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科學領航者的故事



圖說:著名數學家、中國科學院院士、復旦大學教授李大潛 採訪物件供圖(下同)

他是當代中國著名的數學家,師從蘇步青、谷超豪兩位“一代宗師”;他是中國科學院、第三世界科學院、歐洲科學院、法國科學院、葡萄牙科學院“五院院士”;他是中國現代應用數學的奠基人之一……走近諸多光環之下的復旦大學教授李大潛,和他聊得最多的不是他的功績、他的學術,而是人生百態。

李大潛生於1937年11月,正值八·一三淞滬抗戰最慘烈的時候。為避戰禍,父母抱著襁褓中的李大潛,由南通到了上海,住進了法租界。或許,人生最早的懵懂經歷,造就了他一生的報國之志。他兩歲便認書識字、四歲回到家鄉南通上小學。

數學家都是天才?李先生並不這樣認為。恐怕沒人會想到,李大潛初中時的一次數學測驗,那一次,竟只得了18分。

“我自小爭勝好強,測驗時也總是逞能地搶交頭卷。由小學五年級跳級進入初中,第一次數學測驗就故態復萌,題目來了以後,沒有仔細想清楚,就搶著第一個交了卷。對題目理解不深入,又不仔細檢查,結果只得了18分。”李大潛說,及格是60分,當時老師的規矩是,少一分要打一次手心,而且用的是戒尺。少了42分,就是整整42記。他當時就嚇得大哭。不料,老師手下留情,破例沒有懲罰李大潛。但這件事給了他難得的教訓。沒過多久,李大潛的第二次數學測驗就得了98分。

李大潛說,現在想想,如果當時捱了打,恐怕就會對學習數學失去信心,甚至對數學心生怨恨,更不會去研究數學。他如今常以這件事,來和中小學數學老師交流,“學生需要鼓勵,不是打壓,更不能以一時的分數論英雄。”

天才大多不是天生的,興趣才是引導人成為“天才”最好的老師。從此之後,李大潛慢慢迷上了數學。他認識到,“數學不僅是公式、定理,更反映了豐富多彩的生活”。“為什麼三隻腳的桌子最穩”“河對面有一棵樹,不過河怎樣才能測出樹的高度”——這些問題是數學,也是生活,都給他帶來了啟發和觸動。除了學習外,他還閱讀了大量的“閒書”。當時,蘇聯科普作家別萊利曼編寫的《趣味幾何學》《趣味代數學》等科普讀物,幫助他打開了視野。李大潛記得,這些書裡面,還經常引用馬克·吐溫、儒勒·凡爾納等名家小說的動人片斷,這給喜愛文學的少年李大潛留下了深刻的印象。

1953年,15歲的李大潛考入了復旦大學數學系,成為年級學生中年齡最小的一個。他進入復旦校園,得到蘇步青、谷超豪兩位大師的培養與賞識,加入微分幾何討論班。曾幾何時,蘇步青、谷超豪、李大潛在數學界留下了“蘇門三代”的佳話。

蘇步青是中國微分幾何學派的創始人,在國際數學界享有“東方第一幾何學家”的美譽。谷超豪曾是蘇先生創立的微分幾何學派的中堅力量,後又轉向偏微分方程的研究方向和數學物理領域,不斷開創學術上的輝煌。李大潛則開始在擬線性雙曲組的領域中接過了谷先生的接力棒,逐步在偏微分方程、分佈引數系統的控制理論及工業應用等領域中,開展了自己的系統研究。



圖說:1957年大學畢業照

蜚聲中外的復旦三代數學大師——蘇步青、谷超豪與李大潛,都對中外傳統文化情有獨鍾。

1982年,三代人同時到法國巴黎訪問,在塞納河邊,他們以詩佐酒,賦詩抒懷,留下了難忘的紀念。至今,李大潛還記得蘇老在自己首次跨出國門、到巴黎進修時的贈詩:“此日登臨嗟我老,他年馳騁待君還。銀機頃刻飛千里,咫尺天涯意未闌。”李大潛說,恩師教導,餘音繞樑,更堅定了自己報效祖國的信念。

李大潛在復旦最初,一直隨恩師研究的是基礎數學,而如今,他已經多年深耕在應用數學領域,這與他上世紀六、七十年代在工廠裡度過的三年經歷密不可分。那時,他在上海電機廠及上海汽輪機廠,“每天和工人、技術人員一起勞動和工作,我發現工廠裡很多迫切需要解決的問題,實際上都是數學問題。這些都是關在學校裡難以想到的。”

在一個圓形軸承上找出圓心點,是車間裡經常要處理的問題。李大潛說,已知一個圓,求其圓心,在初中的幾何課上就講過,在紙上做是一件最簡單不過的事。可現實則並非如此。軸承的邊緣總有磨損,這時面對的圓總是殘缺不全,這就不能“紙上談兵”找到圓心了。李大潛看到工廠裡的劃線工乾淨利落,有效地解決了這個問題,而且符合幾何學理論,受到了很大的教育和觸動。

為了有效地解決工廠裡種種實際問題,李大潛自學了有關的工科知識,系統學習了多門大學物理學和力學課程,並深入解決了應用中的不少問題。正是這段經歷,讓李大潛一個埋頭理論研究的工作者,逐步走向應用數學的廣闊天地。



圖說:20世紀70年代初,在潛江江漢油田現場考察

上世紀60年代,我國石油資源緊缺。李大潛回憶,當時上海的公共汽車上全都頂著個大氣包,裡面裝著液化氣用來驅動汽車。石油藏在地底下,油分子藏在岩石細微的孔隙裡,看不見,摸不著。怎麼為油田探明儲量、確定開採的方案?憑藉此前的理論積澱,李大潛從1974年開始數次到江漢油田考察,帶領團隊建立了電阻率測井的數學模型和方法,成功地用於油田開發的實踐。“事實證明,這種以問題驅動的研究方向是非常有生命力的。”這一應用成果,填補了當時的國內空白,不僅一直在生產實踐中發揮著作用,而且還帶動了一些新數學課題的理論研究。

李大潛愛好文學,還是個武俠小說迷,喜歡金庸和古龍的小說。在香港文匯報上,他曾刊登過一篇題為《李大潛用金庸武俠小說詮釋數學》的採訪文章。古龍在《多情劍客無情劍》中形容武學境界:從手中有劍到心中有劍、再從心中有劍到心中無劍。李大潛說,學數學也是一樣的道理,不能死記硬背,只知道“手中有劍”;惟有“心中有劍”,懂得數學的思維方法,才能融會貫通。當然還有更高的學問,那就是物我兩忘、創造性思維噴發的境界,即“心中無劍”。有人曾問:“李先生自以為功力如何?”他笑答:“在數學領域遠未達到‘心中無劍’的境界,而‘心中無劍,人劍合一’,正是我一生的追求。”

金庸的小說《笑傲江湖》最為李大潛所鍾愛。他直言,喜歡令狐沖的豁達大度,不要權力,有超然是非名利的境界。他認為,名門正派的存在並非偶然,自有它的道理,值得總結,但最好的武功往往不是屬於名門正派,不要關起門來孤芳自賞。名牌大學也一樣,不能“老子天下第一”,應接受新人才、新思想。名門不應自我封閉,更要注意內部的團結。李大潛幽默地說道:“有本事到江湖上闖,窩裡鬥要不得!”



如今,李大潛年逾八旬,但他說:“內心依然與70年前的那個少年一樣,有著一顆對數學、對科學充滿興趣、滿懷摯愛和敬畏的心。”他最近十年來,一直系統研究雙曲系統邊界的同步性。“同步性是一個非常普遍的自然現象,在東南亞的叢林裡,幾百萬只螢火蟲沒有任何人指揮,卻能同時發光,同時熄滅,這就是同步;再比如,人體心臟的起搏細胞數以萬計,它們必須同時作用,心臟才能跳動。”人類已經廣泛利用了同步現象,比如同步衛星,但是,在更廣闊、更深奧的領域中揭示“同步性”的規律,應用前景將是無限的。李大潛所關注的,永遠都是最基礎性的研究,“中國要走向數學強國、科技強國,原創是關鍵。”



在李大潛家鄉南通市的狼山上,有一座古剎廣教寺,山門前的一幅對聯寫道:“長嘯一聲山鳴谷應,舉頭回顧海闊天空”。李大潛說道:這反映了一個學子應有的抱負和胸襟,也詮釋了自己的人生格言“志有高遠、心逐平和”。

新民晚報記者 張炯強

李大潛簡介

李大潛,數學家。1937年11月出生於江蘇省南通市。1957年畢業於復旦大學數學系。1995年當選中國科學院院士。1997年當選第三世界科學院院士。2005年當選法國科學院外籍院士。2007年當選歐洲科學院院士。2008年當選葡萄牙科學院外籍院士。



李大潛長期堅持基礎理論和應用研究,並密切結合、相互促進,在偏微分方程的理論及應用方面,取得了多項具有國際先進水平的成果。同時,李大潛堅持數學理論和生產實際相結合,對石油開發中的各種電阻率測井方法提供了統一的數學模型及高效的計算方法,已成為該領域中的基本理論框架。以此為依據而製作的微球形聚焦測井儀器近三十年來成功地在大慶等多個油田使用至今。這方面的成果已為我國應用數學的發展提供了經典的成功範例。

李大潛為中國數學事業的發展、為提升與擴大中國數學在國際上的地位與影響,做出過突出貢獻。在連續兩屆擔任中國數學會副理事長期間,他作為中國數學會三人代表團的成員參加了1998年在德國德累斯頓召開的國際數學聯盟(IMU)成員國代表大會,為在北京舉辦2002年的國際數學家大會(ICM2002)爭得了申辦權。這是國際數學家大會一百多年來第一次在中國、也是第一次在發展中國家舉辦,又是二十一世紀的首次國際數學家大會。

李大潛的12本英文專著及教材已分別在美國、英國及法國出版。曾獲國家自然科學獎二等獎、三等獎,何梁何利基金科學與技術進步獎,國家教委科技進步獎一等獎,上海市科技進步獎一等獎(二項),華羅庚數學獎,上海市科技功臣獎,蘇步青應用數學獎等多項科技獎勵,以及全國高等學校教材國家優秀獎,高等教育上海市教學成果獎特等獎(二項)及高等教育國家級教學成果獎一等獎。

其在國際上有影響力的主要研究成果:

以空氣動力學中的激波現象為主要背景,對一般形式的一維擬線性雙曲型方程組的經典解及經典間斷解建立了迄今為止最完整、深入的區域性理論。完全非線性波動方程經典解的整體存在性與生命跨度。雙曲系統的精確同步性及逼近同步性,等等。

美國數學家D. G. Schaeffer教授指出,李大潛“得到了氣體動力學中好幾個經典問題的解的結構,這些結構多年來一直只是猜測,而李卻嚴密地證實了這一點”,“十分令人激動”。

法國科學院院士J.Leray教授認為,“對很多研究工作者感興趣的各種問題提供了精密而優美的解答”,“其結果適用於流體動力學中的一些重要問題,李大潛的聲望是世界性的”。

法國科學院院士J.-L. Lions教授認為,“李大潛是一個同時關心理論和應用兩方面的國際級別的數學家”,“是一個享有世界盛譽的中國研究集體的學術帶頭人。多年來他做出了一系列真正屬於國際第一流的貢獻”。

分類: 情感
時間: 2021-10-20

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