现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

著名数学家、中科院院士王元曾有评价,“中国现代数学研究是上世纪30年代才真正开始的”。而这是与

苏步青、陈建功、姜立夫等数学教育先驱分不开的。接下来有请诸位读者,与小编一起走进苏步青院士的人生路吧。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

从放牛娃到立志报国的学者

苏步青1902年出生在浙江省平阳县雁荡山区带溪乡的一个农民家庭,家中有13个兄弟姐妹。由于家庭贫穷,他童年时就要帮助家人割草、喂猪、放牛。父亲见其聪慧,在他9岁时全家吃杂粮,省下大米送他到县城读书。但是,由于家乡闽南话与县城温州话差距较大,以及县城事感新鲜,整天玩耍无心读书,成绩为倒数第一,另转学后依旧如此。后幸得一位姓陈老师教导,“人穷志不穷,不能对不起父亲”,进而发奋图强,半年后就成为班级第一,并在这其中阅读较多文学作品。[1]

1914年,苏步青考入浙江温州第十中学。最初他立志读完《资治通鉴》,将来当历史学家。在二年级时,恰逢日本留学的杨老师教数学。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲到,“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举...”,以及数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这一堂课让他终身难忘,于是兴趣从文学转向数学。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

1924年在日本留学的苏步青

1919年经由中学校长帮助,赴日本东京高等工业学校电机系留学,毕业后赴日本东北帝国大学数学系,以“微积分”和“解析几何”满分成绩被录取。期间在帝国大学的图书馆学习了大量知识,并上当帝国大学的讲师。1928年在一般曲面研究中发现4次代数锥面,这是几何研究中的重大突破,其成果被数学界称为“苏锥面”。苏成为日本乃至国际有名的数学人物。1931年博士毕业后,由于报国热情以及与学长陈建功(第一个留日数学博士,苏步青为第二人)的约定,回到故乡浙江大学,要在故乡建一流的数学系。1942年浙大数学系获得李约瑟[2]“东方剑桥”的赞誉。

教书育人培养现代数学嵴梁

从1931年起,苏步青与函数论学家陈建功密切合作,在高年级学生和助教中举办数学研究班,引导学生及早走上当时科研前沿,强调阅读和讲解数学文献以及从事研究能力的训练。研究班中对学生要求严格,各门课程都有习题课,学生要上黑板算题,算不出就不得下去,称为“挂黑板”。在抗日战争期间,学校西迁贵州,虽被迫在山洞里,苏步青还为学生举办讨论班。在此阶段,苏步青带着他的几位早期学生熊全治、张素诚、白正国等人,坚持射影微分几何、代数曲线奇点的研究的研究,产生了一系列的重要成果。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

1931年浙江大学理学院数学系欢迎苏步青合影(前排左三为陈建功,左四为苏步青)

在教育学生方面,苏步青曾说过:“鼓励学生超过自己,又对学生提出严格的要求,使他们感到有压力。这是培养学生成为数学人才的一种值得重视的经验。”苏步青对学生要求之严格是出了名的,实际上近乎苛刻。在他的字典里,容不得“大概”、“也许”、“可能”这些词语。数学论文碰到“显而易见”之处常有“猫腻”,他都穷追不舍。就是这样的严格、严密与严谨,寒窗冷凳,才培育出大批的优秀学生,包括着名数学家。这其中有熊全治、张素诚、杨忠道、谷超豪、胡和生、夏道行、秦元勋等。中国科学院院士谷超豪在1943年报考浙江大学数学系时,得到过苏步青直接的“教诲”。有一次他拿了一篇相当艰深的论文要谷超豪在一个月内读懂。通过谷超豪的表现,知道他吸收能力强,思想敏锐,因此将他作为重点培养的对象,除了让他参加微分几何的讨论班外,还让他参加陈建功数学讲座班,以后还建议他去苏联进修。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

苏步青和学生们(从左到右依次为胡和生,李大潜,苏步青,谷超豪)

1952年,全国大学进行院系调整,浙江大学改组成工业大学,数学系师生大部分并入上海复旦大学。复旦大学时任校长对陈建功、苏步青两位教授特别重视。加上微分几何学在这个时期里,有了迅速的发展。苏先生和他的学生一方面继承以往研究的传统,另一方面则把研究的领域扩大到一般空间微分几何学。张素诚先生已转到拓扑学,熊全治先生在美国搞整体微分几何。谷超豪、胡和生两位先生参加到微分几何研究群体中并很快成为中坚力量,后来都成为中科院院士.院系调整时,他们随苏先生一起来到复旦大学,最终使创立于浙江大学的微分几何学派在复旦大学得到发扬和光大。苏步青之后一直在复旦耕耘,1956年他担任复旦大学副校长,1978年任校长,1983年后一直担任名誉校长。

开创应用数学——计算几何

1972年9月,这是苏步青第三次来到江南造船厂,与前两次接受批判和劳动教育、进行调查不同,这一次他是为解决造船难题、开发更好的船体数学放样方法而来。上世纪六七十年代,国际上造船、汽车等工业迅速发展,计算机的工业应用也日趋广泛,计算几何学科逐渐形成,1960年已出现了第一个船舶线型光顺计算程序。而当时国内科研停滞,造船工业中还在沿用传统繁重的手工船舶线型放样方法,船体数学放样研究进展十分缓慢。“应该尽快用先进的科学技术为他们减轻劳动强度,提高工作效率。”看到放样工人几个月才能把船体的三向剖线光顺好,已到古稀之年(70岁)的苏步青急在心里。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

在造船厂计算机房讨论船体放样(右一:刘鼎元右二:舒五昌左一:忻元龙)

苏步青全身心投入,很快就找到了突破口,提出了一整套方案,即从参数曲线和参数曲面着手,解决大挠度曲线、空间曲线和曲面的问题。但由于长时间的工作苏步青病倒了。接着,他交待学生忻元龙和船厂工人顾灵通继续研究曲线光顺方法;而他自己则集中精力研究国外文献,从数学理论上提出指导意见。经过夜以继日的钻研,苏步青翻译国外相关论文并编印出《样条拟合译文选》,引导了全国数学放样工作。最终,在苏步青的指导下,忻元龙和顾灵通完成的算法程序成功计算了几条不同类型的船。江南造船厂数学放样小组顺利完成了线型光顺课题。

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

邓小平与苏步青

“这些都是在逆境中作出的,不能不令人更加敬仰他。”与苏步青一起参与江南造船厂船体数学放样方法研究的华宣积感慨地说。后来,苏步青连续发表系列论文,为我国计算机辅助几何设计的发展作出了重要贡献。在邓小平的支持下,1977年苏步青回到复旦大学后立即着手重建数学研究所、接收研究生和恢复数学讨论班,快速召回那批学术骨干成员。1982年,苏步青组织成立了全国计算几何协作组,为我国计算机辅助设计和制造方面的高科技项目提供理论和方法,并培养了一批理论和实际相结合的人才。

开展基础教育工作

苏步青还为中等数学教育付出大量心血。1983年,苏步青退居二线,他了解一些中学数学老师水平不高,错答学生的提问。于是他决定为中学教师举办讲习班,指导他们用高等数学的观点来看待初等数学。他组织了三次讲习班。一些朋友劝他不要太辛劳,他说:“我苏步青剩下的时间都是人民的,举办讲习班就是做一点力所能及的工作。我这也只是‘千金买马骨’,希望能有更多的大学老师为培养中学老师做有益的工作。”他曾写道:“安得教鞭重在手,弦歌声里尽余微。”对一些短视的年轻人,他告诫道:为学应须毕生力,攀高贵在少年时;风物宜放长远量,不要追逐虚浮的享受主义。苏步青将毕生的精力奉献给了数学,奉献给了中国的数学事业,他的一生,正如他所说:“微分显万象,平生问几何”。(完)

写在最后:

现代数学的奠基人:院士宗师苏步青

苏步青,1927年毕业于日本东北帝国大学,1931年获该学校理学博士学位。1948年当选中央研究院院士。1955年选聘为中国科学院院士(学部委员)。后为复旦大学教授、校长、名誉校长。主要从事微分几何学和计算几何学等方面的研究以及教育领导工作,被誉为“东方第一几何家”。苏步青在中国发展教育事业培养科学人才方面做出了重要贡献,1931年到1952年间,苏步青培养了近100名学生,在国内10多所着名高校中任正副系主任的就有25位,有5人被选为中国科学院院士,连解放后培养的3名院士,共有8名院士学生。

[1]除了读课本之外,他还开始读《东周列国志》,有些字不懂,就步行几十里山路,向人借《康熙字典》。另外还熟读了《千家诗》、《唐诗三百首》。选自王丹红《平生问几何,一生一卷诗》,科学时报,2004.

[2]李约瑟:英国皇家学会会员、美国国家科学院外籍院士、中国科学院外籍院士。曾提出李约瑟难题:尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?


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