是中學生打開數學殿堂的鑰匙,他自學成才的故事鼓舞了無數有志青年勇攀科學高峰。在中國的廣袤大地上,到處都留有他推廣優選法與統籌法的足跡。這位“人民的數學家”,為他鐘愛的數學事業奉獻了畢生的精力與汗水。
星耀蒼穹,當華羅庚星飛過我們頭頂,哀思和崇敬,也一同在宇宙深處閃耀穿行。