獨(dú)作論文登數(shù)學(xué)頂刊,浙大女神校友再被提起:32歲在貴州深山投稿,一家出兩位院士
一生沒(méi)離開(kāi)教學(xué)一線
明敏 詹士 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI
最近,華科副研究員以獨(dú)作身份投中數(shù)學(xué)頂刊的消息,震驚國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)圈。
畢竟Acta Mathematica號(hào)稱是世界上最難投中的數(shù)學(xué)期刊之一,能拿下此成就的動(dòng)輒都是院士級(jí)人物……
不過(guò),縱覽中國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)史就會(huì)發(fā)現(xiàn),郇真的故事并非個(gè)例。
在1945年的一期國(guó)際數(shù)學(xué)頂刊《數(shù)學(xué)年刊》(Annals of Mathematics)上,《關(guān)于傅里葉級(jí)數(shù)的一般部分和》被刊發(fā)在首篇,作者欄只有一人,名叫朱良璧。
同期報(bào)道的,還有來(lái)自陳省身、卡爾·西格爾、愛(ài)因斯坦的研究成果。
這位學(xué)者來(lái)自浙江大學(xué),在復(fù)旦、杭州大學(xué)都有過(guò)任教經(jīng)歷。
她的丈夫、兒子都是中科院院士,和她同期在浙大求學(xué)的同門中,也不乏院士、教授級(jí)人物。
但朱良璧直到退休時(shí),職稱都還是講師,主講的課目是《高等數(shù)學(xué)》。
32歲發(fā)表論文登上《數(shù)學(xué)年刊》
朱良璧于1913年出生于江蘇(現(xiàn)上海)金山,1932年考入浙大數(shù)學(xué)系。
當(dāng)時(shí)浙大數(shù)學(xué)系不僅考入不易,畢業(yè)同樣門檻不低。
有人回憶,系里會(huì)要求本科生精讀最新專著及國(guó)際論文,然后輪流上臺(tái)為老師和其他同學(xué)講解,準(zhǔn)備不充分會(huì)遭當(dāng)堂「訓(xùn)斥」,逼得每個(gè)同學(xué)不得不認(rèn)真鉆研。
同批入校同學(xué)中,朱良璧在內(nèi)有六名同學(xué)得以按期完成了學(xué)業(yè)于1936年畢業(yè)。此后,朱良璧選擇留校任教。
緊接著一年后的1937,全面抗戰(zhàn)爆發(fā),日軍大舉侵略使得浙大師生走上西遷之路。
△1937年浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系師生合影,前排左3為朱良璧,圖源:光明網(wǎng)
他們先是在浙江建德暫避,然后又到江西泰和縣,再是廣西宜山,1939年南寧淪陷后他們又遷往貴州遵義。
1941年為保護(hù)師生安全,浙大數(shù)學(xué)系又從遵義市遷往貴州省湄潭縣城南門外朝賀寺。那是一個(gè)連省城貴陽(yáng)人都基本不知道的地方,浙大數(shù)學(xué)系在此堅(jiān)持了繼續(xù)教學(xué)研究直到戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束。
有人統(tǒng)計(jì),浙大西遷師生輾轉(zhuǎn)2600多公里,一路顛簸,途中也遇到瘧疾困擾和日軍飛機(jī)轟炸,即便如此,浙大數(shù)學(xué)系在戰(zhàn)爭(zhēng)中仍完成論文上百篇。
△浙大部分教授當(dāng)年在湄潭住處 圖片來(lái)自澎湃
身處其中,助教朱良璧也考上了研究生繼續(xù)自己的數(shù)學(xué)探索。這也就有了那篇《數(shù)學(xué)年刊》上《關(guān)于傅里葉級(jí)數(shù)的一般部分和》(On the General Partial Sums of a Fourier Series)。
這篇22頁(yè)的文章接收于1945年3月,其中內(nèi)容關(guān)于在特定收斂條件下,傅里葉級(jí)數(shù)中部分項(xiàng)的求和運(yùn)算。
數(shù)學(xué)定義下,傅里葉級(jí)數(shù)是把類似波的函數(shù)表示成簡(jiǎn)單正弦波的方式。它在數(shù)論、組合數(shù)學(xué)、信號(hào)處理、概率論、聲學(xué)、光學(xué)等諸多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
這篇論文考慮了在有限周期2π內(nèi)函數(shù)可積的情況,引入切薩羅求和來(lái)計(jì)算無(wú)窮級(jí)數(shù)的部分和。
所謂切薩羅求和,由意大利的數(shù)學(xué)家恩納斯托·切薩羅(Ernesto Cesàro)提出——
這是種計(jì)算無(wú)窮級(jí)數(shù)和的方式,舉個(gè)簡(jiǎn)單例子來(lái)說(shuō),若一個(gè)級(jí)數(shù)收斂至α,則其切薩羅和存在,其值為α。
朱良璧這篇內(nèi)容聚焦的正是特定條件下,對(duì)傅里葉級(jí)數(shù)的切薩羅求和存在。
事實(shí)上,傅里葉級(jí)數(shù)絕對(duì)收斂問(wèn)題是相關(guān)領(lǐng)域熱門方向。20世紀(jì)日本數(shù)學(xué)家藤原松三郎、瑞典數(shù)學(xué)家 L. Carleson等人均在該領(lǐng)域下注鉆研,此種情況下,朱良璧成果能被頂刊收錄,其貢獻(xiàn)可謂不小。
此后研究中,更多數(shù)學(xué)家證明了幾乎所有波函數(shù)都能被簡(jiǎn)單的sin(x)波函數(shù)表示,這些理論為通信工程后續(xù)發(fā)展埋下了基礎(chǔ)。
值得一提的是,與朱良璧這篇論文一同被《數(shù)學(xué)年刊》刊發(fā)的,還有陳省身、數(shù)論家卡爾·西格爾的研究成果,以及愛(ài)因斯坦當(dāng)年推廣相對(duì)論的一篇綜述。
而當(dāng)時(shí)的中國(guó)數(shù)學(xué)圈,也掀起了一股研究傅里葉級(jí)數(shù)的學(xué)術(shù)浪潮,浙大數(shù)學(xué)系是主陣地之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì),1928-1950年期間,我國(guó)學(xué)者在國(guó)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的傅里葉級(jí)數(shù)相關(guān)學(xué)術(shù)論文約93篇,其中來(lái)自浙大學(xué)者的成果有84篇,占比達(dá)90.32%。
朱良璧的這篇成果便是其中之一。
我國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)第一個(gè)具有世界水平的成果——“陳-哈代-李特爾伍德定理”,也出自這批論文之中。
后來(lái),包括朱良璧在內(nèi)的10余位浙大數(shù)學(xué)研究者,被稱為浙大函數(shù)論學(xué)派學(xué)者。
他們之中,有2人當(dāng)選為中科院院士,1人是我國(guó)導(dǎo)彈與航天技術(shù)專家。
其中,不得不提的是陳建功院士,他是浙大函數(shù)論學(xué)派的靈魂人物,學(xué)派中的大部分學(xué)者都是他的學(xué)生。
如上提到的我國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)首個(gè)世界級(jí)成果,正是由他在1928年提出。
陳建功博士畢業(yè)于日本東北帝國(guó)大學(xué),主要從事實(shí)變函數(shù)論、復(fù)變函數(shù)論和微分方程等方面的研究工作。
畢業(yè)以后,他拒絕了導(dǎo)師留日工作的邀請(qǐng),回到浙江大學(xué)任教,是浙大數(shù)學(xué)系早期建設(shè)者之一。
曾和芝加哥學(xué)派、羅馬學(xué)派三足鼎立于國(guó)際數(shù)學(xué)界的“陳蘇學(xué)派”,也是由陳建功和蘇步青共同開(kāi)創(chuàng)。
1955年,陳建功當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。
而這位在中國(guó)數(shù)學(xué)界赫赫有名的元老級(jí)人物,還有另一重身份——朱良璧的丈夫。
△紀(jì)念陳建功先生誕辰100周年時(shí)的合影,前排左二為朱良璧先生 圖源:光明網(wǎng)
1943年,浙大西遷第9年,陳朱二人在湄潭結(jié)為夫妻。
后來(lái)抗戰(zhàn)勝利,浙大西遷結(jié)束,二人隨學(xué)校一起回到杭州,繼續(xù)留校任教。
1952年,全國(guó)院系大調(diào)整時(shí),他們又一起調(diào)入復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系。
朱良璧的“主戰(zhàn)場(chǎng)”依舊是講臺(tái),是物理系高等數(shù)學(xué)的主講之一。
陳建功的工作則是多方面的。
一方面,他要為中國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)探索更多發(fā)展的方向,另一方面,他還密切關(guān)注國(guó)內(nèi)高校數(shù)學(xué)教育的建設(shè)問(wèn)題。
在復(fù)旦任教時(shí),已年過(guò)花甲的陳建功仍舊在同時(shí)推進(jìn)兩方面學(xué)術(shù)工作。
其一是系統(tǒng)介紹國(guó)際單葉函數(shù)論研究成果并總結(jié)國(guó)內(nèi)相關(guān)成果,其二是開(kāi)拓新的研究方向——函數(shù)逼近論和擬似共形映照理論。
后來(lái)1958年杭州大學(xué)成立,身為副校長(zhǎng)的陳建功,又一手推動(dòng)了杭大數(shù)學(xué)系的建設(shè)發(fā)展。
在任期間,他系統(tǒng)總結(jié)了新中國(guó)成立十年來(lái)函數(shù)論的研究成果,為學(xué)科建設(shè)指明了方向;同時(shí)編著出版了《直交函數(shù)級(jí)數(shù)的和》《三角級(jí)數(shù)論》等書籍,是中國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究的重要文獻(xiàn)。
師從陳建功、華羅庚的數(shù)學(xué)家謝庭藩記得,上世紀(jì)80年代,美國(guó)根據(jù)學(xué)術(shù)論文及其影響力對(duì)大學(xué)進(jìn)行排名,杭州大學(xué)位居前列。
沒(méi)有陳建功先生,杭州大學(xué)數(shù)學(xué)系不會(huì)發(fā)展得這么好。
陳建功本人也曾表示“培養(yǎng)人比寫論文意義更大更重要”。
值得一提的是,我國(guó)大學(xué)中常見(jiàn)的研究討論班形式,就是由陳建功和蘇步青創(chuàng)立的。當(dāng)時(shí)的浙大函數(shù)論學(xué)派正是用這一方法討論傅里葉分析問(wèn)題。
同期學(xué)者中有院士、中國(guó)航天鋪路人
回望來(lái)看,朱良璧當(dāng)處于浙大數(shù)學(xué)系的“黃金一代”。
而在和她同期的學(xué)者中,我們還發(fā)現(xiàn)了不少為我國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)、航天亦有貢獻(xiàn)的重磅人物。
比如程民德院士。
他1936年考入浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系,是朱良璧的學(xué)弟。
按照代際來(lái)分,他和朱良璧都是浙大函數(shù)論派中的第三代傅里葉分析學(xué)者。
1943-1946年,程民德曾在浙大數(shù)學(xué)系任教。
之后,他赴美留學(xué),在普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系攻讀博士學(xué)位,學(xué)習(xí)與研究多元調(diào)和分析(當(dāng)時(shí)華羅庚是普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)系教授)。
1950年,程民德和華羅庚一起回國(guó),進(jìn)入清華大學(xué)數(shù)學(xué)系任教,先后擔(dān)任副教授、教授。
1952年,他又調(diào)任到北大數(shù)學(xué)力學(xué)系,完成了院系初期建設(shè)工作。
1973年,程民德從高維沃爾什(Walsh)變換入手,開(kāi)始研究模式識(shí)別與圖像處理。
在他的領(lǐng)導(dǎo)和石青云院士主持下,研究開(kāi)發(fā)了新一代高性能的指紋自動(dòng)鑒定實(shí)用系統(tǒng),在1990年進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),并于1991年獲國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
另一位要提及的學(xué)者,是盧慶駿。
△盧慶駿油畫畫像,來(lái)源:哈爾濱工程大學(xué)
他是我國(guó)航天戰(zhàn)線上有突出貢獻(xiàn)的專家學(xué)者,曾為我國(guó)導(dǎo)彈試驗(yàn)做出大量奠基性、開(kāi)拓性工作。
1936年,盧慶駿和朱良璧一起畢業(yè),抗戰(zhàn)時(shí)期都留在浙大任教。
1946年,盧慶駿赴美國(guó)芝加哥大學(xué)數(shù)學(xué)研究院學(xué)習(xí),獲得博士學(xué)位?;貒?guó)后,他先后在浙大、復(fù)旦、哈爾濱軍事工程學(xué)院、黑龍江大學(xué)任教。
從1962年開(kāi)始,盧慶駿的研究方向轉(zhuǎn)向導(dǎo)彈與航天技術(shù)。
1964年被調(diào)入國(guó)防部第五研究院一分院,即錢學(xué)森回國(guó)后任職的院所;后又任職于第七機(jī)械工業(yè)部第一研究院。
1981年任七機(jī)部總工程師,并先后擔(dān)任過(guò)航天部第一研究院技術(shù)顧問(wèn)、航空航天部科技委顧問(wèn)等職位。
除此之外,如徐瑞云、魏德馨等,也都在數(shù)學(xué)研究方面頗有建樹(shù)。
他們大部分都是和朱良璧同期的學(xué)者,后來(lái)又是同在浙大任教的同事。不少人之后又赴歐美留學(xué)獲得博士學(xué)位,并在國(guó)內(nèi)外高校任教。
One More Thing
實(shí)際上,不光是朱良璧、陳建功二人一生都在與數(shù)學(xué)為伴,其后代中也大多都走上了研究數(shù)學(xué)的道路。
一家共有三代數(shù)學(xué)家,其中兩位院士。
家中三子陳翰馥是我國(guó)著名控制論與系統(tǒng)科學(xué)家,美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)會(huì)士、國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)會(huì)士。
在1993年被評(píng)為中科院院士。
在家庭氛圍影響下,陳翰馥一心想研究數(shù)學(xué),以至于赴蘇聯(lián)留學(xué)時(shí),本來(lái)被分配到工程經(jīng)濟(jì)專業(yè)的他,寧可學(xué)制延長(zhǎng)一年也要轉(zhuǎn)回?cái)?shù)學(xué)系。
后來(lái),他選擇在工程學(xué)與數(shù)學(xué)的跨領(lǐng)域分支學(xué)科控制學(xué)深耕。
他發(fā)現(xiàn)的辨識(shí)算法收斂性條件,被國(guó)外專著稱為“陳氏條件”。
他關(guān)于同時(shí)使控制和估計(jì)最優(yōu)的論文,被國(guó)外同行專家稱為1985—1995年自適應(yīng)控制領(lǐng)域的“最重要論文”之一。
除此之外,陳建功的次子陳翰麟,是原中科院數(shù)學(xué)研究所研究員,女兒陳翰坤曾在杭州師范大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)系教師,孫輩陳競(jìng)一畢業(yè)于北大數(shù)學(xué)系,現(xiàn)在是加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)系教授。
這些當(dāng)然離不開(kāi)陳建功、朱良璧二人的言傳身教。
影響更為廣泛的,還有他們的學(xué)生。
浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系教授、浙江省數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)王斯雷,是朱良璧的學(xué)生之一。
他曾在老師100歲時(shí)專門為其撰文《“沒(méi)脾氣的”朱先生》。
在他的印象里,朱良璧先生從來(lái)沒(méi)有和同事“紅過(guò)臉”,對(duì)晚輩也極為照顧,很多時(shí)候都是默默提供幫助。
后來(lái),也是學(xué)生們?cè)谧约憾家呀?jīng)退休時(shí)才意外發(fā)現(xiàn),原來(lái)老師在幾十年前就投中過(guò)數(shù)學(xué)頂刊。
去年11月23日,浙江大學(xué)官方發(fā)布訃告,數(shù)學(xué)家朱良璧因病醫(yī)治無(wú)效,于2021年11月20日在杭州逝世,享年108歲。
訃告的最后一句寫著:
先生雖已千古,但其“大先生”的精神將在浙大后輩心中長(zhǎng)存!
論文地址:
https://www.jstor.org/stable/1969192
參考鏈接:
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/qjuGlgLNQA3_t3jfLjQm9w
[2]https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/10/431614.shtm
[3]https://www.caa.org.cn/article/199/2431.html
[4]https://xuewen.cnki.net/CJFD-HZDX202005001.html