English

展双翅翱翔

2009-01-21 来源:中华读书报 作者:■文、图/方正怡 我有话说

李大潜

数学家。1937年11月10日生于江苏南通。1957年毕业于复旦大学数学系并留校任教。1980年任教授。1995年当选为中国科学院院士,先后当选为第三

世界科学院院士(1997)、法国科学院外籍院士(2005)、欧洲科学院院士(2007)和葡萄牙科学院外籍院士(2008)。长期从事偏微分方程理论及应用研究,取得了多项具有国际先进水平的成果。其中对一般形式的二自变数拟线性双曲型方程组的自由边界问题和间断解的系统研究,以及对非线性波动方程经典解的整体存在性及生命跨度的完整结果均处于国际领先地位。曾任复旦大学研究生院院长和中国数学会副理事长等职。现任中法应用数学研究所所长、国际工业与应用数学联合会(ICIAM)执行委员、国务院学位评定委员会数学学科评议组召集人、高等学校数学研究与高等人才培养中心主任、中国工业与应用数学学会理事长、上海市科协副主席、第八至十届全国人大代表、《数学年刊》主编、14种国际数学杂志编委等。已在国内外重要数学杂志上发表论文200余篇,曾获国家自然科学奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、上海市科技功臣奖和我国数学界最高奖――华罗庚奖,2008年被法国政府授予法国荣誉勋位骑士勋章。

12月的寒冬,上海马路两旁的法国梧桐叶子全掉了,可是复旦大学光华楼前广袤的草坪依然碧绿如茵。在一片金色的阳光下,只见一位充满学者风度的长者骑着一辆老式自行车沿着静谧的望道路向光华楼而来,他就是刚从国外访问归来的李大潜先生。

我们采访的话题自然从他的成才道路说起。

传承发展; 天道酬勤

1937年11月10日,李大潜出生于江苏南通。其时抗战伊始,烽火连天。襁褓中的李大潜被父母抱着逃难到上海,暂住法租界的巴黎新村。两岁起,他就跟着母亲读书习字。4岁重返故里时,顺利入读于当地的小学。由于发蒙早,又先天聪慧,李大潜的知识基础自然比同龄孩子扎实,9岁时便跳级升入南通商益中学(现启秀中学);三年后又以总分第一的成绩考入当地最负盛名的南通中学,且连连得到名师的点拨,因此在中学阶段他对数学的钻研劲头已经不小了。

然而,李大潜的中学生活也碰到了至今令他难忘的事件:刚入中学的第一次算术测验给了他一次“下马威”。

“我自小好强争胜,测验时也逞能地抢交头卷。那次测验我故态复萌,题目来了以后,也没有仔细想清楚,抢着第一个交卷。由于对题目理解不深入,又不仔细检查,结果只得了18分。当时教我算术的老师非常严格,规定60分及格,决不迁就,你达不到60分,少一分打一记手心,我才18分该打多少记手心呵,而且用的是戒尺。旧教育制度下的严师是一点也不会马虎的。我那时是跳级升入初中,从来没有经历过这种阵势,当然就嚎啕大哭了。”这下,又引起还在读小学六年级的一些老同学的冷嘲热讽:“李大潜,中学生,算术考了18分!”

好强的心灵被“18分事件”深深刺痛,在日后人生的道路上他一直警策着自己:凡事不能粗枝大叶,更不能急于求成,而应细致沉潜,一丝不苟。“18分说明我并不是一位天生的数学家,我之所以能在数学上取得一些成绩,只不过我对数学有着浓厚的兴趣,有幸得恩师栽培,自己又肯为数学付出较多努力而已。”这里所说的兴趣,很大程度是得益于青少年时代的李大潜没有一味埋首于课堂上的教材,而是读了大量“闲书”,助他打开了视野,诸如当时能读到的苏联科普作家别莱利曼编写的《趣味几何学》、《趣味代数学》等科普读物。李大潜至今清晰地记得,这些书里面引用了马克・吐温、儒勒・凡尔纳等名家小说动人的片断,这给喜爱文学的少年李大潜留下了深刻的印象。“在这些科普读物里,数学案例来自现实生活,觉得非常生动。比如,在荒无人烟的地方如何测出当地的经纬度;再比如,河对面有一棵树,不过河,怎么测出树的高度,这些都是数学问题。我觉得数学特别活,使我产生兴趣,令我着迷……”

1953年,才15岁的李大潜考入了复旦大学数学系,成为那一届学生中年龄最小的一个,用现在的话来说就叫“少年大学生”。李大潜的父亲当年送给儿子的礼物是一个自制的竹子笔筒,上面亲手写下了“自强不息”四个大字。李大潜接过笔筒,也将此赠言作为自己的座右铭,奏响了人生道路的主旋律:在往后的岁月里,要不断地传承,更要不断地有所发现、有所创新;要自强必须勤奋,天道酬勤是恒理;“不息”是时间尺度,“自强”是空间画卷……李大潜深有感慨地说:“进了复旦后,我有幸遇到恩师苏步青和谷超豪等老一辈数学名家,是他们栽培和提携了我,他们也一直对我说,做学问贵在坚持。”这同父亲“自强不息”的教诲完全谐和。李大潜在复旦得到了扎实的数学训练和数学文化的熏陶,在本科阶段就参加了苏步青、谷超豪组织的微分几何讨论班并受到两位先生的赏识,以后更成就了数学界“苏门三代”的佳话。

如果对复旦数学系“苏门三代”的说法望文生义,认为是“近亲繁殖”,那就大错特错了。其实,他们之间虽有明确的传承关系,但更注重的是与时俱进的个人创新。在师道传承的坚实基础上,个人孕育的崭新发展更令学界关注。李大潜儒雅地表示:“我的两位恩师在学术上造诣精深,成就卓著,他们是确保‘复旦薪火,代代相传,生生不息’的本源,也是复旦数学系实力的印证。他们不仅一直鼓励和支持学生们创新和超越,而且还不断开拓自己的研究领域,一直是带着‘传承+发展’的眼光来做学问的。如果安于接受前人的衣钵,那么,‘君子之泽,五世而斩’,复旦数学的传统也不会绵延至今。”

是啊,苏步青院士作为中国微分几何学派的创始人,在国际数学界享有“东方第一几何学家”的美誉,直到晚年,身处“文化大革命”的磨难岁月,还开创了计算几何的新学科。谷超豪院士曾是苏先生创立微分几何学派的中坚力量,他在苏先生的支持下赴苏联留学,不仅研习了现代微分几何,还进一步转向了偏微分方程的研究方向,后来又在数学物理领域开创了学术上的辉煌。而李大潜则在偏微分方程方面得到谷先生的严格训练,并在拟线性双曲组的领域中接过了谷先生的接力棒,开始了自己的系统研究。后来,又在苏步青和谷超豪的鼓励与支持下,赴法国深造,在法国现代应用数学学派创始人里翁斯院士的指导下,走进了应用数学这一广阔的领域。1998年,在中法两国元首的积极支持下,由复旦大学与Ecole Polytechnique合作在上海建立了中法应用数学研究所,由李大潜担任中方所长,至今已超过了10年。通过一系列学术交流活动,中法两国一大批优秀数学家建立了深厚的友谊,彼此不断获得启迪和教益,合作双方的研究工作出现了新的面貌,获得不少成果,也为中法两国人民的友谊架起了桥梁。为此,2008年11月14日法国政府授予李大潜教授法国荣誉勋位骑士勋章(Chevalier de la Légion d’Honneur),以表彰他多年来致力于中法应用数学研究做出的杰出贡献。这一勋章属于拿破仑一世于1802年建立的法国最高荣誉勋位系列,目前只有极少数中国科学家获此殊荣。

展开基础数学与应用数学研究的双翅

1996年9月2日,李大潜在答复一名中学生的信中哲理独到地指出:一个翅膀的鸟不能飞翔,即使勉强飞了起来,也只能原地打转,更何谈高飞、远飞。

李大潜的成功,也正是得益于他能展开双翅。

1957年,19岁的李大潜以大学四年各科全优的成绩顺利毕业,由于他在数学方面的扎实基础和研究方面的初露头角,受到苏步青教授的青睐,亲自提名他留校任教。获得恩师青睐,又能身处浓厚的学术环境,真是天赐良机,让李大潜有机会步入数学殿堂。青年李大潜第一个科研方向便是协助刚从莫斯科大学学成归国的谷超豪先生,以空气动力学中的激波现象为背景,开展对偏微分方程中一个新的重要研究方向――拟线性双曲型方程组的理论研究。以“自强不息”为动力,凭扎实的基础和激情的投入,在谷先生的悉心指导下,李大潜的科研果然很快有了进展。1961年,全国首届偏微分方程学术会议在北京召开,谷先生给他压了重担,让初出茅庐的他介绍这一项科研成果。

旗开得胜后,李大潜更是一鼓作气,使项目研究向纵深推进。经过三十多年的拼搏,取得了累累硕果,在对一般形式的二自变数拟线性双曲型方程组的自由边界问题和间断解方面,建立了国际上迄今最完整的局部解理论,并获得有关整体解的系统深入的成果,屡屡被国际数学界用作理论依据。美国数学家D.G.Schaeffer对李大潜与合作者共同撰写的英文专著《拟线性双曲组的边值问题》(1985)评论道:“他们以如此的功力和尽善尽美的方式来处理这一主题……将其推进到超过我原来想象可以达到的程度。”

1992年,李大潜与他的博士生合著的英文专著《非线性发展方程的整体经典解》在英国出版,国际数学界评论该书“无疑将成为这项高难度研究中的一个里程碑”。法国科学院院士里翁斯教授认为:“关于非线性波动方程,过去10年里,一些杰出的数学家都曾得到许多深刻的结果,就在这同一段时间里,李大潜教授成功地超越了所有这些成果,因而在这一非常重要而又深入的领域中成为极少数几个处于世界领先地位的带头人中的一个。”菲尔兹奖得主――瑞典数学家L.Hormander也在论文及专著中多次引述和分析李大潜的研究成果。

1994年,李大潜的专著《拟线性双曲组的整体经典解》在法国出版,又一次赢得数学界的

好评,认为李大潜“得到了气体动力学中好几个经典问题解的结构,这些结构多年来一直只是猜测,而李大潜却严密地证实了这一点”,“十分令人激动”。

研究结出的硕果是他不断学习的必然结果。20世纪60年代,正当李大潜一帆风顺地在复旦数学系任教并读在职研究生时,遭遇到他人生第一次真正的挑战――爆发了史无前例的“文化大革命”,科研与教育都被迫中断了,他也被先后下放到上海电机厂和上海汽轮机厂进行劳动锻炼。

李大潜痛苦地回忆:“那个阶段正是所谓知识越多越反动的时候,没有什么理论东西可以做,甚至连自己将来去什么地方都不知道。唯一支撑我的信念就是苏老在我毕业时的赠言――贵在坚持。在顺利的情况下要坚持,在困难的情况下也要坚持。它令我在动乱中依然充满信心,自强不息,没有虚度这段时光。”尽管原本憧憬中的学术道路被完全改变了,但工厂里大量迫切需要解决的生产实际问题,却又激发了他的钻研冲动。“当时看到厂里有一大批生产实际问题,仔细了解后,发现这些问题的背后实际上都有数学问题。为了能与工人师傅及技术人员沟通,我就利用这个机会自学了大学物理系的课程,一门一门钻研,包括电动力学、相对论、量子力学、弹性力学等等。也就在这个阶段,我认认真真地思考了数学怎么联系实际的问题。应该说,这成了我后来走上应用数学的一个非常重要的起点。”

学科的贯通和视野的高远,令李大潜展开了理论研究与应用研究的双翅。从1974年至1986年,他调集了自己多年的通透学识,为解决我国石油开发中至关重要的判断石油层位置和储量的问题,成功提出了“电阻率法测井的数学模型与方法”。为此,他曾六次深入湖北江汉油田实地调研,帮助设计制造出填补国内技术空白的微球型聚焦测井仪并编制了相应的解释图版,在我国大庆、江汉、中原等十多家油田一直推广使用至今。李大潜信心十足地说:“理论与应用是相辅相成的,这个课题不仅取得了良好的地质效果和经济效益,而且有力地推动了偏微分方程的理论研究,促使我们建立了等值面边值问题和边界条件均匀化的理论。”1998年,他将此应用课题成果撰写成《等值面边值问题和电阻率测井》专著在英国出版。

在李大潜的心目中,数学的基础理论研究与应用问题研究同样重要,两者谁也不可偏废。从上世纪60年代初紧紧围绕“两弹一星”的研制而投入到与之密切相关的双曲型方程研究,到成功提出了电阻率法测井的数学模型与方法,李大潜在科研上能不断有所建树,都得益于他张开了基础研究与应用研究的双翅。再说,科研要转化为生产力也是时代的要求,他若有所思地告诉笔者:“从应用数学的发展趋势来说,正迅速地从传统的应用数学进入现代应用数学的阶段。现代应用数学的一个突出的标志是应用范围的空前扩展,从传统的力学、物理学等领域扩展到生物、化学、经济、金融、信息、材料、环境、能源等各个学科甚至社会领域。传统应用数学领域的数学模型大都已建立了,且已经成了力学、物理等学科的重要内容,而很多新领域的规律至今仍不清楚,应用数学的建模面临实质性的困难,这也是现代应用数学仍须不断努力攻克的问题。”他还说:“我一直认为,整个数学学科的分布,应该像两个同心圆,纯粹数学作为整个数学的核心和基础,占据着小圆的内部。大圆的外面,是数学外部的广大世界,包括各种其他学科及各种应用领域和高新技术。而在大小圆之间则是应用数学活动的大地盘。其中有些靠近小圆,属于应用数学基础研究的部分,靠近大圆的部分,则是数学与其他学科的交叉领域,在这两者之间的同心圆环上,则分布着各种层次、各种风格的应用数学工作。数学学科发展的原动力,不仅来自它的内部,而且更重要地来自它的外部,来自客观实际的需要。外部需求的驱动和内部矛盾的驱动对数学发展来说应该是比翼齐飞的双翼,是相互联系和促进的,都是必不可少的。”

展开科学与人文的双翅

数学是一门在非常广泛的意义下研究自然和社会现象中的数量关系和空间形式的科学。要在数学的蔚蓝天空下自由翱翔,除了展开基础研究与应用研究的双翅外,还得展开科学与人文的双翅。

李大潜深有感慨地说:“在数学的殿堂里遨游了数十载,我深深体会到:数学不仅是一种研究自然与社会得心应手的工具、一种国际通用的语言、一门博大精深的科学,它更是一种文化。数学中的人文理念――数学的思想和精神,对我为人处世的熏陶,令我终生获益匪浅。”

复旦三代数学大师――苏步青、谷超豪夫妇与李大潜都是对中外传统文化情有独钟的学者。1982年,三代学人同时到法国巴黎访问,在富有诗意的塞纳河边,他们以诗佐酒,赋诗抒怀,成了数学界一段风流佳话。

在“科学的春天”里,李大潜有幸获苏步青举荐赴法国进修。在即将由北京飞往巴黎时,苏步青也恰在北京开会。苏老主动提出趁休会间隙带李大潜游北海公园,为他送行。这令李大潜激动万分。冬日的北海虽没有太多的诗情画意,但他们玩得很开心,登上了白塔,远眺了京城的美景,还兴致勃勃地拍了不少照片。李大潜虽是苏老的得意门生,但能享受如此待遇还是头一回,心情自然十分激动,当晚彻夜难眠,情不自禁地写就一首七律,第二天送苏老斧正。想不到,苏老也写了一首七律赠给李大潜:

偕李大潜游北海公园,赋此赠别

北海风高白塔寒,

快晴初日到林端。

冻匀湖面圆圆镜,

步稳行廊曲曲栏。

此日登临嗟我老,

他年驰骋待君还。

银机顷刻飞千里,

咫尺天涯意未阑。

如今,李大潜仍满怀深情地说:“他年驰骋待君还,是苏老,也是复旦对我的期望和鞭策,希望我早日学成归国,为复旦、为国家做出积极的贡献。诗的最后两句更使这种期望和鼓励带有浓厚的依依惜别之情,至今令我难以忘怀。恩师的教诲,更坚定了我的信念:我的事业在复旦,在祖国。”

谁料到,苏老诗意未尽,李大潜在巴黎逗留期间,苏老又寄赠《怀远》诗一首。李大潜不辜负苏老嘱咐,当即和诗:

和老师《怀远》一首

客里光阴若逝川,

梦魂常在浦江边。

奉诗最喜先生健,

抄邸欢传大有年。

犹忆临行深嘱咐,

岂甘落后应加鞭。

诚知学术渊无底,

挖到深层自及泉。

李大潜能在数学领域开凿出一眼又一眼清泉,正是得益于他科学与人文并重的求学之道。

李大潜自幼喜欢中文古诗,日后也一直注重人文学养的陶冶。尽管李大潜已是硕果累累的数学大家,但至今他业余最酷爱的依然是历史和武侠小说,可以说他是一位地地道道的“武侠迷”。对于有些人觉得武侠小说不入流的讲法,李大潜自有一番理论。他觉得小说是人生的教科书和润滑剂,武侠对做学问很有启示。他常说,做学问就像练武功,要从“手中有剑”到“心中有剑”,最后到“心中无剑”。不能为招式所累,死背数学公式和定理,要做到无招胜有招,才能挥洒自如,随心所欲。“心中无剑”是练武的最高境界,是物我两忘的境界,是创造性思维喷发的境界。虽然李大潜谦虚地说,自己在数学领域远未达到“心中无剑”的境界,但是他对“心中无剑,人剑合一”的体悟,倒恰如其分地折射出“数学大鹏”――李大潜展开科学与人文双翅的风姿。

在林林总总的武侠小说中,《笑傲江湖》最受李大潜所钟爱。他直言《笑傲江湖》中有不少超脱的东西,最适合知识分子阅读。他尤其欣赏令狐冲的豁达大度,不要权力,有超然是非名利之外的境界。武侠中讲究派别、排行座次,讲究忠于师门、不事二师。李大潜认为名门正派的存在并非偶然,自有它的道理,值得总结,但最好的武功往往不是属于名门正派,不要关起门来孤芳自赏。名牌大学也一样,不能老子天下第一,应接受新人才、新思想。名门不应自我封闭,且更要注意内部的团结。李大潜幽默地说道:“有本事到江湖上闯,窝里斗要不得!”

多有气派!

学术人生; 诚恒学问

做学问与练武功,其实都要达到最高境界。李大潜若有所思地说:“要臻至武学最高境界,必须博采各家之长,兼收并蓄,否则令狐冲亦难以独步武林。而做学问也不能拘泥于一个门派。”让李大潜庆幸的是,无论是苏步青还是谷超豪,都有宽大的胸襟,都乐于让弟子师从不同的名师,并主动安排他去法国留学,使他有机会向国际应用数学大师里翁斯院士学习。由此,李大潜悟到:越是出自“名门”,越要看到自己的不足,越要到外面接受锻炼和教育。年少时得拜名师,现在自己又做导师,身份转换了,李大潜深感好学生“一将难求”。他说,真正理想的弟子是基础好,脑子好,同时品格也好,这样不仅带起来比较顺手,而且真正可以教学相长,并委以重任,但这样的学生很难找。他笑称,现在门下弟子不少,但特别好的并不多,好在都很努力。

在扑朔迷离的数学王国里,怎样将基础数学与应用数学巧妙地结合起来,怎样将科学与人文融合起来?为此,李大潜大力鼓励与支持开设数学建模、数学实验等课程,为数学的教学改革打开了一片柳暗花明的新境界。法国科学院院长里翁斯教授由衷地说:“李大潜是一位享有世界声誉的中国研究集体的学术带头人。他做出了一系列真正属于国际第一流的贡献。”这些年来,李大潜接二连三地获得一些科学荣誉,这并不是偶然的。作为大数学家,李大潜先后担任了复旦大学研究生院院长,国务院学位评定委员会数学学科评议组召集人,高等学校数学研究与高等人才培养中心主任,中国工业与应用数学学会理事长,上海市数学会理事长等学术职位,周围的人自然也常常要向他讨教“成功的秘诀”。他总是毫不迟疑地否认有什么“成功的秘诀”,但他会哲理独到地送四个字给勤奋努力的同学们:

第一个字是“诚”。这是做人的基本要求。大学也不是一片净土,同学们应该成为诚实的典范,老老实实做人,老老实实办事,老老实实做学问。

第二个字是“恒”。这是成功的基本保证。聪明和才能都要靠积累,没有恒心,见异思迁,一曝十寒,天资再高的人也不可能有所成就。

第三个字是“学”。这是学生的主业。现在强调素质和创新能力,但素质和能力并非凭空产生,只有认真学习打好基础,方能增长能力,提高素质。

第四个字是“问”。这是聪明的方法。学问之道重在问,不会发问,进不了科学大门,要问在点子上,问出水平来,非得认真思考。问老师、问同伴、问书本、问自己,先思后问,多思勤问,必有长进。

“志存高远,心逐平和。除了数学家的严谨与专注,还要有诗人的激情和遐想。”李大潜就这样驰骋在数学的殿堂里。

手机光明网

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有