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我国计算物理学的奠基人

   

  194372日,时任浙大校长竺可桢在日记中写到:阅本届毕业生共311……其中平均成绩在85以上者,有……秦元勋87.2……共七人而已。”711日的日记又写到:“……秦为贵阳人,本届毕业生中平均成绩最高之一,其人体格亦佳,而性温厚,洵难得之人材也。 

  这位被竺可桢称为难得之人材的秦元勋,就是日后负责我国首颗原子弹、首颗氢弹任务中威力计算的数学家秦元勋。 

  秦元勋是贵阳市人,生于1923213日。他在浙江大学数学系学习期间,受到苏步青、陈建功等老一辈学者严格的科班训练。1944年底到哈佛大学数学系学习期间,强烈的求知欲望和惊人的毅力使他分秒必争,用他自己的话说就是把喝咖啡的时间都用上了。秦元勋只用五个学期就取得硕士和博士学位,这在哈佛校史上也是创纪录的。在哈佛期间,他主攻主科数学,副科物理,还利用暑假进修其它科目,如1945年夏在哥伦比亚大学学过经济,1946年夏在哈佛大学工商管理学院学过管理。 

  秦元勋在取得博士学位后便回国投身革命。他先是在香港参加解放斗争,期间撰写了《几何学通论》一书作为对新中国成立的献礼。1949年到达北平后,参与筹备了全国第一届科协大会,同时被聘为北京师范大学数学系副教授。之后,响应党中央“到边疆工作”的号召,他又穿上灰棉军装,随军进入重庆,过上每月只有两元零用钱的全供给制生活。1953年秋西南大区撤消,他被调回北京任中国科学院计划局处长。 

  1954-1959年,秦元勋任中科院数学所副研究员、研究室副主任。他组织开展的运动稳定性方面关于具有时滞的系统以及大系统分解为子系统的研究,解决了钱学森提出的燃烧的不稳定性的时滞控制参数的界限问题。该结果是中国向1960年莫斯科举行的第一届国际自动化会议所提交的四篇论文之一,并被译成俄文在苏联出版。中国科学院代表团访问苏联回国后建议:数学理论要联系实际,必须发展两个触角”——微分方程(确定性规律)和概率论(随机性规律)。于是秦元勋受华罗庚之邀,担负起在我国组织和发展常微分方程的任务。他与其他学者一道,通过种种培干形式,在中国建立了常微分方程定性理论及运动稳定性理论的研究队伍。在1978年科学大会上,他的100多万字的《常微分方程系统研究》被授予重大成果奖。 

  1960年秦元勋离开中国科学院,从此隐姓埋名工作了12年,为我国国防科研做出了突出贡献。即使在文革受到冲击、参加劳动的时间,他也没有意志消沉,脑子里仍在思考问题,比如:在食堂里烧火时,就在思考如何使用有限的物质燃烧而获得最大的有效能量问题;在割麦时,抓住根部去割就可以割干净,一点不漏,由此启发联想到极限环若从复域里去抓就可能不漏的问题;坐在汽车、火车上时,就在想爱因斯坦的时空相对论。在那段艰苦岁月里,他总是在知识的海洋里寻找自我的欢乐和安慰。 

  1972年第一批华裔美国科学家代表团来访,点名要会见秦元勋。秦元勋几经周折回到北京,接待了这些美国客人,并又回到了数学所工作。 

  得益于纯粹数学的坚实基础和在解决国防实际任务中积累的丰富经验,1972年夏天,秦元勋提出计算物理学这一新学科,并确立了具有明确定义和我国自己特色的学科内涵,这与国际上该学科的出现基本是同时的。他亲自发起和组织了我国的计算物理队伍,1982年成立计算物理学会,出任学会理事长。1984年创刊了《计算物理学报》杂志,任主编。1984年主编出版我国第一部《计算物理学》著作。他十分重视应用研究,比如,合作解决过犁体曲面的设计,将现代数学方法成功地应用到农业机械理论设计研究中,这一成果是1978年科学大会获奖项目之一;将计算物理用于解决星系密度波漩涡星云不稳定性的问题;指导研究非线性Schrodinger方程的孤立子问题、渤海潮汐计算等。 

  1980年起,为了适应经济发展的需要,秦元勋又开展了有关经济工作的数学研究。包括建立农业数据库,综合运输的规划,研究积累与消费最佳比例等等。 

  秦元勋既从事纯理论的数学研究,又从事解决实际任务的应用研究;既引入国际的先进学科,又开创具有我国特色的新分支学科,并都取得了重要成果。 

  (摘编自《中国现代数学家传》“秦元勋”,作者张锁春、俞元洪)