01.07 他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

由於他的存在,中國組合學在世界數學界地位卓然。

1983年,中學物理老師陸家羲解決了世界著名的“寇克滿”數學難題和“斯坦納大集定理”,被國際數學界稱為二十年來組合設計中的偉大成就之一,完成了130多年懸而未決的難題。

他是包頭九中的一位普通的物理老師,成了蜚聲國際數學界的著名數學家。

他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

陸家羲(1935-1983)

正當他繼續向科學高峰攀登時,卻因心臟病猝死,年僅48歲。人民日報撰文“拼搏20年,耗盡畢生心血,中學教師陸家羲攻克世界難題”紀念,陸家羲為科學獻身的精神鼓舞了無數青年。

這位偉大的中國民間科學家,是被活活累死的。他的事蹟,很多新一代的年輕人不知道。我認為有必要講給大家。他的悲劇,希望不要再重演。

01

1935年6月,陸家羲出生在上海。父親的工作是“跑街的”,靠賣一些醬油、味精等調味品賺取微薄收入供養四個孩子。貧困的生活讓前三個孩子都夭折了,只有命大的陸家羲活了下來。

父母發現,這個老么聰慧異常,便借錢把他送進小學讀書。面對得來不易的上學機會,陸家羲倍加珍惜。等到上中學,父親因病去世。斷了收入來源,陸家羲只好輟學,到一家五金店當學徒。

新中國成立後,陸家羲告別母親,隻身來到瀋陽,考取東北電器工業管理局辦的統計訓練班。這是一個旨在培養速成實用人才的計劃,半年後,陸家羲以第一名的成績被分配到哈爾濱電機廠工作。

在電機廠,他做過財務、材料、生產等多個崗位工作,任勞任怨,兩次被評為先進生產者。儘管工作非常忙碌,但他始終沒有忘記學習。利用下班時間,他自學了全部高中課程,為了更好的學習,他還自學俄語和英語,不出半年,就能和蘇聯人對話交流,讓同事很驚訝。

1956年夏天,他偶然買到一本介紹組合數學的書《數學方法趣引》,裡面介紹八個妙趣橫生的世界著名數學難題。陸家羲自幼喜歡數學,立即被“寇克滿女生問題”和“斯坦納系列”迷住了。


他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

《數學方法趣引》,徐澤瀛 著

特別是“寇克滿女生問題”看似簡單,卻很有趣味。1850年,英格蘭數學家寇克滿,提出了一個有趣的問題:一名女教師每天下午都要帶領她的15名學生出去散步,她把學生分成5組,每組3人,怎麼安排才能使一週內,每兩名學生恰有一天在同組。

寇克滿在第二年解答了這個問題,但如果人數為任意可分的正整數時,上述編組能夠實現的充分必要條件並沒有被證明。

陸家羲心底登時湧出一個聲音:解決它們!

但一個初中生,想解決這道100多年來都沒有解決的難題,僅靠熱情和衝動是遠遠不夠的,必須要有紮實的知識做後盾。陸家羲想上大學,與廠裡幾番申請,終於在1957年秋考入東北師範大學物理系。

他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

現在的人無法理解,當年的陸家羲是抱了怎樣的決心棄工從學的。他放棄的是每個月64元的高薪,走上了一條只有可憐的助學金的求學之路。

從此,陸家羲的大學生涯就與這道數學題捆綁在一起。每天早早地到圖書館閱讀數學專著,帶著一支筆和幾張紙,上面鋪滿了計算的痕跡。圖書館閉館後,他就在宿舍樓下的路燈下面,繼續思考和演算。

天賦加勤奮,讓陸家羲的物理成績依然名列前茅,在四年的大學期間,他不僅獲得了物理學士學位,而且即將攻克“寇克滿女生問題”。

02

1961年,陸家羲大學畢業,被分配到內蒙古包頭鋼鐵學院任助教。年末就提出了這道問題的解答方案。他將四年的心血寫成論文《寇克滿系列與斯坦納系列製作方法》,投稿到中國科學院數學研究所,滿懷希望地等待刊登。


一年後,他得到回覆,讓他自行核實論文。

1963年,他將論文寄給《數學通報》,希望得到學術媒體的關注。還是過了一年得到回覆,建議改投他刊。一年又一年,連續兩次碰壁。


他又潛心研究,把論文改成《平衡不完全區組可分解不完全區組的構造方法》,投到《數學學報》,這次不到一年就回復了:沒有價值。

耗費五年心血培育的花,卻始終無法綻放,這種鬱悶在當時無人能夠理解。十年動亂開始後,陸家羲不甘心,又先後投了四次論文,均石沉大海。

這段時間,陸家羲的教學工作也開始了頻繁調動。他先後在教育局教研室、包八中、包五中、包二十四中、包九中任教。

無論到哪裡,他依然心心念著他的“寇克滿”。在包九中,陸家羲是最受學生愛戴的物理老師。課餘時間,陸家羲集中在研究組合數學。他想著一定要拿下“寇克滿女生問題”,在這些年,隨著研究的深入,他又增加了很多新的思路和方法。

那時的包頭,是個邊陲小城市,信息不發達。為了拿到更多的資料,他隻身前往北京,在北京圖書館查閱外文材料。

兩耳不問窗外事,一心只想寇克滿。在那敏感的十年,性格孤僻的陸家羲成了反面典型,被指責走“bz道路”,受盡了嘲諷和白眼。他為了能躲在宿舍研究,自己創立了“海燕戰鬥隊”,這個假象為他贏得了寶貴的研究時間。

他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

陸家羲(右)

直到1978和1979年,凝結了20年的研究心血被他反覆修改,寫成論文寄出,卻得知了一個晴天霹靂的消息。

寇克滿女生問題,早在1971年就被美籍印度裔數學家喬得赫裡及博士生威爾遜攻克,這在當時閉塞的中國,聞所未聞。陸家羲一下子覺得支撐自己的信念坍塌了,久久不願相信。這種感覺就像,你和一個女生約定,要賺到大錢回來娶她,可是當你殫精竭慮終於衣錦還鄉,卻發現她早已嫁做人婦。

原本自己在1961年就基本解決了“寇克滿女生問題”,哪怕是1965年能夠第一次成功發表論文,也比美國數學家早6年。由於信息的閉塞,讓陸家羲和中國屈居人後,無比遺憾!

自從與“寇克滿女生問題”結緣以來,18年的心血,成了他最為看重的孩子,沒想到這個18歲的孩子,命運竟然如此悲涼。

他熱愛科學,從來沒有動搖過攀登科學高峰的信念。這次的打擊卻讓他迷茫,如果再有新作品問世,還是如此下場又當如何?

但他重新爬了起來,以頑強的意志繼續攀登數學高峰。這次,他的目光投向了“斯坦納系列大集”。

03

陸家羲這回知道了,“斯坦納系列大集”自提出至今130多年,世界還無人攻克,這給了他充足的信心。他擔任高中畢業班的物理老師,繁重的教學任務,讓他只能每天晚上10點之後才能坐下來研究,有時候一忙就到第二天。他也不休息,直接去上課,回來繼續研究。這樣的作息成了家常便飯。常常牙痛的難受,索性就拔掉,慢慢的滿口牙變得孤苦伶仃了,妻子看在眼裡,疼在心裡。

因為他日常太沉浸於斯坦納系列,旁人無法理解,暗地裡叫他“精神病”。有一次,他送女兒去幼兒園,邊走路邊思考,裝上了幼兒園的運動器械,帶了幾個大包回來,傳為笑談。

他快馬加鞭,終於在1979年10月取得重大突破,寫成論文寄給了位於美國的關於組合數學的世界著名雜誌《組合論》。

這次,很快有了回應,稱“如果屬實,將是一個重要結果”,當時世界上有很多數學家都在攻克這一難題,然而基本看不到成功的影子。

他們期待著來自包九中的中學老師的突破。

陸家羲的二十年心血終於得到了認可,他夜以繼日地撰寫論文。1981年9月,《組合論雜誌》陸續收到陸家羲寄來的《論不相交斯坦納三元系大集》3篇文章,解決了世界性組合難題,首開整體解決大集存在性問題之先河,一經發表即引發數學界轟動,被稱為“二十年來組合設計中的偉大成就之一”。

一位普通的中國物理老師,竟成了國際數學界的紅人。加拿大多倫多大學校長專門給包九中校長寫了一封熱情洋溢的表揚信:“你們的陸家羲,是聞名西方的數學家。他讓我轉告你們,他應該調到大學崗位,這樣可以更好地促進中國數學的發展。”並計劃按照著名學者的待遇,邀請陸家羲在1984年前往加拿大講學。

這一天,陸家羲等了太久,他在日記中寫道:“應該再多些,應該再早些。”

陸家羲授權給哥倫比亞大學出版他的論文,分文未取,他太珍惜自己的研究成果了。為了能夠順利發表,他什麼都不在乎,只擔心當年“寇克滿”的悲劇重演。

在陸家羲紅透西方數學界時,國內對他並不十分了解。當1983年7月,中國有關部門邀請負責陸家羲論文審稿的門德爾遜和邦迪兩位教授到中國講學時,門德爾遜特別提出想與陸家羲見面,陸家羲才漸漸被人所知。

04

1983年10月,第四屆中國數學年會在武漢召開,大會特別邀請了陸家羲作為嘉賓分享“斯坦納系列”研究成果。

為了參加這次會議,陸家羲借了400元錢作為盤纏。在會上,興奮的陸家羲連連告訴數學界同仁,正在抓緊整理其他的六個例外值。

這一次,陸家羲的心血終於沒有白費,他要在這座數學高峰上繼續攀登。他說,自己快50了,真正能夠專心科研的時間並不多了,要抓緊時間幹。

為了節省路費,陸家羲從武漢坐火車到北京轉車,然後回到包頭。他和家人吃完晚飯閒聊幾句,就嚷嚷著“太累了,太累了,明天再說,先休息”。

沒想到一語成讖,10月31日凌晨一點左右,他呼吸急促,突發心肌梗塞猝死,再也沒有醒來,年僅48歲。

醫生診斷,這是多年來累積的疲勞和緊張所致,在人生的大起大落中,陸家羲的身體再也無法承受了。換句話說,他是被活活累死的。

不禁讓人想起,蜚聲世界的數學家陳景潤,同樣也是累死的,為何數學家的命運如此的“巧合”?

他是中學物理老師,數學成就不輸陳景潤,為了科研被活活累死

在陸家羲去世後9個月後,他在國內的第一篇論文終於發表。他以研究成果“關於不相交斯特納三元系大集的研究”榮獲中國第三屆國家自然科學一等獎。

國內數學界對於陸家羲的突然離世驚愕不已,著名數學家吳文俊說,雖然如今陸家羲的學術成就和做人品格為人知曉,但如果沒有國際友人的提醒,陸家羲可能依然貧病交加,處於被埋沒的狀態。這個現象,理應我們深思。

內蒙古自治區追授他為“特級教師”,頒發五千元獎金,號召全區青年向陸家羲學習。

相關部門組織專家重新審定認為,陸家羲於1965年提交的“平衡不完全區組與可分解平衡不完全區組的構造方法”可以充分解決“寇克滿女生問題”,這比國外提出的解決方法領先6年。

加拿大多倫多大學組合學著名教授門德爾遜對陸家羲的突然離世非常悲痛,直言這對世界數學無疑是極大的損失。

時光不能倒流,中國也因為當時的亂象和對人才的忽視,失去了一次領先世界的機會,損失不可謂不慘痛。

斯人已逝,理想尚存。中國不是沒有人才,但需要保護人才的土壤。

由於陸家羲突出的科學成就,他被譽為“中國最偉大的業餘科學家”,成為中國民間科學家的一面旗幟。他為中國組合學贏得了在世界數學界的地位,但不像華羅庚、蘇步青、陳景潤等數學家那樣聞名於世。

然而,英雄不會永遠被隱藏在角落。陸家羲的母校東北師範大學,從2017年秋季開始,從數學和物理兩個專業共選拔不超過40人,組成“陸家羲數理基地班”,邀請國際知名教授進行授課。

踐行陸家羲的刻苦科研精神,培養人才,保護人才,才是我們最應該做的。


1.《有關組合數學家陸家羲的幾點史實澄清》,朱安遠,郭華珍,朱靜姝


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