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专访88岁数学家李大潜:做一个永远的攀登者

(来源:上观新闻)

对于中国科学院院士、复旦大学数学科学学院教授李大潜而言,数学是他毕生追求的事业,是他的“第二生命”。

11月27日,李大潜亲笔撰写的《与数学相伴的岁月》新书发布。他在序言中写道:“数学并不神秘,总是有迹可循、有理可循,是可近可亲的,而数学家也和普通人一样,绝不是一个不食人间烟火的怪物。”

封面照片摄于李大潜进入复旦大学数学系的1953年

他从初中起坚持写日记,此次为核实新书细节翻阅了七十多本日记,一如他研究数学时的严谨细致。

如何看待“数学天才”?他眼中的数学之美是怎样的?日前,解放日报记者专访了88岁高龄、每天仍在研究数学的李大潜。

【当时的激动现在还能感觉到】

李大潜高中时读过一本《趣味几何学》,他没想到看上去枯燥无比的几何定理和现实世界有着如此紧密的联系,能解决很多有意义的问题,“当时难以言说的激动心情,我到现在都还能感觉到。”

这大概是他与应用数学结缘一辈子的“伏笔”。

1953年夏,李大潜从江苏省立南通中学毕业。当时中国数学界有三位“标杆”人物,华罗庚在北京,苏步青和陈建功在复旦大学,他毫无悬念地把复旦大学作为高考的第一志愿。

就这样,他选择了上海,选择了数学。

当时国内主要只有一些数学理论研究,不重视应用,也还没有“应用数学”这一提法。

在理论联系实际方针的推动下,李大潜是最早向工业界推广有限元素法的一个先行者。这一计算方法来自应用的实践,很有启发性,李大潜和与其合作的工程技术人员一起,将其用于内燃机、汽轮机主要零部件的强度及温度场计算,取得了明显的效果。

上世纪60年代,因为石油紧缺,上海公共汽车的车顶都装有一个大大的煤气袋,通过燃烧煤气带动马达,既笨重也不美观。为了开发石油,需判定所在岩层是含油还是含水,这要掌握地层的电阻率。为此目的,李大潜实地去过6次江汉油田,先乘两天半轮船,再坐半天汽车,“公路坑坑洼洼,我们被颠得死去活来。”他和江汉油田合作对各种电阻率测井方法建立了统一的数学模型,提出了高效的求解方案,在石油界迅速得到广泛认同与推广,并在高等学校测井专业的教材中被详细介绍。2006年李大潜参观大庆油田,当他看到自己参与研制的测井仪器和国外进口仪器陈列在一起时,真正是百感交集。

李大潜(左)在大庆油田测井仪器架前

1979年初,李大潜前往法国巴黎法兰西学院做访问学者,他的导师让-路易・利翁斯教授作为国际上享有盛誉的应用数学家,擅长建模及计算机应用,还兼任法国航天、原子能等大企业的科学顾问,是法国现代应用数学的一代宗师。这给李大潜带来了极大启发,使他投身应用数学的信念变得更为坚定。“这无疑是我到法国进修的一个最大收获。”

工业与应用数学的兴起,是数学的应用逐步走向深入的必然结果。从2003到2011年,李大潜任国际工业与应用数学联合会的执行委员,这是中国学者首次担纲这一角色。

李大潜(左一)任国际工业与应用数学联合会的执行委员

在李大潜看来,为了有效地推动应用数学的发展,提倡并推动“问题驱动的应用数学研究”迫在眉睫。这是因为,相当一部分人虽然打的是应用数学旗号,但和应用不搭界,对问题的模型及来龙去脉不甚了解,对新兴而丰富多彩的应用需求熟视无睹,主要还是靠文献驱动来从事第二手的研究,做的大多只能是二流、三流甚至不入流的工作。这种单纯从文献到文献的研究模式,必然会割断数学与外部世界的血肉联系,大大限制数学对科技发展、经济建设和社会进步所能发挥的作用,大大抑制原创性数学概念、方法和理论产生的源头,若不引起足够的重视,必然会成为我国应用数学发展的一个瓶颈。

【陪游黄浦江成为合作契机】

如果把李大潜的合作者列一个名单,会是长长一串。在他看来,合作不能靠‘拉郎配’,要做有心人,讲究机缘巧合,往往是“有心栽花花不开,无意插柳柳成荫”。

他的一篇在国际上颇有影响的论文,就是陪一位美国教授乘船游览黄浦江时,双方在漫谈中碰撞出了智慧的火花,短短数天迅速成文的。“我们当时在甲板看风景,越聊越投机,下船时已经有了合作的框架。他本来是到上海观光,但后面几天就兴奋不已地一直待在酒店推演,我们哪儿都没有去。”

剧院中观众的掌声很快变得有节奏,这是一种常见的同步现象。李大潜和法国斯特拉斯堡大学饶伯鹏教授关于同步的研究已持续了13年,他们合作的第三本英文专著明年即将出版。

从最早的学生到最年轻的弟子,不少都是李大潜的合作者。

在李大潜培养的学生中,有的已当选为中国科学院院士。这位复旦大学第二届“研究生心目中的好导师”,将“言传身教,教学相长”奉为座右铭。“特别要学习学生们的朝气和创意,使自己变得更加聪明,更有活力。”

李大潜对待教学的一丝不苟,师承着他的老师苏步青。他大学毕业刚走上讲台,有一次竟然在教室最后一排发现了苏步青,他是特意不打招呼前来听课的。感悟到苏步青的良苦用心,李大潜更加不敢懈怠。

苏步青赠给李大潜的诗作

【对“拔苗助长”有切身体会】

这些年,会有家长带着他们眼中的“天才”孩子辗转找到李大潜。

“有一次,我让一位家长推荐的‘数学天才’写张请假条,他也写不来。”李大潜忧心忡忡地说:“当一个人被认为是天才,可能基本上就被‘扼杀’了。有些家长和老师可能只看到有些数学尖子解题速度快,但他们的语文成绩怎么样、待人接物又如何,却很少得到认真的重视。”

在李大潜看来,有些家长和老师太着急、太卷了,从小学就开始选拔数学天才,这不是一种“拔苗助长”吗?

对于“拔苗助长”,李大潜自己也有着切身体会。他小学五年级就跳级上了初一,比全班孩子都小得多,总感觉和大家格格不入,觉得生活缺少乐趣。“到高二时我的学习成绩相当突出,父母亲鼓励我再跳级考大学,但我坚决反对,因为我清楚地知道这对我的全面成长不利。”

李大潜不仅主编了上海市的中小学数学教材,还主编了第六版《十万个为什么》数学分册。鉴于现在有的学生要么不停地刷题,要么对数学望而生畏,他认为有三件事情值得关注。一是数学知识从哪来、可以到哪去。如果割断了数学与生动活泼的现实生活的联系,学生很难对数学有持续的热情。二是只讲知识和技巧,不讲精神和思想,是现在数学教学的通病。如此,学生难以对数学有真正的领悟。三是对数学的人文内涵缺乏重视和培养。

【数学之美更多时候素面朝天】

如今,88岁高龄的李大潜依然每天埋头数学研究。

在他眼中,数学之美可以在一些场合以光彩夺目、美不胜收的方式表现出来,但在更多的场合,则是以素面朝天、默默无闻的方式出现在大家面前。

天上的满月、竞技场上的铁饼,在数学上都可以用圆这个几何对象来概括。这就是数学的抽象:关于圆的一切理论和性质都可以适用于任何材料构成的圆形物体,无一例外。正如罗素所形容的那样,数学是“一种冷峭而严峻的美”。

也正因为此,“用痛快淋漓的方式解决关键问题”成为李大潜的数学研究风格,他也为此颇感自豪。

对于个性豁达的李大潜来说,顺其自然、乘势而为,是他的人生智慧。

‘文革’之前,李大潜在科研上已处于一个高潮。但从1966年到1972年,他的论文目录却是一片空白,不少成稿的论文被迫束之高阁。但他不甘心就此沉沦,理论研究不能做,他就在努力解决工程实际问题的同时,系统学习了大学物理,掌握了发电机、电动机及汽轮机的基本原理和构造,学会了编制程序并用电子计算机算题,为他跨入应用数学领域打下了坚实基础,同时他还系统地自学了法语。

“当时这样做,没有任何功利的动机,只是‘积习难改’。但这两个方面的努力,对我后来事业的发展却有着深远的影响,这是当时根本想象不到的。”李大潜说。

过往的岁月,他与数学相伴。未来的日子,他将一如既往。

原标题:《专访88岁数学家李大潜:做一个永远的攀登者》

栏目主编:徐瑞哲 题图来源:李大潜近照。黄海华 摄 图片来源:内图由采访对象提供

来源:作者:解放日报 黄海华

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