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数学与工程的纠缠 精选

已有 7980 次阅读 2023-10-22 05:39 |系统分类:人物纪事

数学与工程的纠缠

读石根华先生自传《根系中华,心牵故土——一个数学家的五十年工程师生涯》有感

王善勇(澳大利亚纽卡斯尔大学土木系教授)

 

石根华先生这本自传的初稿我是花了一周的时间,一字一句读完的。我通常读书是很快的,为什么这次读得这么慢呢?因为这本传记必须这么慢慢地读,慢慢地体会。这是我这么多年来读过的所有海内外人物传记中最打动我的一部,这是一部能影响一个人的人生观,价值观,学术观,甚至世界观的传记。一旦正式出版,相信一定会影响无数海内外的年轻人,当然也包括教授学者。

石先生是世界著名数学力学家在我们这个领域蜚声海内外,一直是我崇拜的偶像。一个很偶然的机会,我有了他的微信。于是我就把我的一份中文简历发给了他,请他指正。那是澳洲一个冬日的早晨,身在美国旧金山的石先生突然用微信给我打了个电话。电话里的石先生非常和气,亲切,口音竟然有些莫名的熟悉。石先生告诉我他也是河北唐山的。我问唐山哪里的?石先生说是乐亭县的。我赶紧说我是滦县的。滦县离乐亭很近,两个县由一条滦河相连。石先生的故事就是从这条滦河说起的。石先生的文采非常好,有着河北人特有的敏感和燕赵儿女的侠骨柔情。他的传记是由108个小故事组成的,讲述了他作为数学家中卓越的工程师,工程师中传奇的数学家跌宕起伏,波澜壮阔的一生。每个小故事看似平淡,但却蕴含着朴素的哲理,非常容易引起共鸣。

石先生的父母都是闯过关东的好汉。石先生出生在东北的齐齐哈尔,九岁的时候回到老家乐亭县。值得一提的是,革命先驱李大钊年轻时就在石先生所在的村宋家读过私塾,与石先生的家隔路相对。李,宋两家人,抗日都很坚決,都有家人牺牲。后来石先生去了滦县上学,需要住宿。滦河水经常泛滥,他经常每周步行100华里去上学,路途的艰辛磨练了年少的石根华顽强的意志品质。石先生从小学就展现了非凡的数学天赋,最后以优异的成就考入了北大数学系。学习有秘密吗?石先生是这样理解的:“当我做一本题目,只读这些题目。比如说 1000 道题,我逐渐理解每道题问得是什么,然后都把它记住,从而找到每道题之间的关系,第一个题解决,第二个、第三个题也都随之解决了,这样,很多题就都解决了。到最后,每一个题目其实是给了我提示。题目看多了,便不知不觉就把所有的都解决了。做不出来的、需要拿笔做的,几乎是寥寥无几。” 这就是融会贯通的精髓啊。我们这些教授现在给大学生,研究生上课也不断强调要找出自己学过的各个知识点的内在联系,这样的知识才是自己的知识,活的知识,才能灵活运用。而石先生小学的时候已经掌握了这种学习方法了。

石先生北大研究生毕业后选择去祖国最需要,最艰苦的大西北去工作,理由只有一个那就是想把他学到的数学知识应用到实际中,为人们造福。 我读到这里,其实是有些不理解的。北大的高材生去最偏僻的大西北,只是为了学以致用,理论联系实际?是不是大材小用?然而当你读到石先生去的地方是中国核工业供电的水电站所在地,急需专业人才时,你就会理解了。而后来当你读到石先生的成名理论“块体理论”思想就是在西部最困难的工作条件下,挑战最困难的工程难题时萌芽的,这时,你会更加理解理论要与实践结合的确是真理。如果说,石先生学术上的非凡成就是因为他有着深厚的数学功底的话,那么他丰富的工程经验无疑就是他成功的强大的引擎,两者缺一不可。石先生是这样认识数学的:“数学的历史就是数学结合实际,数学解决问题的历史。” 

多年以后石先生又去美国著名的学府加州伯克利大学攻读博士,导师是Goodman教授,后来的世界学术权威。Goodman 也是一个天才,比年轻的石先生大不了几岁。两个天才聚到了一起,亦师亦友。导师和学生的关系其实是互相成全的关系。Goodman 给年轻的石根华创造了自由的环境,任他尽情施展才华。石根华也从Goodman 身上学到了美国教授特有的治学理念和智慧,以及中美两种文化的不同:中国人同情弱者,美国人崇拜强者。这种文化,让石根华变得越来越强大。经过十几二十年的艰苦卓绝的努力,石先生继块体理论之后,相继推出了著名的DDA,和流形元模型,再次震动学术界。然而,石根华并不是一个恃强凌弱,不可一世的人,因为他的血液里始终流淌着中国人特有的谦虚与温情的血液。在伯克利,当我读到石先生请一个年轻的来自中国台湾的年轻学者去一家饭馆吃山东菜,只是为了安慰这位年轻人在美国的大学没有拿到终身教职不得不回台湾的的无助心情。那个台湾的年轻人后来回了台湾专门请石先生访问台湾,也请石先生去了一家山东饭馆,点了当年相同的菜。。。。。。

什么是研究的动力——一个美好的愿望。石先生在碧口工地的十年,希望能有一种不连续的计算方法,像是梦想,他希望有一天我们作好这个方法,痛痛快快地回到工地用一下。石先生某种程度上是个理想主义者,是一个很纯粹的人。而所有这些理念竟然来自他在西部工地读的《探矿者》这本书,以及中国民工在美国修铁路的那种精神。美国人惊讶:中国人可以拼到生命的最后一刻。

当我们在工作中遇到困难时该怎么办?石先生是这样回答的:遇到问题时,你对工程的忠诚、对计算的忠诚、对数学的忠诚,以及对所有团队的忠诚,就是对事业的忠诚,这是最重要的。在此基础上,尽量把我们的数学严格化、力学严格化。然后工程一定要符合实际,尽力抓住主要因素。并且要向大家学习,跟大家好好交流,低下头虚心来向大家学习,而且努力提高自己。团队里要有非常好的合作,这样才能达到我们想要的效果。

科研中什么最难?创新最难,而灵感是创新的一把钥匙。而所谓灵感,创新,在一般人看来都是只可意会,不可言传的很神秘的东西。石先生一生得到了七次灵感,他通过七个小故事很形象地告诉大家灵感是如何来的?如何利用灵感解决了关键的科学问题,都是非常宝贵的经验。像这样的绝招,一般是不会与人分享的。

除此以外,说到治学经验,石先生至少用了三十个小故事讲解他的块体理论,DDA 有流形元的理念,举重若轻。我个人认为,这部分是写给至少博士生以上的人看的。就像我读费曼的三册《物理学讲义》虽说是给本科生的讲义,但我认为最受益的应该是物理学教授,而不是本科生。因为只有教授才能真正领会费曼对物理学理解的精妙之处。石先生的这些做科研的绝招也是这样,越嚼越有味道,让人拍案叫绝!当然如果本科生能领会到其中的要义,自然是额外的收获。

石先生说来美国最大的收获就是:第一、思考要灵活;第二、思考要实际;第三、思考要越简单越好。第三点尤为重要,因为这就是实际。我问石先生,如何理解第三条,思考要越简单越好。石先生还没回答我,但我从后面的小故事中已经找到了答案。其实,这本石先生的自传中还有很多类似的石先生总结的人生和治学的智慧,非常值得读者去认真研读,将受益终生。 

石先生曾经感慨,出国难,回国更难。出国是一个人的奋斗、奋斗出自己的地位就可以了,但回国是实现理想——这个等级不是一样的。出国的时候,是个人的事业,回国的时候是建立一个多人的事业。从时间上讲,出国要面对的是一个人的一生,而回国至少要考虑的是长远的未来。石先生跟我说,他的名字“石根华”似乎命中注定,他的根永远在祖国。石先生是一个有情怀,重感情的人。他创造各种条件,为祖国的建设事业做出了不可磨灭的贡献。他在文中这样写道:“每当我流落在这个世界的时候,常常在想我多么像这只狼狗呢,流浪天涯,孤独,却无法与狼群混在一起。它也许生活得很痛快,它也许很想回来,吃着它爱的荞麦面饺子、保护牛群,但它已经回不去了。可是,我是人,比狗聪明,因为我有人的智慧。我可以回来,吃荞麦面饺子,保护牛群。”  石先生的这些话,都是发自内心的,让人动容。 

 三千年读史,无外功名利禄;九万里悟道,终归诗酒田园。最后送上石先生在攻克接触理论的难关后写的两首诗——《清风》和《夜归》以飨读者:

 

《清风》

雪化冰消留春寒,

风轻松静待人还。

灵思初醒东山梦,

笑说苦心二十年。

 

《夜归》

夜归飞雪寒,

风暴伴新年。

孤車冰上路,

何惧迷题难。

茫然疑无路,

灵思一舜间。

松涧冷中疑,

奇思达天边。




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