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宋健和冯康:中国科学家华罗庚身边的学生

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:维诺格拉多夫和庞特里亚金一左一右围坐在华罗庚身旁庞特里亚金和竞赛会优秀学生尤其值得一提的是,有两个著名中国科学家宋健和冯康是他的学生。1961年至1984年,宋健历任国防部五院二分院研究室副主任、主任,中国科学院数学所控制论室副主任,第七机械工业部二院研究所副所长,二院生产组副组长、副院长,航天部信息与控制研究所所长,七机部总工程师、副部长,航天工业部副部长。冯康1944年毕业于中央大学物理系。

宋健和冯康:中国科学家华罗庚身边的学生

庞特里亚金与中国人也有不少交往。

华罗庚1946年访苏回来后回忆说,他一见到庞特里亚金,“我们立刻成为很熟的朋友。庞先生的著作《连续群论》已译成英文,我在联大曾经讲授过他的著作,所以,这一次一遇见,就谈得很投机。庞氏双目失明,却是世界上屈指可数的连续群论专家。”

维诺格拉多夫和庞特里亚金一左一右围坐在华罗庚身旁

庞特里亚金和竞赛会优秀学生

尤其值得一提的是,有两个著名中国科学家宋健和冯康是他的学生。

宋健(1931- ),著名控制论专家,中国科学院院士、中国工程院院士,“星火计划”、“火炬计划”的倡议者和领导人,提倡让中国的科技走出自己独特的道路。他说:“一个国家穷得没吃没穿,你去谈发展科学技术,是一种特别幼稚的想法。”

他提倡夏商周断代研究,创自然科学与社会科学相融合的大科学。1961年至1984年,宋健历任国防部五院二分院研究室副主任、主任,中国科学院数学所控制论室副主任,第七机械工业部二院研究所副所长,二院生产组副组长、副院长,航天部信息与控制研究所所长,七机部总工程师、副部长,航天工业部副部长。

1985年至2003年,他历任国家科委主任,国务委员兼国家科委主任,国务院科技领导小组副组长,国务院环境保护委员会主任,中国工程院院长。

宋健

宋健在回忆庞特里亚金的文章《瞽贤庞特里亚金》中写道:“我在莫斯科同时念了两个大学,白天在鲍曼高等工学院,晚上在莫斯科大学数学力学学习。我遇到了两位盲人教授,其中一位是世界著名数学家庞特里亚金。陈省身先生曾经说庞特里亚金简直是个奇怪的天才。他从中学起就双目失明,但他在数学上,在拓扑学、几何学,在微分方程,在控制论方面都有世界级的成就。这让我非常感动。我听过他上课,参加过他的讨论班,他还能叫上我的名字。还有一位盲人教授讲复变函数。复变函数是一门很抽象的数学,他讲得很好。他们对我的启发是:要做一件事情,你只要认真就一定能懂它,你今天不懂,明天再看,直到它印到你脑子里以后,你才能明白。我想,连双目失明的人都能够懂,能够创造,那么我们有两只眼睛的、能够看得见东西的人为什么不能呢?这增强了我对研究某些问题的信心。

1957年,我在鲍曼高工已念了四年炮工,专业是高炮自动控制。数学是该技术的脊梁。计算弹道、炮筒设计、雷达跟踪、伺服控制等都需要数学。1957年莫斯科大学数学力学系开办了‘工程师数学进修夜校’,学制两年,每晚8点到10点两节课。我刚进五年级,心想到毕业时还有一年半,来得及学完大部分课程,立即报考,被录取。从此昼夜就读于两个学校,坚持了两年,直到毕业。(www.xing528.com)

莫斯科地处北纬55度,夏日短暂,转瞬即逝,与南方冬天反衬。机关学校放假两月,纷纷去赶晒宝贵的阳光。9月初上班,白昼迅速缩短,冬季长达9个月。早上6点起床,7点进地铁,8点钟上课,尽在黑夜中,从不见清晨日出。下午4、5点太阳已落,无睹落霞黄昏。莫斯科人好像终生都在黑夜中度过,重大事件都发生在夜间。本校下课后,已是夜色朦胧,半城灯火,跑步奔向地铁,从东城赶往西南郊列宁山上的莫斯科大学听课。车行约需1小时,只能在车上复习前课赶作业,不容旁骛。夜校晚10点下课,11点才能回到宿舍,胡吃点东西权当晚饭。子夜后转向明日轮回。匆忙终日,激扬于数形,觉得时有收获,天天有长进。

夜校第一堂课是微分方程,授课的竟然是著名的盲人数学家列夫·谢苗诺维赤·庞特里亚金。200多学员,第一次见到他都目瞪口呆,惊讶不已。他坐在讲台一侧口授,一位女孩在黑板上写公式。庞那年49岁,标准俄罗斯人形象,中等身材,头发稍曲,双眼凹陷,深不可测,总低头沉思,静谧如禅。讲课声音不低不亢,不快不慢,句句清晰,语气笃定,坚如磐石,无一废字,极便于学员做笔记。他习惯用右手五指分夹住一串念珠,左手不断改换珠位,像在打算盘,令人想起中国寺庙中念经的道长。他细听着助教在黑板上写念的数学公式,不时提示纠错,‘不对,那里应是小于等于而不是等于’,或者笑着说:‘尼娜又胡说了!第三项应该放在大括号外面。’

写满黑板的公式,他‘看得’比我们还清楚。那两节课,我们的注意力全在窥探盲师的神秘动作和风范。他讲课通俗易懂,偶尔联系力学、电学、控制实例,很少引用抽象概念,学员无玄虚之感。只用了一个学期就把常微分方程课讲完。五年后此讲义由苏联科学院出版,获国家列宁科学奖。

IFAC大会后,我们去旁听庞主持的讨论班。中间我憋不住插话,‘极大值原理使费德鲍姆的n段定理一目了然,用等时场综合最速控制系统成为可能。’他小声问,‘这是谁?’同学布特柯夫斯基(A.Butkovski)告‘他是中国研究生’。他微笑着自言自语:‘那当然可能。’过去很少见过他有笑容。极大值原理的成功和广泛应用使庞特里亚金愈加坚定他的信念:认识客观世界和改进工程实践是数学的天赋和向前发展的源头活水。他极力反对把数学引向孤芳自赏的独立王国,他把与人类生活隔离的柏拉图主义倾向,斥之为唯心主义形而上学。他不喜欢泛函分析,不相信希尔伯特或布尔巴基所倡建的公理体系能长成天国乐园。他公开反对在中学教科书中大讲集合论,认为那将‘疏远青少年与客观世界的距离,窒息他们对自然和生活的灵感’。此论曾惹起主张中学教科书现代化的数学家们强硬反抗,双方音高弦绝,激烈争论了长达十年之久。的确,庞特里亚金的数学论文和名著中很少从公理体系出发,从不先圈定函数空间,需要什么拈什么,倒甚方便。证明极大值原理时,在可微函数类C 1的运算中背例采用了δ-函数的‘针状变分(spike variation)’,大大简化了推理过程,未见有人反对,反而纷纷称奇。”

冯康(1920-1993),应用数学和计算数学家,浙江绍兴人。中国现代计算数学研究的奠基人和开拓者,独立创造了有限元法、自然归化和自然边界元方法,开辟了辛几何和辛格式研究新领域,为组建和指导我国计算数学队伍做出了重大贡献,是世界数学史上具有重要地位的科学家。

冯康1944年毕业于中央大学物理系。1945年起,先后在复旦大学物理系、清华大学物理系和数学系任教,1951年转到刚组建的中国科学院数学研究所。1951年至1953年在苏联斯捷克洛夫数学研究所进修,师从庞特里亚金。回国后翻译庞特里亚金的《组合拓扑学基础》。

他1950年代后期到中科院计算所工作,是第三研究室主任,专搞计算数学,是中国首任重大科学计算任务组组长,现在叫首席科学家,两弹一星,三门峡水电站建设都有他的功劳。

丘成桐这样赞扬他:“中国近代数学能够超越西方或与之并驾齐驱的主要原因有三个,主要是讲能够在数学历史上很出名的有三个:一个是陈省身教授在示性类方面的工作,一个是华罗庚在多复变函数方面的工作,一个是冯康在有限元计算方面的工作。”

1965年,冯康发表了名为《基于变分原理的差分格式》的论文。这篇论文被国际学术界视为中国独立发展有限元方法的重要里程碑。法国著名科学家、法国科学院院长里翁斯(Jacques-Louis Lions,1928—2001)院士曾经评价冯康在对外隔绝的环境下独立创始了有限元法,位列世界最早。有限元法权威奥登(J.T.Oden)也十分推崇冯康的贡献,尊称他为有限元法的创始人之一。今天,有限元法被应用于计算机事业的各个方面,被视为计算机应用技术发展的关键理论之一。

冯康

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