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【故事】科学家冯康:中关村的“拓荒者”

海萱萱 海淀故事 2020-09-17

这是海淀·故事第676篇文章


新形态新动力系列人物之四




提起中关村,人们往往把它当作是中国改革开放的缩影。从20世纪末的“电子一条街”,到如今的中关村国家自主创新示范区,从聚集着售卖电子产品和零配件的小商贩,到拥有上万家高新技术企业,这条转型之路,中关村走了40年。




如今的中关村高楼林立,上万家科技企业聚集在这里,孵化着科技梦想,领航中国乃至世界科技的发展。但是,你不知道的是,在中关村曾有三栋灰砖楼,这里聚集了一批新中国第一代科学家。他们是中国科学院初创时期的前辈,默默无闻地把毕生的才华和精力奉献给了祖国,为现代科学各学科奠定了坚实基础。他们身上筚路蓝缕的品质正是以“开拓创新”为核心的中关村精神的源泉。




我们听了太多像联想集团CEO柳传志、新浪网创始人王志东这样的企业家激励人心的神话。是时候,让我们放慢脚步、转身回望那些默默奉献着自己的智慧和汗水的科学家,向他们致敬!


今天,我们的主人公是冯康。




对于冯康这个名字,你或许会有些陌生。他是计算数学研究的奠基人和开拓者,中国科学院计算中心创始人。他和中关村有着不解之缘。



“计算数学”开拓者




冯康是我国为数不多的、具有世界级影响力的数学家之一。同时,他也是计算数学研究的奠基人,其独立创造的有限元法、自然归化和自然边界元方法,开辟了辛几何和辛格式研究新领域,为组建和指导我国计算数学队伍做出了重大贡献。





你或许并不知道“计算数学”是什么,但是你肯定听说过“信息检索”、“网络安全”、“大数据处理”、“智能技术”,这些都是科技领域的热点问题,也是中关村未来重点关注的方向,而“计算数学”正是这些研究的一大重要基础。



中国科学院外籍院士 

丘成桐教授


 

冯康最大的贡献在于有限元法的创立。1997年春,菲尔兹奖得主、中国科学院外籍院士丘成桐教授在清华大学所作的题为“中国数学发展之我见”的报告中提到,“中国近代数学能够超越西方或与之并驾齐驱的主要原因有三个:一个是陈省身教授在示性类方面的工作,一个是华罗庚在多复变函数方面的工作,一个是冯康在有限元计算方面的工作。”




1957年,根据国家12年科学发展规划,我国要填补电子计算机研制与应用领域的空白。当时在中国科学院数学研究所潜心钻研的冯康,奉命被调往新成立的计算技术研究所,参加我国计算数学的开创工作。凭借着优秀的学术能力和刻骨钻研的精神,冯康很快就成为研究所的核心成员,解决了不少难题。





当时,中科院计算所承担了黄河刘家峡水坝工程的计算问题,科研人员投入了大量精力却进展缓慢。冯康对于这个问题想到了不同的计算思路——变分原理进行差分计算的思想。这一整套创新的求解偏微分方程边值问题的计算方法就是国际上所称的“有限元方法”。


这个方法不仅成功解决了刘家峡水坝工程的计算难题,给研究所带来了漫长黑暗之后的光亮,更使得计算数学的研究方法更加多元化。它代表了当时世界最先进的水平,被称为中国近代数学能够和西方国家相提并论的伟大成果。





晚年时期的冯康致力于培养中国计算数学的接班人,他惜才、爱才,是一位真正的好老师。计算中心的很多研究者都回忆道,冯康经常坐在自己低矮的斗室里,一字一句地为研究生们写推荐信。他使用的是一台早年买的英文打字机。这种打字机条件是比较简陋的,打一封信至少要用现在十倍的时间,然而冯康却乐此不疲。每每想到走出去的年轻人回来就是能推动我国计算数学发展的人才,他的心里就充满着希望。


“潜心育桃李,他日吐芬芳”。




在冯康的悉心培养下,他的学生在计算数学方面都颇有建树,我国的计算数学学科也蒸蒸日上。



强大的自学能力



童年时冯康(右)与冯端



冯康在计算数学领域取得的成就来源于他的不懈努力,以及他强大的自学能力。


1920年,冯康出生于江苏省,也许是人杰地灵的缘故,冯康也带着几分水乡的灵韵。冯康的父亲是一名知识分子,他推崇现代教育。这个前卫的主张对冯康兄弟姐妹几人产生了巨大的影响,这四兄妹后来分别在电机工程、动物研究、数学研究及物理学研究方面颇有建树, “冯氏四兄妹”在科学界也是鼎鼎有名——冯焕赴美留学,任美国通用电气公司工程师;冯慧是中科院动物研究所研究员;冯康是一流数学家;冯端则是物理学大家。









图一:冯康兄姐四人

图二:大哥冯焕博士,冯康院士,小弟冯端院士,大姐冯慧教授,姐夫叶笃正院士


 

根据冯康的密友回忆,冯康的家庭为他提供了宽松的学习氛围。其父母在子女的教育过程中从不横加干涉或插手其间,更不施加任何压力。冯家兄弟姐妹之间,常有切磋之乐,学习氛围浓郁。




这种家庭环境培养了冯康极强的求知欲和自学能力。在他的学生时代,学校开设了英语课,但是仅限于课堂教学,毫无口语的训练和文化背景的补充。冯康敏锐地发现了问题的存在,他不仅学好了课堂英语,而且还注意到课堂外的自学。


据其密友说,他业余时间常将《高中英语选》上的一些文学作品译成中文。抗战初期,学校图书馆被炸,冯康曾在断瓦残垣之间、灰烬之中拾得一本英语残书——《世界伟大的中篇小说集》,他视若珍宝,津津有味地阅读,后来还辅以英文报纸和电影来进行英语学习。多年后,在许多国际会议上,他能用流利的英语作报告并和外国学者交流,这让很多外国学者感到讶异。




冯康的自学能力极强,极高的外语素养使他不仅了解不同国家的文化,能和外国人畅通无阻的交流,更让他能看懂多国的科学文献和专业教材,在学术的海洋里自由自在地翱翔。


“飞鸟型”学者




20世纪60年代,冯康临危受命进入 “两弹一星”的项目中,研究原子弹。当时,我国在原子弹研究领域可谓“一穷二白”,尤其在1959年苏联方拒绝向中国提供原子弹的数学模型和技术资料之后,情况变得更加糟糕。而中国也没有专门研究原子弹的专家,在郭永怀、王淦昌、彭桓武的带领下,冯康迈入了这个新的领域,凭借着自己过硬的语言能力,他翻译了很多外文资料,为最早的“两弹一星”研究提供了极大的借鉴和参考。



冯康(左)与同事




数学物理学家弗里曼·戴森在《飞鸟与青蛙》一文中写道:有些数学家像飞鸟,有些像青蛙。飞鸟翱翔于高空之中,目及四方。他们能高屋建瓴看待问题,时常将领地当中不同区域的问题联系在一起。青蛙则栖息于泥沼之中,目光所及的则是附近的花朵。“青蛙型”学者能着眼于特殊目标的细节,每次只解决一个问题。





冯康就是一种“飞鸟型”数学家。他开辟了有限元的研究方法,在自己研究的计算数学领域上颇有建树。但遇到不同领域的新问题,他也能创造性地提出自己独到的见解。




“两弹一星”


由于他在数学领域的深厚功底,他能用强大的逻辑思维将一些分散的问题关联到一起。虽不是原子弹专家,但他可以调动起自己现有的知识,举一反三,把握全局,从更宏观的角度看待原子弹、导弹、卫星,给当时的研究提供了许多新鲜的视角与方向。冯康的同事、北京大学数学力学系的研究员敖超回忆说:“那时要是没冯先生抓这件事还真不行。”


中关村的神秘钥匙



回顾冯康的一生,你很难将他的某段经历与中关村直接关联上。但是,仔细品味,不难悟到,作为新中国第一代科学家,冯康在专业成就、探索能力等方面与中关村有着丝丝缕缕的关联。正如《中关村笔记》的作者宁肯说,冯康是打开中关村秘密的一把钥匙。





12

《中关村笔记》一书中有两个人物贯穿始终,一个是柳传志,另一个正是冯康。


“这个选择本身代表了我对中关村的看法,他们天然构成中关村的基石与厦宇,有多深的基石就会有多高的大厦。”




如果柳传志等企业家是摩天大厦,那么以冯康为代表的科学家们就是沉默的基石,他们在专业领域上的贡献对中关村科技能力的提升起到至关重要的作用。然而,和他们的贡献不相匹配的,是其几乎透明的存在感,他们像是生活在历史褶皱中的人,如果你不去仔细寻找便倏忽即逝。



宁肯说:“中关村的概念绝不能因为高新科技园区、众多明星企业家而变得狭隘,相反,中关村的基石是科学家们。”


此前,各种写中关村的著述都没有从科学的角度来深入,但以冯康为代表的老一辈科学家们,在探索科学的道路上所表现的创新、坚韧的精神,恰恰代表了一个国家的底蕴,这正是中关村发展的基石。



中关村不能忘记像冯康这样的科研工作者,是他们用在专业领域上的建树,让中关村从“电子一条街”成长为凝聚专业人才的“国家自主创新示范区”。


 “他们所有的故事差不多都在历史的褶皱中,但历史不会静止不动,总有人从褶皱中走出来。”宁肯说。


中关村今昔对比




今年,正值改革开放和中关村创新发展40年。40年的波澜壮阔,是中关村的历史,更是一切为中关村发展做出过贡献的人的历史。





的确,我们听过了太多发生在中关村的热血故事,中关村的每一栋摩天大楼都是一个无名小卒成长为世人瞩目的焦点的荆棘之路。但是在摩天大楼之下,是无数不为人知的科研学者在科研道路上的执着探索。


寻根溯源,中关村的辉煌离不开他们的筚路蓝缕、兢兢业业。尽管他们低调,避开了世人的目光,但掀开历史的一角,他们的名字却如繁星般闪耀。我们为他们的贡献所叹服,更感佩于其淡然可贵的灵魂。



当你来到中关村,听罢传奇,目睹过繁华的高楼大厦后,何不沿着小街走走,寻一寻冯公的塑像——他仍安然立于中关村一隅,带着笑望着这派盛世繁华。



朗读者:姚宁



北京最美慈善义工十大榜样人物;

北京市慈善义工联合会

姚宁义工队负责人;

北京市海淀区十大明星志愿者;

北京市海淀区教育系统优秀共产党员;

北京市海淀区优秀团干部;




文、编辑、音频剪辑 / 吴嘉莉

朗读者 / 姚宁

审校 / 冯焕丽



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