代生孩子多少錢華羅庚誕辰110周年:“人民的數學家”最優的“優選”

業務簡介 | 2020-11-14 10:00

  “人民的數學家”:華羅庚最優的“優選”

  華老誕辰110周年之際,重溫華羅庚精神的歷史意義與時代價值

  【編者按】:

  今天的人們并不理解,為什么華羅庚會被稱作“人民的數學家”?很多年前,他的外國同行也不懂,為什么華羅庚一定要把中國的數學搞上去,而不是把自己的數學搞上去?一個天才數學家為什么非要從理論研究轉向應用數學?

  11月12日,華羅庚誕辰110周年系列活動在他的家鄉——江蘇省常州市金壇區舉行,來自中科院學部局、數學與應用研究院等單位的20多名院士走進金壇,重溫華羅庚精神的歷史意義與時代價值。

  0.618,黃金分割率,一個經典的數學與美學結合的概念。從古希臘帕特農神廟到中國兵馬俑,很多美學上的巔峰之作都驗證了這一規律。

  鮮為人知的是,在科學與工業領域也有一個“0.618”,即“0.618法”。這是一種典型的優選法,能夠通過較少的試驗次數找到最合理的工藝條件。實踐證明,解決同樣的問題,用“0.618法”做16次試驗,就可達到常用的枚舉法2500次試驗的效果。

  何為“優選”?大概沒有人比數學家華羅庚理解得更透徹。他一生面臨一次次重大選擇,也在一次次的“優選”中定義自己的人生。 華老來了,辦法就有了

  20世紀六七十年代,曾有過一陣“華羅庚熱”。華羅庚所到之處,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。據說一些新產品在打樣開發時,工人們甚至會默念“華羅庚保佑”。

  索光明第一次見到華羅庚時,剛出師不滿一年。她是大慶油田鉆井裝建大隊的一名電焊工,初中學歷。當年,華羅庚去大慶油田做推廣“雙法”(優選法、統籌法)的報告,“當我聽到數學家的名字,腦海里立刻出現一個問題:數學家的方法,我一個初中生怎么能聽得懂呢?”

  到了現場,索光明發現自己不但聽得懂、學得會,在焊接工藝中也能用得上。華羅庚那次報告的內容就是介紹“0.618法”。

  課堂上,負責演示的同志拿出一張紙,紙上畫好100度到200度的刻度,分別選擇不同點位,第一點試驗是162度,第二個試驗點是138度,兩個數字對比,留下好的,剪掉壞的……多次試驗,論證結果。

  “影響焊接效率和質量的工藝參數有很多,比如電壓、電流、焊條材質、運條方法和角度等等,不好把握。華羅庚那個方法的好處是能夠盡快找出合適的工藝參數,有效提高焊接質量和效率。”索光明說。“0.618法”幫助她解決了焊接工藝的難題,也幫助她成長為技術能手,一線“小徒工”后來成長為高級工程師。

  為了讓更多工人受益,1965年,華羅庚把深奧數學原理轉變為最樸素易懂、易操作的“雙法”,寫成了幾乎全是大白話的小冊子《統籌方法平話及補充》。與此同時,華羅庚身先士卒親自去了20多個省份辦培訓、搞推廣。

  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。

  “一個數學家,竟然能夠直接給一線的工人講課,工人還能聽懂,立即動手解決問題。”中國優選法統籌法與經濟數學研究會理事長池宏說,他曾跟隨華羅庚擔任助手工作。華羅庚在向工人們解釋什么是統籌法的時候,用的是“燒水泡茶喝”的大白話。

  走到哪兒,華羅庚都離不開拐杖。從小左腿殘疾,他走路要左腿先畫一個大圓圈,右腿再邁上一小步,這種費力的步履,被他稱作“圓與切線的運動”。“雙法”就是華羅庚給工人們打造的“拐杖”,所到之處,走進死胡同的項目有了轉機,停滯不前的項目有了進展。

  窮理以致其知,反躬以踐其實。

  在他的帶領下,研究應用推廣“雙法”的科技工作者隊伍不斷壯大。20世紀60年代開始時,參與者只有他和幾個學生;1972年形成“雙法”小分隊,1977年中科院成立了“應用數學研究推廣辦公室”;到了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。 因天賦而不凡,因選擇而偉大

  是什么讓一位功成名就的數學家,選擇在自己學術生涯關鍵期走出書齋,走向一線?記者向華羅庚的家人、朋友、學生問這一問題時,很多人都給了類似的答案——這就是華羅庚的選擇,這就是他會做的事。

  20世紀初的金壇清河橋東有一家“乾生泰”雜貨店,店主華瑞棟從小就精明勤儉,不料人到中年遭遇火災,家道中落。1910年11月12日華羅庚出生后,家庭財力有限,初中畢業后沒有上高中,而是考取了設在上海的中華工商職業學校會計專業,“初中畢業文憑”——這也是他終身最高學歷。

  因為天賦,華羅庚的數學人生極富戲劇性。1930年,僅憑自學的華羅庚撰寫的論文《蘇家駒之代數的五次方程式解法不能成立之理由》在上海《科學》雜志發表,引起清華大學數學系主任熊慶來的重視。1931年秋,清華大學破格邀請華羅庚到清華大學任數學系助理員。

  進入清華后,他兩年完成了數學系課程,自學英語、法語和德語,并在國外權威雜志上多次發表論文。1933年冬,清華大學破格任命他為助教。

  1936年,華羅庚赴英國劍橋大學讀書,以極快的速度同時攻讀七八門學科,兩年內就“華林問題”“他利問題”“奇數的哥德巴赫問題”寫了十多篇論文,先后發表在英、蘇、法、德等國的雜志上。1982年,華羅庚成為美國國家科學院首位中國籍院士……

  如果說,數學天賦決定了他的人生注定不走尋常路,人生在重要關口的選擇,則決定了他不僅僅是一名數學家。

  1937年,抗戰爆發,華羅庚立即決定放棄劍橋的學習,盡快回國。“東方來的人,不稀罕劍橋大學博士學位的,你還是第一個!”彼時,劍橋大學海爾布倫教授表達了他的詫異。

  華羅庚坦率地給出答案:“我來劍橋大學是為了求學問,不是為了學位。”

  1938年,華羅庚加入清華大學與北京大學、南開大學聯合組成的西南聯合大學,華羅庚來到昆明。白天,他拖著病腿給同學們上課;晚上,就著昏暗的油燈埋頭苦學。就是在那樣困頓的條件下,他完成了自己的第一部數學名著《堆壘素數論》。

  新中國成立后,1950年,華羅庚選擇第一時間回國。1950年2月,他在歸國途中寫下《致中國全體留美學生的公開信》。他在這封長達2000多字的公開信中深情地呼喚:“為了抉擇真理,我們應當回去;為了國家民族,我們應當回去;為了為人民服務,我們應當回去……”“朋友們!‘梁園雖好,非久居之鄉’,歸去來兮!”

  那一年,華羅庚、朱光亞、鄧稼先、葉篤正等1000多名留美學生沖破重重阻礙奔向新中國,很多人加入中國共產黨。

  1937年、1950年兩度放棄優渥條件,華羅庚毅然選擇回到祖國的懷抱。在書齋研究與解決實際問題面前,他選擇奔赴一線,幫扶工農,把論文寫遍祖國大地……

  華羅庚常說,科學無國界,但科學家有祖國。矢志報國是華羅庚精神最深沉的底色,也是中國科學家的精神之魂。晚年,華羅庚不顧年邁體弱,為講學、交流而在世界各地奔走,發出中國數學的學研之聲,直到疾病突發,倒在三尺講臺。 何為最優的選擇?

  科學技術是生產力,為社會主義服務的腦力勞動者是勞動人民的一部分。這是1978年全國科技大會上的一句重要論斷。

  對那個年代的知識分子來說,這句話意義非凡。

  建國初期,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。而1966年爆發的“文化大革命”,對全國科學技術工作造成了空前的破壞。十年動亂中,華羅庚數次被批斗、被抄家,甚至珍貴的研究資料被盜。但也正是在那樣的環境之下,華羅庚決心用數學為人民服務,走出一條中國式應用數學之路。

  20多年間,“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。

  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果。

  比如,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。

  胡耀邦曾高度評價“華氏雙法”,在給華羅庚的信中說:“幾十年來,你給予人們認識自然界的東西,畢竟超過了自然界賦予你的東西。”

  中國科學院院士林群說,為“雙法”的影響之深遠而更感震撼的是他的一次親身經歷。一次,他在外地搭乘出租車時,當司機得知林群是搞數學的,那位司機順口就說出了:“哦,0.618。”這正是優選法里普及的黃金分割數據。

  短短一句話讓林群非常驚訝,一個人能將數學的財富讓這么多人分享是十分了不起的。

  作為教育者,在獎掖后學的育人工作里,華羅庚同樣不拘一格,甚至喜歡和自己“對著干”的學生。

  年輕的學生陳景潤曾在信中對他的《堆壘素數論》提出了不少改進建議,令他欣喜不已。盡管有人說陳景潤有“怪癖”,但華羅庚并不介意,他力邀陳景潤來到北京最高數學學府。又一位數學大師開啟了治學生涯。

  家有“家風”,校有“校風”,同一師門中也有“門風”。中國科學院院士、數學家王元說,自己受恩師華羅庚影響,絕不鼓勵科研人員鉆營名利,他認為科學家應該保持好奇、求實求知、創新探索的初心本能。他也鼓勵今天的教育能打破框架,培育出真正的創新人才。

  科技創新是一代又一代人的接力賽,持續培養后備人才,科技事業方能長青。

  中國科學院院士、中國科學院數學與系統科學研究院研究員周向宇說,華羅庚先生一直主張“讀書從薄到厚,再由厚到薄”,要重視科普。“我本人就曾經讀過他寫的科普讀物《從楊輝三角談起》《從孫子的神奇妙算談起》等,深受啟發。”

  如今,在華羅庚的家鄉,華羅庚曾就讀的“金壇縣立初級中學”現已更名為“江蘇省華羅庚中學”。

  “每年新生入校的一大傳統,就是參觀華羅庚紀念館,重溫華羅庚精神。”該校黨委副書記、校長譚瑞軍說,“在我們學校的課堂上,學生能自主解決的知識模塊絕不多講,而是鼓勵學生在實操中發現問題。教師的職責是激發學生的鉆研動力,引導他們熱愛思考,為創造性解決問題奠定基礎。”

  什么是最優的選擇?數學上的黃金分割率是化繁為簡,迅速擇優,達成目標。放到科學家身上呢?那一代科學家有著更樸素的理想,在新中國成立時,選擇回家報國;在獎掖后學的育人工作里,不拘一格降人才;在建設時期,選擇走出書齋,奔赴一線,把論文寫遍祖國大地。

  華羅庚曾說:“人有兩個肩膀,我要讓雙肩都發揮作用。一肩挑起‘送貨上門’的擔子,把科學知識和科學方法送到工農群眾中去;一肩當做‘人梯’,讓年輕一代搭著我的肩膀攀登科學的更高一層山峰,然后讓青年們放下繩子,拉我上去再做人梯。”

  時刻跟人民站在一起,讓大多數人得到發展,這才是最優的選擇。(記者 蔣芳)

【編輯:朱延靜】