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比肩華羅庚的天才,26歲攻克百年數(shù)學(xué)難題,卻無處發(fā)表論文被埋沒

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1983年,包頭九中校長收到了一封來自加拿大多倫多大學(xué)校長斯特蘭格威的信。

信中書說:“門德爾遜教授認(rèn)為,陸家羲是聞名西方的從事組合理論的數(shù)學(xué)家,有必要把他調(diào)到大學(xué)崗位,對發(fā)展中國的數(shù)學(xué)具有重要的作用。”并稱陸家羲是“處于領(lǐng)先地位的組合數(shù)學(xué)家”。

校長這才知道,自己學(xué)校的高中物理老師陸家羲,已經(jīng)成為世界聞名數(shù)學(xué)家,他取得的成績,已經(jīng)可以比肩華羅庚陳景潤這樣聲名卓著的數(shù)學(xué)大家。

他26歲,便攻克了“科克曼女生散步”這一世界級數(shù)學(xué)難題,卻無處發(fā)表論文,讓這一領(lǐng)先世界十年的數(shù)學(xué)成果最終被美國人搶去了優(yōu)先權(quán)。

他45歲再次攻克世界級數(shù)學(xué)難題“不相交斯坦納三元系大集”,48歲終于在美國的雜志發(fā)表論文,一舉震驚世界。

然而在國內(nèi),他卻還是默默無聞,他的崗位調(diào)動,還是國際友人來信敦促,才得以促進。

更令人痛惜的是,不久之后,48歲的陸家羲便突發(fā)心臟病去世了。

千里馬常有,而伯樂不常有,這是天才的悲劇。

陸家羲

一、26歲解決“柯克曼女生散步”問題

1935年6月10日,陸家羲出生在上海一個貧苦的市民家庭,父親是個賣醬油的小商販,母親則幫別人縫洗衣服,14歲時,父親不幸去世,還在讀初中的陸家羲只好輟學(xué),到一個汽車五金行做學(xué)學(xué)徒工。

上海解放后,為了提高自己的文化水平,陸家羲考入了東北電器工業(yè)管理局的統(tǒng)計訓(xùn)練班,短期學(xué)習(xí)后,1952年5月分配到哈爾濱電機廠生產(chǎn)科做統(tǒng)計工作。

在工廠里,陸家羲以極大的熱情投入到社會主義建設(shè)當(dāng)中,在一次搞洪工作中,他勇敢投入抗洪搶險第一線,還獲得了表彰。

但是,陸家羲內(nèi)心充滿了對知識的渴望,他根本不滿足于自己現(xiàn)在的文化水平,于是,工作之余,他自學(xué)高中課程和俄語,還廣泛涉獵天文、地理、文學(xué)、哲學(xué)等各種知識。

孫澤瀛著《數(shù)學(xué)方法趣引》

1957年,他買到孫澤瀛著的《數(shù)學(xué)方法趣引》一書,書中介紹了八個世界著名數(shù)學(xué)難題,只有初中水平的陸家羲,對書中的“柯克曼女生問題”產(chǎn)生了深厚的興趣。

柯克曼是19世紀(jì)英國數(shù)學(xué)家,他于1850年提出了這樣一個問題:一個女老師,每天下午都要帶她的15名女生去散步,她將學(xué)生分為5組,每組3人,問怎樣安排,才能讓一周內(nèi),有2位女生恰好有且只有一天在同一組。

這個問題并不難,第二年,柯克曼本人就給出了一種解答。

但是,如果學(xué)生為n(n為正整數(shù))名,實現(xiàn)上述編組的充分必要條件是什么呢?這成了組合設(shè)計的存在性充要條件問題,一百多年來,數(shù)學(xué)界無人能解決。

陸家羲迷上了這一世界級數(shù)學(xué)難題,但是,以他初中數(shù)學(xué)水平,當(dāng)然無法解決這一難題,他決定考進大學(xué),學(xué)習(xí)更多的數(shù)學(xué)工具。

1957年秋天,陸家羲考入吉林師范大學(xué)(今東北師范大學(xué))物理系。那時,中國還沒有人開始對組合數(shù)學(xué)的系統(tǒng)研究,在大學(xué)里,還是找不到在這方面可以求教的老師。

但是,陸家羲以頑強的毅力,進入組合數(shù)學(xué)領(lǐng)域。沒有老師,他便自己查資料,自學(xué)組合設(shè)計理論,那些艱深難懂的數(shù)學(xué)概念、術(shù)語、方法,被他一一啃了下來。

校園的圖書館、資料室、走廊燈下、僻靜之處,徘徊著陸家羲孤單的身影,他的大腦則在數(shù)學(xué)的殿堂中遨游。

1961年,陸家羲畢業(yè),分配到包頭的高中教物理。

這一年,他26歲,他已經(jīng)攻克了“科克曼女生問題”。他將自己的成果寫成論文,寄到中國數(shù)學(xué)研究所,結(jié)果研究所回信讓他自行校對核實論文,1963年,他把修改后的論文投寄《數(shù)學(xué)通報》,回信說由于篇幅較長和所用的數(shù)學(xué)工具,建議另投其他刊物,1965年,陸家羲改投《數(shù)學(xué)學(xué)報》,回信“沒有價值”。

接著是“十年動亂”,“動亂”結(jié)束后,陸家羲再次寄出4篇論文,依舊沒有回音。直到1979年,陸家羲在美國出版的世界組合數(shù)學(xué)方面的權(quán)威性刊物《組合論雜志》上,發(fā)現(xiàn)“柯克曼問女生問題”,已經(jīng)被美籍印裔數(shù)學(xué)家雷·喬得赫里和他的博士生威爾遜于1971年證明了。

直到陸家羲去世后,組合數(shù)學(xué)家審定他未發(fā)表的論文,61年和62年的論文已經(jīng)遺失,但65年的論文,確實解決了這一世界級數(shù)學(xué)難題。

陸家羲的證明,比美國數(shù)學(xué)家早了十年,但是,論文沒有發(fā)表,失去了優(yōu)先權(quán)。中國數(shù)學(xué)界失去了一個世界級的數(shù)學(xué)成果。

陸家羲后來在一封信中寫道:“這些時間比我要遲7至10年,而我的稿子至今還無著落……這也說明我過去的工作是有意義的。這一段歷史有18年,我的第一個孩子、精神上的孩子,她有18歲了。可是她的命運真不好。18年,在人的一生中不算短,對現(xiàn)代科學(xué)來說,更是一個漫長的時期,難道這里不寓有什么教訓(xùn)嗎?”

二、艱難研究

陸家羲是在極其艱難的條件下研究數(shù)學(xué)的,他37歲,才跟一個醫(yī)生結(jié)婚,一家四口生活在10多平米的小屋內(nèi),家里唯一可寫字的桌子,要讓給上學(xué)的女兒用,他只能趴在鋪著舊報紙的土炕上,演算著世界級數(shù)學(xué)難題。

他沒有任何經(jīng)費,只能靠高中老師那點工資支撐自己的研究。所有的參考文獻,都要自己花時間、精力和金錢去查找、購買、復(fù)印。

包頭地處偏僻,當(dāng)?shù)氐牟貢唾Y料根本不能支撐他的研究。假期時,陸家羲便自費來到北京,住在小店里,到北京圖書館去看新版的組合數(shù)學(xué)專著與期刊,沒有錢了,就退了小店,跟南來北往的農(nóng)民們一起睡在北京站廣場里。

陸家羲在高中教物理,有時要帶畢業(yè)班參加高考,課時繁重,白天他根本沒有時間做研究,于是他只能在夜里做研究,時時演算到深夜一兩點,因此積勞成疾,為他的早逝埋下了隱患。

“十年動亂”期間,別人都在開轟轟烈烈的批斗大會,陸家羲卻躲在數(shù)學(xué)的天地里。一次,在批斗會上,陸家羲躲在會場的一角,在小本本上演算,漸漸忘我,批斗會結(jié)束,有人發(fā)現(xiàn)了他,立即指責(zé)他“站在什么階級立場”,造反派決定拔掉他這面“白旗”,讓他這位走“白專道路”的典型代表回到“革命隊伍”中來。夜里,陸家羲思來想去睡不著,第二天,他貼出一張大字報,以激烈的語言向“地、富、反、壞、右及一切反動派”宣戰(zhàn),并成立“海燕戰(zhàn)斗隊”,自任總指揮,其他造反派立即對他另眼相看。

陸家羲扯起大旗,其實只是虛張聲勢,所謂的“海燕戰(zhàn)斗隊”,就他一個光桿司令,也沒有加入任何行動中,沒人來找他麻煩了,他就躲在宿舍里,靜靜地鉆研組合數(shù)學(xué)。

三、再攀高峰

“科克曼女生問題”的數(shù)學(xué)成果被埋沒,陸家羲痛心疾首,但他沒有沉淪,他將目光放在了“不相交斯坦納三元系大集”問題上,這又是一個組合數(shù)學(xué)中百年未解的難題。

1981年,《組合論雜志》悲觀地預(yù)測:“這個問題離完全解決還很遙遠。”

然而在1980年,陸家羲已經(jīng)基本攻克了這一難題。他將成果寫成六篇論文,寄到北京,論文幾經(jīng)周圍,來到了蘇州大學(xué)朱烈教授的手中,朱烈便建議陸家羲把論文寄給美國哥倫比來大學(xué)主辦的《組合論雜志》。

于是,陸家羲給《組合論雜志》編輯部寫了一封信,沒過多久,便收到了回復(fù),回復(fù)中說:“如果你說的是真的,那將是一項重大的成果!

陸家羲原是學(xué)俄文的,為了跟國際學(xué)術(shù)界交流,他又自覺英文。現(xiàn)在,他要將論文整理成英文,他借了來一架打字機,從字ABC開始練習(xí),在一個又一個深夜里奮戰(zhàn),最快時,他熬上一個通宵,才能打印4頁,而他論文的打印稿,整整有200多頁。

陸家羲手稿

終于,他的論文在組合數(shù)學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威的雜志《組合論雜志》上發(fā)表了,1983年3月,《組合論雜志》發(fā)表了他前三篇論文,1984年9月,發(fā)表了他后三篇論文。

這六篇論文,有100個印刷頁,10萬字的篇幅,獨創(chuàng)了29個定理。

陸家羲從一位中學(xué)物理老師,一躍成為世界級的數(shù)學(xué)家。

但他在國內(nèi)依然默默無聞。

1983年7月,大連工學(xué)院(現(xiàn)名大連理工大學(xué))舉辦全國首屆組合數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)會議,會議邀請了美國《組合論雜志》的審稿人門德爾遜教授和邦迪教授來參加。

兩人一下飛機,就問會議的組織者:“Lu Jiaxi 博士來了沒有?我們想見見他!

“盧嘉錫?他是科學(xué)院院長,這次不來參加我們的會議!

“不,是寫《論不相交的斯坦納三元系大集》的陸家羲。”

陸家羲來了,蘇州大學(xué)的朱烈教授寫信請他來的,由于生活貧困,他跟朋友四處爭取經(jīng)費,但最終還是自費前來參加。

在中國默默無聞的中學(xué)老師,卻引起了國際數(shù)學(xué)界的關(guān)注,此后,事態(tài)迅速發(fā)生轉(zhuǎn)變,國內(nèi)的諸多大學(xué)紛紛邀請陸家羲前往執(zhí)教,美國《數(shù)學(xué)評論》來信邀請他當(dāng)評論員,歐洲日本的學(xué)者也來信慰問,終于,一舉成名天下知。

但是,一切都太晚了。

1983年10月31日,陸家羲心肌梗死,溘然長逝。他都沒看到他后三篇論文發(fā)表出來。

人們才認(rèn)識到他的價值,他便離開了這個世界。

陸家羲獲國家自然科學(xué)將一等獎

1987年,陸家羲獲得了中國自然科學(xué)界的最高榮譽——國家自然科學(xué)獎一等獎,此前獲得過此項榮譽的數(shù)學(xué)家有華羅庚、陳景潤等人。

陸家羲絕對是一個可以比肩華羅庚、陳景潤的偉大數(shù)學(xué)家,他作為一個中學(xué)老師,在艱苦環(huán)境中仍忘我地鉆研學(xué)術(shù)的精神,更是令人無比欽佩。

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