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新世纪伊始,中国数学界迎来了美丽的“春天”。2002年8月20日,全世界的数学家将云集北京,第一次在一个发展中国家举行“国际数学家大会”。中国数学,再次成为世界关注的一个焦点。
1900-1929:中国现代数学的起始阶段
让我们的思绪回到100年以前。清末的中国。百业凋敝,科技衰微。中国传统数学也是江河日下。不过,从浙江海宁走出来的李善兰有一项工作为人称道,人称“李善兰恒等式”,算是中国传统数学的最后一个亮点。
此后的中国数学,完全是重起炉灶,按照西方数学模式发展起来的。1900年德国数学家希尔伯特在巴黎数学家大会上提出23个著名的数学问题,当时的中国恐怕无人能听懂这些问题的意思。
20世纪的头十年,有一些年轻学子到国外研修数学,如冯祖荀到日本京都大学主修数学,回国后任北大数学系主任多年;秦汾、郑桐荪留学美国后,为辛亥革命前后的中国数学教育作过贡献。
中国现代数学的真正开始,当以1917年胡明复在哈佛大学获得博士学位为标志,他的博士论文《具有边界条件的线性微分—积分方程》,发表在美国的一流数学杂志上。
1919年“五四运动”之后,中国现代数学教育有一个大发展。20世纪20年代,大学数学系如雨后春笋般兴办起来,尽管规模都不大。其中著名的有:熊庆来在东南大学和清华大学、姜立夫在南开大学、何鲁在四川大学、陈建功和苏步青在浙江大学设立的数学系。当时,中国的大学数学系已经达到国外一般大学的本科水平。
1930-1949年:中国现代数学在某些领域已具国际先进水平
20世纪30年代,中国数学界以清华大学数学系的阵容最强。除熊庆来担任系主任外,同于1928年在美国芝加哥大学毕业的杨武之和孙光远先后来清华执教。传奇数学家华罗庚进入清华,即随杨武之研究数论。后来成大名的陈省身由南开考入清华,作为孙光远的研究生研习几何学。这是中国自己培养的第一名数学硕士生。当时在清华求学的柯召、许宝騄、徐贤修、庄圻泰、段学复等,以后都是中国数学名家。清华数学系群星灿烂,标志着中国数学已经达到了能够培养数学硕士的水平。
1937年,抗日战争爆发,北京大学、清华大学、南开大学西迁昆明,成立西南联合大学。战时的困苦,现时难以想像。华罗康、陈省身、王信忠三人一间房,每人一床、一桌、一椅、一盏菜油灯而已。就在这样的环境里,华罗庚完成了《堆垒素数论》,陈省身于大战正酣时辗转到达普林斯顿,于1943年证明了高维的“高斯—邦内公式”,开创了大范围微分几何的先河。正是华罗庚和陈省身的这些工作,使得中国现代数学具备了国际先进水平。此时的浙江大学西迁贵州湄潭,陈建功、苏步青领导的数学系,也是国内数学研究的重要基地。由此可见,20世纪40年代的中国数学界,已经具有培养数学博士的实力,只是还没有设立博士学位的制度而已。1945年之后,许宝騄在数理统计上的创新性工作也享誉世界。
1949-1979年:中国数学在曲折中顽强前进
1949年中华人民共和国成立,中国现代数学的发展进入了新阶段。一部分数学家旅居国外,继续追赶国际数学发展潮流。另一部分则在国内,参加新中国的科学文化建设。1950年后的中国数学研究,规模成倍扩大,纯粹数学和应用数学的门类逐渐齐全,各项重点项目发展很快。华罗庚领导的数论研究,云集了王元、陈景润、潘承洞等青年名家,日后均有重大贡献。1956年,华罗庚以多元复变函数论研究、吴文俊以拓扑学研究荣获国家自然科学奖一等奖(另一项是钱学森的《工程控制论》)。在南方,苏步青、陈建功领导的复旦大学数学系,研究成果累累。较年轻的谷超豪、胡和生、夏道行等脱颖而出,在微分几何、函数论诸方面取得国际水平的成果。
在学习苏联的号召下,中国数学也深受苏联数学学派的影响。中国数学界的风气因此而趋于基础扎实、推理严谨。通过派遣留学生和邀请苏联专家讲学,一些对国计民生有巨大关系的学科,如微分方程、计算数学、概率统计等都得到优先发展。
1957年之后,中国数学在曲折中前进。经常性地忽视基础理论研究,片面强调应用,违反了数学研究的规律。当然,在花费了巨大代价之后,也有促进应用数学发展的一些因素。例如1958年大搞线性规划的群众运动,数学家放下手头的研究,学校师生走出课堂,正常的秩序破坏了。剩下的一点好处是,与国计民生有关的数学课程相继成为数学系的必修课。如线性代数、偏微分方程、概率统计等都是如此。此外,如苏步青因研究船体放样发展起计算几何,吴大任用微分几何方法研究齿轮啮合问题,关肇直研究数学控制论为两弹一星服务,都是值得称道的工作。华罗庚在晚年致力于优选法、统筹法的推广,走遍厂矿工地,解决实际问题,更是体现了数学大家的拳拳报国心。
1980年至今:积极参与国际交流取得一批世界一流的研究成果
十年动乱结束之后,数学界迅速复苏。陈景润的“哥德巴赫猜想研究”如报春信息,传遍长城内外、大江南北,成为一代知识青年的科学偶像。在1966年独立创立“有限元方法”的冯康,赢得了广泛的国际赞誉。与此同时,国家不断出台推动科学研究的政策:设立博士学位,创设国家自然科学基金,建立职称评审制度,恢复国家科学奖,鼓励青年人到国外留学,开展广泛而深入的国际数学交流。
在这一时期,许多数学家相继做出高水平的研究工作,如廖山涛的微分动力系统的稳定性研究;包头中学教师陆家羲的“关于不相交Steiner三元素大集的研究”;姜伯驹等的“不动点类理论”;张恭庆的“临界点理论及其应用”;谷超豪等的“经典规范场理论研究”等工作,先后赢得了国际声誉。
频繁而密切的国际交往,是20世纪80年代以来中国数学的重要特点。一些著名的旅居国外的数学家,对中国数学的发展,倾注了巨大的热情。陈省身推动建立南开数学所,并首任所长。应用数学大家林家翘,帮助创立“工业与应用数学学会”,创立清华“应用数学研究所”。1982年费尔兹奖获得者丘成桐,倡议建立“晨星数学基金会”,召开华人数学家大会,力争使华人数学家在世界上取得重要的、能与国际数学名家进行独立平等交流的地位。
国际数学界的权威组织是国际数学联盟(IMU),每四年组织一次国际数学家大会。熊庆来出席1932年在苏黎世举行的大会,是中国数学家的首次参与。在此后历届国际数学家大会上,陈省身等旅居海外的数学家做过一小时的大会报告或45分钟的分组报告。在大陆工作的华罗康、吴文俊、陈景润、冯康等也都收到在大会演讲的邀请,但都因代表权问题而未能成行。1986年,这一问题获得圆满解决。中国数学会和位于中国台北的数学会,以一个中国的名义加入国际数学联盟,五张投票权各有三张和两张。可以说,在数学上,中国是统一了。
进入20世纪90年代,在数学家大会上作报告的有在大陆本土工作的数学家和张恭庆、马志明等。许多来自大陆留学美国的数学家,如田刚、林芳华、夏志宏等,都取得了世界一流的研究成果,更多的华人学者应邀在大会上做分组演讲。
100年过去了。回顾往事,中国现代数学从无到有,真是沧桑巨变。但是,展望将来,中国数学还没有达到世界一流水平,需要继续努力。1988年,中国数学界曾自我加压,提出:“群策群力,使数学率先赶上国际先进水平!”10年来,中国数学又有了长足的发展。今天,一批年轻的中国数学家将会应邀在2002年的北京国际数学家大会上作报告,我们期待着他们的佳音。
21世纪的数学大国!能够和国际数学界独立平等地进行交流,将是我们未来的努力目标。
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