數(shù)學有大用
逆境中的恩師華羅庚
華羅庚(1910—1985)
“回國后的30年,對我來說,確實是風風雨雨,就是地球的那一面,對此也是有所感受的。這期間,我在科學研究方面經(jīng)歷了風調(diào)雨順的收獲季節(jié),也遇到過難以抵擋的逆境?!?/p>
——華羅庚
我從北京大學畢業(yè)時,正值“大革文化命”時期,被分配到甘肅省,當了一名中學教員。1977年風暴過去,撥亂反正,國家各行各業(yè)恢復了正常秩序,我也準備去蘭州大學數(shù)學系工作。突然,清華大學發(fā)來公函,商調(diào)我與妻子回京赴清華大學任教。我喜出望外,卻又一頭霧水。時隔多日之后,華羅庚教授才告訴我:
“遇到了劉達同志,把你們夫婦的名字和工作單位寫給了他?!?/p>
原來是恩師向清華大學的劉達校長舉薦了我們。
毋庸贅言,華羅庚教授是位國際著名的天才數(shù)學家,他的傳奇故事在國內(nèi)幾乎家喻戶曉,在國際上他也享有盛譽。在美國,我曾親眼看到美國的數(shù)學家對他的尊崇:撒貝爾教授,美國一位著名的統(tǒng)計學家,買到了整套華先生經(jīng)德國施普林格出版社出版發(fā)行的數(shù)學專著,抱到華先生面前,請求簽字。先生用中文題字,我臨時充任翻譯。
我想在這篇短文里,記述恩師在“文革”中鮮為人知的幾件事,那是些永遠縈繞在我心間的故事。
華羅庚親手推導“相對論”·愛因斯坦批不得!
從建國之初中國科學院成立的那一天起,華羅庚教授就一直擔任著數(shù)學研究所的所長。他為數(shù)學所的發(fā)展不遺余力,培養(yǎng)人才嘔心瀝血。數(shù)學所取得的每一項可以在國際上站得住腳的重大成果,都與華先生的親力親為密不可分。
“文革”中,華先生曾在中國科學院和其他幾位“資產(chǎn)階級當權派”與“反動學術權威”一起,遭遇大會批判斗爭。有一次,竟然上下午連續(xù)8個小時地被批斗,并受到拉扯推操,強迫彎腰低頭。先生本有腿部殘疾,在臺上長時間罰站,受侮辱折磨,痛苦不堪。貼大字報,甚至上臺“揭發(fā)、批判”先生的也有他門下的學生,指名道姓地“控訴”老師“毒害了他們”,誓言要與老師劃清界限,那想必更令先生痛苦,非肌膚筋骨之苦,乃是心中之痛。后來周恩來總理下令,制止了對先生的大會批斗,說以后僅能“背對背地批判”。于是先生得以稍許消停,他不再去科學院,只去中國科技大學上班,他兼任著這所大學的副校長。
自“文革”開始后,我就沒有機會單獨見到過華先生,很想念他。那是在1967年深秋的一天上午,我溜出北大,一路騎車來到西郊公主墳的中國科技大學,走進了副校長辦公室。兩位副校長——嚴濟慈教授與華先生,同室辦公。華先生煙癮很大,吸紙煙一根接一根,喜歡用一只樹根雕刻的巨型煙嘴。我一進屋,只見里面煙霧繚繞,兩位先生好像是霧靄中的老神仙,端坐在各自的巨大寫字臺后面的沙發(fā)轉椅上,噴云吐霧。我先向嚴先生鞠躬行禮,他微微點頭,問過我的姓名后就不再說話。華先生則示意我在他身邊的沙發(fā)上坐下。噓寒問暖之后,先生問道:
“近來外面有什么消息?”
“文革”中的華先生,忍辱負重,堅持研究數(shù)學
“文革”中的消息,無非是昨天揪出張三,今天打倒李四,亂七八糟,實在乏善可陳。但我突然想到,近來科學院里鬧得沸沸揚揚,要“打倒愛因斯坦”。先生可能會關心此事,因此回答:有人要“打倒愛因斯坦”。此言一出,嚴先生大驚,他是物理學家,更為關心,急著追問我:
“你說什么?”
我回答嚴先生:
“有人在批判‘相對論’。”
“怎么批判?”
我于是敘述從科學院大字報上看來的消息:一個南方來的中學教師說“相對論違反毛澤東思想”,并且他還用自己的實驗數(shù)據(jù)來“推翻‘相對論’”。
“什么實驗?”
嚴先生非常關注,繼續(xù)追問。我回答:
“很粗糙的實驗,那老師在他家房梁上吊了個鉛球,全憑目測觀察得到些數(shù)據(jù)?!?/p>
聽了這個回答,嚴先生似乎很不以為然,但也大大放心了,說:
“這樣的實驗產(chǎn)生的誤差,恐怕是這個課題不能允許的!”
華先生始終未發(fā)一言,他若有所思,和我說話顯得心不在焉了。
“大革文化命”中,愛因斯坦和他的“相對論”也未能幸免于難。一個來自湖南的中學教師到北京進行“革命串聯(lián)”,四處張貼大字報,說“‘相對論’沒有跳出機械唯物論的泥坑”,“完全違背了我們最最敬愛的偉大領袖毛主席教導的物質(zhì)的矛盾運動規(guī)律”,云云。而他的無稽之談,竟然獲得了中國科學院“革命委員會”的大力支持??茖W院成立了“批判自然科學理論中資產(chǎn)階級反動觀點的毛澤東思想學習班”,引領全院的批判運動。那個學習班撰寫批判文章,說“愛因斯坦的‘相對論’是阻礙自然科學前進的最大絆腳石”,聲稱要“以毛澤東思想為武器,革‘相對論’的命”。文章歷數(shù)“相對論”的“種種罪行”,扣上大帽子,如:“主觀主義”、“唯心主義”和“西方資產(chǎn)階級的反動的政治觀點”。有些文章甚至威脅說:“誰要替‘相對論’辯護,誰就是替‘蘇修’辯護的賣國賊?!币粫r之間,中關村沸反盈天,科學院硝煙彌漫,而且那愈演愈烈的“炮火”很快就蔓延到了上海。“文痞”姚文元之流是在京滬兩地興風作浪的妖孽,他們深居幕后,而在前臺跳梁的則是一些不學無術,卻指望賣身求榮的學界敗類。這就是當時我們談話的前后背景。
不久之后,我收到先生來信,約我見面,這次是在位于北太平莊鐵獅子墳的先生家中。先生交給我一疊他寫的密密麻麻的手稿,說:
“請你幫我仔細驗算一遍?!?/p>
已經(jīng)多日沒有跟先生請教數(shù)學了,也不知道他寫的是什么,我擔心看不懂。先生說:
“你當然看得懂,里面不過就是些矩陣運算,而且都是二行二列的‘愛爾密矩陣’而已?!?/p>
回去以后,我仔細閱讀先生的手稿,原來先生是在運用自己獨創(chuàng)的方法,重新推導出來“相對論”的基本結論。
愛因斯坦提出了兩條基本原理作為討論運動物體光學現(xiàn)象的基礎:第一個叫相對性原理;第二個叫光速不變原理。先生則以光速最大并且不變?yōu)橐粋€前提;再假設兩個參照系中,其中一個參照系對于另外一個參照系做勻速直線運動為第二個前提。從這兩個前提出發(fā),先生靈活地運用矩陣工具,描述物體、參照系的運動、速度等等。然后進行嚴密的邏輯推導與矩陣計算,最后的結論是:時間和長度都有了相對性。它們的相對性表現(xiàn)為:時鐘會因為運動而變慢,尺子在運動時要比靜止時短。經(jīng)典力學中的速度合成法則因而也要重新認識。愛因斯坦“相對論”的基本結論呈現(xiàn)在先生筆下。
“茍利國家生死以,豈因禍福避趨之!”逆境中的先生,不顧安危,堅持真理,運用他那杰出的數(shù)學能力,科學而嚴格的邏輯推理,證實愛因斯坦的“相對論”是真理。先生正直,深感不安,異常堅定地告訴我:“愛因斯坦批不得!”他或許希望能夠盡力去阻止那些只能令國際社會恥笑、國家聲譽受損的荒唐事情的發(fā)生。
在閱讀過程中,我也確實發(fā)現(xiàn)先生運算中的許多小錯,例如,矩陣中數(shù)字的正負號,或者它們在矩陣中的位置??墒牵械闹虚g結果一點也不錯,因此那些被我發(fā)現(xiàn)的小錯完全不會影響后面的推導。我在交還先生手稿時,問這是怎么回事,先生笑了:
“謝謝你給我校對,改正筆誤。所有的中間結果都是我早就看出來的,那些演算過程是寫給別人看的。我算矩陣就跟你算數(shù)字一樣。”
先生的造詣非常人能比,對他來說是非常直截了當?shù)臇|西,別人可能覺得太跳躍了,他得給讀者搭上幾步“臺階”過渡。于是,先生隨手填補些演算過程,那時候他不太上心,難免出些小錯,無傷大雅。
先生的這份手稿后來下落不明,他很多寶貴的手稿和原件都因在“文革”時期遭遇“抄家”而散失。當時沒有復印機,我也沒有手抄一遍。如今,深深自責我的疏忽與懶惰,未能為先生保留下來那彌足珍貴的歷史見證。
華羅庚遺失學術文稿·中國數(shù)學界的損失
先生在“抄家”中丟失的手稿遠不只這一篇,具有更大學術價值的作品有的也不知去向。對于在“抄家”中損失的所有東西,先生都不介意,念念不忘的唯獨那些抄走后下落不明的學術文稿。
1984年,華先生已出任中國科學院副院長,應美國加州理工學院(CIT)之邀,赴美講學一年,他的公子華光兄隨同。訪美期間,那年夏天先生又應邀訪問圣塔芭芭拉加州大學,英文簡稱為UCSB。加州大學共有十個校區(qū),星羅棋布在加利福尼亞州的各個主要城鎮(zhèn)。UCSB是這所大學設在圣塔芭芭拉的一個校區(qū),我當時正在這里的數(shù)學系攻讀博士學位。圣塔芭芭拉是個美麗的濱海城市,有典型的亞熱帶氣候,四季如春,永遠是藍天白云,鳥語花香。城市不大,卻到處可見盡顯西班牙風情的民居建筑,紅頂白墻,古樸與粗獷中呈現(xiàn)著嫵媚。UCSB校園中還更多了一份學術的莊嚴肅穆和青年學子們帶來的勃勃生機。先生在圣塔芭芭拉的心情格外愉快,興致頗高。訪問的頭一天排滿演講、社交活動與招待宴會,當晚下榻校園中的“校長官邸”,那里是UCSB專門接待尊貴客人的地方。它是一所修建在小山頂上的獨立院落,四周山坡是精心維護修剪的草坪,院子里錯落有致地栽種著亞熱帶的奇花異草。依山而傍海,足不出戶隔窗就能遠眺太平洋的碧波萬頃,夜深人靜可以聆聽浪濤拍岸的節(jié)奏。忙了一整天,先生仍然精力充沛,他挺喜歡圣塔芭芭拉加州大學,喜歡這里的大自然,也喜歡這里的同行。次日清晨,華光兄來電話,說先生約我到他住處“聊聊天”,“頭天人太多,都沒顧上好好談一談”。
UCSB副校長馬可斯,一位數(shù)學家,久仰華先生大名,專程來寓所看望
1984年,華先生訪問UCSB,為作者的書題字,異國他鄉(xiāng),師生相聚,分外高興
先生首先“聊”到他這次在美國加州理工學院的講學與合作研究的內(nèi)容,那是一個屬于“數(shù)理經(jīng)濟學”范疇的研究,題目叫做“計劃經(jīng)濟中的大范圍最優(yōu)化問題”。繼而,先生又“聊”到他的“矩陣幾何”。
世人皆知華先生在“數(shù)論”、“代數(shù)”和“多元復變函數(shù)論”的奠基性工作,他是那三個數(shù)學分支的開路先鋒與掌門人,還帶起來一大批追隨者。但卻很少有人知道,先生在“矩陣幾何”這個數(shù)學分支上也同樣做過開拓與奠基。顧名思義,“矩陣幾何”是一門探討矩陣幾何意義的數(shù)學分支,是華先生早在上個世紀40年代開創(chuàng)的一個新的研究方向。先生當年關于“矩陣幾何”的論文一經(jīng)發(fā)表,立即引起國際數(shù)學家的關注與引用。先生對于這個學科的強大生命力,早有預見。他對這個學科情有獨鐘,直到“文革”前,相關的研究始終不曾中斷,并且獲得了突破性的發(fā)展。
遺憾的是,此次在美國講學中,他卻沒能夠系統(tǒng)全面地展現(xiàn)他在“矩陣幾何”方面的研究成果與貢獻。原因就在于,先生在“文革”前已經(jīng)寫就的數(shù)篇論文,還沒有來得及發(fā)表,風暴襲來,那批彌足珍貴的文稿也同他的主人一樣,未能幸免于難,竟然在“文革”中“抄家”后不知去向。先生“聊”到“抄家”對他府上的毀壞情況,他形容說:“狼藉一片,慘不忍睹。”我雖然沒有親眼目睹,但可以想象得出來,“抄家”對先生和家人所造成的傷害。
閃現(xiàn)在科學家腦海中的靈感,就似流星劃過夜空,以后很難完全再現(xiàn)。著書立說的激情亦如潮汐,有高漲低落。時過境遷,何況年事已高,華先生不可能再把丟失的文稿重新復述寫出。他始終懷抱希望,有朝一日那些失散的文獻,尤其是那數(shù)篇“矩陣幾何”的手稿,能夠完璧歸趙。指望的是當年抄家人中有良心未泯者。但是,這希望現(xiàn)實嗎?
我實在不忍心預想先生最后的失望,我要給先生“降溫”,說出我的毫不樂觀的判斷。于是,我給先生“聊”起來我旁觀過的抄家全過程?!拔母铩背跗冢贝笸鄮孜弧按蟾镂幕钡募みM同學成為班級的“領導核心”,他們組織全班同學去抄了三位老師的家。部分學生打著革命旗號,在老師家里“造反”,不僅翻箱倒柜,還對老師及其家人訓斥、“勒令”。抄來的“勝利戰(zhàn)果”,不僅沒有起碼的負責任的保管,還要擺在校園露天“示眾”,引來無數(shù)人參觀、翻檢,最后多半不翼而飛,下落不明,根本沒有物歸原主的可能。當年非法抄家,事后良心發(fā)現(xiàn),肯主動提供線索,協(xié)助政府落實政策,將抄來的“戰(zhàn)利品”物歸原主者又有幾人?當年一位抄老師家的“領袖”同窗,20年后談起抄家往事時,仍然理直氣壯,說:“我們可是把抄走的東西都作了登記的!”令我無言以對。
聽完我的故事,先生搖頭嘆氣:“依你之見,怕是沒有希望了?”先生和我心里都明白,他那些珍貴的手稿已是兇多吉少,成為先生本人的巨大遺憾,更是中國數(shù)學界無法彌補的損失。
山南海北,師生推心置腹,促膝暢談三個多小時,先生依然談興不減,毫無倦色,但我還是決定告辭,先生畢竟已然74歲了。不想這辭別竟成永訣。
恩師次年6月12日逝世,那是應邀在日本講學時心臟病突發(fā)。那天,先生站在東京大學數(shù)理學部講演廳的講臺上,向日本的數(shù)學家演講《理論數(shù)學及其應用》。在演講完成的那一刻,他身體突然往后一仰,倒在講壇上,撒手人寰,猶如戰(zhàn)士捐軀沙場,可謂死得其所,慷慨悲壯。先生完滿成功地走完了他光彩奪目的人生歷程,沒有遺憾,也有遺憾。
華羅庚指導自學青年·三線共點六均分凸域定理很好!
華先生在“文革”的形勢下,為了數(shù)學之為用,也為了讓數(shù)學工作者有些“正經(jīng)事”可做,經(jīng)過深思熟慮,決定普及推廣“統(tǒng)籌”與“優(yōu)選”兩法?!拔母铩鼻?,先生就已經(jīng)寫出“統(tǒng)籌方法平話”,用極為通俗的語言,向生產(chǎn)第一線的工人和管理者講解項目管理的基本數(shù)學方法,先生也有在西南“三線”下基層,親自講課并且身體力行的實踐經(jīng)驗。為此,毛澤東主席曾親自寫信給先生,稱贊其“壯志凌云,可喜可賀”。如今先生打算再普及推廣新的“優(yōu)選法”,它與“統(tǒng)籌方法”各有不同的用場。兩者結合推廣,相輔相成,使數(shù)學在生產(chǎn)第一線的應用范圍擴大,更有用武之地。
逆境中,先生依然埋頭學術研究
“優(yōu)選法”的理論與方法并非華先生創(chuàng)造,它原屬于一個叫做“優(yōu)化”的應用數(shù)學學科,在發(fā)達國家早已十分成熟,在美國等國家也非常流行,有很多大部頭專著論述。華先生學富五車,對于“優(yōu)化”學科的全貌了然于心,又獨具慧眼,從眾多的“優(yōu)化”方法中選中那個“黃金分割法”或“0.618法”,加以提煉加工,定名“優(yōu)選法”,那是為了適合國情,為了方便工農(nóng)群眾的領會與接受。
1972年,華先生深入生產(chǎn)第一線,為工人講解優(yōu)選法,講得通俗易懂
先生自己說:“為了把‘優(yōu)選法’、‘統(tǒng)籌法’推廣到群眾中去,我又先后寫了《優(yōu)選法平話》和《統(tǒng)籌法平話》的通俗讀物,讓數(shù)學工具在生產(chǎn)中發(fā)揮更直接的作用?!逼占巴茝V,必須通俗易懂,但通俗的方法要建立在嚴格的數(shù)學理論基礎之上,一點也馬虎不得。先生花了很大的精力進行數(shù)學推導與證明,以保證“優(yōu)選法”的理論正確性。一般人們看到的,是先生為普及“優(yōu)選法”而寫的那些通俗“平話”,卻少有人知道他在背后所下的工夫。這里有一個小故事。
一維的“優(yōu)選法”,即只考慮一個因素(例如時間)的情況,可以運用“黃金分割”尋找、安排試驗點,就是通常說的那個“0.618”,問題簡單,證明也容易。
二維的“優(yōu)選法”,即必須同時處理兩個相關因素(例如時間和溫度)的情況,這時候尋找、安排試驗點的方法要復雜一些。先生那時正在思考方法背后所涉及的一些數(shù)學問題。
舍弟傳宥,當年是個自學數(shù)學的高中畢業(yè)生,就因受到先生的指點與鼓勵,后來走上了成才之路。先生頭一次見他,出了一道題,用通俗語言說:兄弟二人分蛋糕,弟弟操刀并有選擇權,哥哥的權利是在蛋糕上取一個點,限制弟弟的刀必須經(jīng)過它,哥哥該如何選這個點?
稍微用一點數(shù)學語言,問題的敘述是:能否在任何的平面凸域中找到一個點,使得通過該點的任何直線劃分凸域成面積之比介于4∶5與5∶4之間的兩部分?
先生題目中要找的那種點,就是二維的“優(yōu)選法”中可以考慮安排試驗的地方。這個問題有實際意義。
傳宥經(jīng)過數(shù)天苦干,終于解決了先生的問題,他證明了:在任何的平面凸域中都存在一個點,經(jīng)過該點定有三條直線把凸域分割成六個面積相等的部分。這個特殊的點就滿足先生題目中的要求。
當傳宥告訴先生他的解答之后,先生有些意外:
“你找到的點與我找到的不同,我想到的是凸域的‘重心’?!?/p>
稍加思索后,先生繼續(xù)說:
“你找到的點比‘重心’更好,因為它保證了:至少有通過它的三條直線都是均分凸域的?!?/p>
舍弟興奮,連忙要給先生講述他的數(shù)學證明,先生說:
“不用,我自己來想?,F(xiàn)在我們談些其他的。”
次日,先生來電話,那時都是通過公用電話傳呼,約傳宥帶上他的證明去先生府上。
先生見面第一句話就是:
“我昨天想了一個晚上,沒有想出來你是怎么證明的!”
舍弟又興奮了,準備給先生細講他那好幾頁紙的證明。不料剛剛說了個開頭,先生就全明白了,高興地說:
“你對了!你做出新東西了!”
先生謹慎,又找出幾本有關“凸體幾何學”方面的英文、德文書籍查閱。再次說:
“你證明了一條新的定理,我看就叫做‘三線共點六均分凸域定理’吧!”
先生后來給舍弟來信,鼓勵有加,囑咐殷切,說“三線共點六均分凸域定理很好”,“想法好,辦法也好”,并且指點如何引申,等等,對于有志數(shù)學的青年的關愛之意躍然紙上。這個定理后來正式發(fā)表了,舍弟用的就是先生當時的命名,作為對恩師永遠的懷念,懷念先生的道德文章,懷念先生對一個自學青年的愛護與教誨。
“我不是給學生一塊金子,給學生的應該是‘金手指’,教給他們‘點金術’?!?/p>
我不止一次地聽先生這樣說。這說的是他那獨特的指導和教授青年學習數(shù)學的方法。他常常是從引導學生思考與解決實際問題入手,從中觀察、啟發(fā)、調(diào)動青年學生的數(shù)學創(chuàng)造潛能。他給青年學生們提出過的思考問題太多了,通俗而深刻,每個題目都可以引申出一個數(shù)學的大道理,一套數(shù)學的方法,一段數(shù)學的深文大意。諸如:每個人的陽歷生日與陰歷生日的還原周期;發(fā)射火箭落點的計算;韓信暗點兵問題;圓周率的近似逼近;古代堆垛術問題;蜂房形狀結構的數(shù)學問題;等等,不勝枚舉,無一不顯現(xiàn)著這位天才大數(shù)學家的勤于思考,善于聯(lián)想,深入淺出,舉重若輕,他的與眾不同。
先生一生勤奮讀書,但他讀書的辦法也與眾不同。他讀書從不盲目,而是主動駕馭。他告訴我,當他拿到一本好書的時候,并不著急翻開閱讀,而是先思考:作者要是換成自己,我會怎樣寫這本書?想清楚了以后,他才開始閱讀。若是一些數(shù)學基礎公式忘記的時候,他也從不簡單地查書,而是自己動手推導出來。
華先生一生都在研究具有強大生命力的數(shù)學分支,他也經(jīng)常諄諄教誨與指點學生:不論是純粹數(shù)學,抑或應用數(shù)學,首先必須鑒別哪些是有生命力的數(shù)學,是值得下工夫研究的方向。先生常說:“新的數(shù)學方法與觀念,常常比解決數(shù)學問題本身更重要。因為它們有更普遍的作用和意義,并將數(shù)學引向深入發(fā)展?!蔽覀兘?jīng)??吹剑壬粌H重視解決問題,更加注重歸納與提煉解決問題的想法與方法。
華羅庚豁達大度專注學術·諄諄教誨升華我境界!
在極“左”思潮縱容之下,總有多事之人,把本來普通的真理硬要發(fā)揮到極端,以至令它變成荒謬?!袄碚撀?lián)系實際”,本來就是天經(jīng)地義的。極左者首先給它定性為“革命口號”,賦予政治含義,然后便把純粹理論學科,如“數(shù)論”,打入“另冊”。從事純粹理論研究的人,則被扣上“理論脫離實際”的帽子,就有“對抗革命”之嫌,令他們不寒而栗。先生是研究“數(shù)論”的,他的杰出貢獻,世界公認。“文革”中,就有人借批判“數(shù)論”,敲山鎮(zhèn)虎,大字報鋪天蓋地,攻擊先生。
華先生早在上個世紀40年代,就曾成功地運用“數(shù)論”方法破譯日軍密碼?!拔母铩敝?,他身處逆境,雖無力撥亂反正,但仍然諄諄教導我“數(shù)論”如何重要,使我不隨波逐流,不迷失方向。先生對否定“數(shù)論”十分不以為然,私下對我說:
“‘數(shù)論’雖然是很抽象的理論,可它非常有用。能不能把它派上用場,那要看自家的道行。自家沒有本事,反怪罪‘數(shù)論’,滑稽!”
接著,先生給我講了一個故事。在抗日戰(zhàn)爭時期,華先生一次出國考察前曾在廬山集訓。當時國民黨政府的兵工署署長俞大維特地上山,看望先生,并請先生幫忙破譯日軍密碼。俞大維說:“已經(jīng)研究了好幾個月了,仍然一籌莫展?!比A先生答應“試試看”。俞大維很高興地說:
“馬上讓人把他們近來的工作送來,以供先生參考?!?/p>
先生說:
“不必了,但需要給我?guī)追菽銈兘战孬@的密碼原文?!?/p>
智力非凡的先生,僅一夜之間就把日軍的密碼破解了。他對我說:
“我就是用上了‘數(shù)論’中的‘繆比烏斯函數(shù)’!”
日軍那時使用的密碼技術,是把原來的文件,俗稱“明文”,用數(shù)學方法變換一下,謂之“加密”。加密后的文件,俗稱“密文”,傳輸出去,即使被截獲,別人也如同霧里看花,難解其意。
看過截獲的日軍密文,先生以他那過人的智慧、對“數(shù)論”的精通、對數(shù)字的敏感和對密碼原理的洞察力,極快地發(fā)現(xiàn)了日軍密碼的秘密:從明文變換到密文的加密過程,日軍使用的原來是“繆比烏斯函數(shù)”!那末,采用“繆比烏斯函數(shù)”的反函數(shù),密文立即被還原成明文,日軍密碼被先生成功破譯。
先生神采飛揚地講完他的故事,再次叮囑我:“‘數(shù)論’有大用!”我卻慌忙“忠告”先生:
“您可千萬別再給人講這件事了,那會又被人‘抓辮子’的!”
我講這些話給先生,就像一個飽經(jīng)事故的老頭子。先生似乎覺得有些意外,望著我苦笑了一下,輕輕地說:
“謝謝你提醒我,多個心眼好。”
其實,我是在挨整之后心有余悸,才長了心眼兒,更擔心先生再被陷害,才故作胸有城府狀。如今想起,實在好笑?!拔母铩敝?,北大的人鬧派性、打派仗,以“反聶”與“保聶”分成涇渭分明、水火不相容的兩派,我被班里的“反聶”同學推舉為“首領”。后來看,這兩派其實并無真正意義上的是非可言,都是被人操縱、挑動,演出火爆鬧劇而不自知!兩派雖然是是非非,但人們在那個混亂年代的個體表演,卻盡顯人性好壞,品德優(yōu)劣,風格高下。當“反聶”一派式微,受到批判斗爭而分崩瓦解的時候,昨天還是我的“部下”,今天不僅公開聲明要和我“劃清界限”、棄我而去,還要貼出大字報“反戈一擊”:“揭發(fā)”我“攻擊偉大領袖毛主席”。這是那年頭人們能夠想得出來的最大的罪名了。“罪名”卻沒有成立,因為所提供的證據(jù)連對立派也不屑一顧:那僅僅是因為我當時的女朋友、后來的妻子曾不經(jīng)意地說,覺得她的媽媽長得有幾分像毛主席。明知這是一句毫無惡意的話,同班同派同學卻硬是把它“揭發(fā)”出來,牽強附會,上綱上線,編織出來一個大罪名。
先生聽了我的故事,驚訝地說:
“天哪!想不到竟然有這樣的事,你這也算‘經(jīng)風雨、見世面’了?!?/p>
先生是經(jīng)過暴風雨、見過大世面的人,見我口口聲聲稱“被小人陷害”,便笑著開導我說:
“不是也有人說我‘反對毛主席’嗎?他們或許以為這樣做,自己的日子就變得好過了。我看,你也不必過于耿耿于懷。有些人和有些事其實是不值得擺在心里的。莫要虛度光陰,你今后為國家出力靠的是本領,你讀的數(shù)學有大用?。 ?/p>
在那段是非混淆、人妖顛倒的黑暗年代,背叛出賣、誣陷中傷等極不正當?shù)男袨槭艿娇v容,屢見不鮮。于是有人或引火燒“人”以求自保,或踩著別人往上爬,出手又黑又狠,即使加害于師長上司、同窗伙伴、配偶戀人甚至生身父母,都在所不惜。
此種歪風惡氣先生雖然看在眼里,可是他一向君子風范,坦蕩磊落,仍不設防。我看過那些攻擊他的大字報,內(nèi)容大都是對他說過的話斷章取義,捕風捉影?!拔母铩边^后,所有加在先生身上的不實之詞,自然全部推倒。先生大度雍容,寬宥了所有誣陷傷害過他的人。對那些登門懺悔道歉的門生,他非但不計前嫌,反而大加勸慰。
法國作家雨果有一句話:“地球上最寬廣的是海洋,比海洋更寬廣的是天空,但人的胸懷可以比天空更寬廣。”學先生的學問,難!學先生的雅量,也難!
先生雖身處逆境,仍然灑脫飄逸,豁達大度,我深受感染。他的開導,使我仿佛醍醐灌頂,不再為受到的小小委屈耿耿于懷。先生給我講的破譯敵軍密碼的故事,立即激發(fā)了我對“密碼學”的興趣。當時,沒有任何可讀的中文書籍,只能找來一本英文的《密碼學原理》,如獲至寶,開始啃書。那書內(nèi)容陳舊,領我入門倒也足夠。
隨著信息時代的到來,到處都離不開信息的獲取、存儲與傳遞,因此信息安全問題日益受到關注。“密碼學”發(fā)展得日臻完善成熟,為保障信息安全的各種實用技術提供理論與方法。1976年,美國斯坦福大學的兩位電機工程學的學者迪費和海爾曼聯(lián)名發(fā)表了一篇重要的論文《密碼學的新方向》,把“密碼學”的研究與應用推向一個新的高度。他們建立的新方法所依賴的理論還是“數(shù)論”。已經(jīng)發(fā)展得十分成熟的現(xiàn)代“密碼學”中充滿了數(shù)學,“數(shù)論”依然是其最重要的基礎理論之一。先生的先知先覺能不令人驚嘆?天才本非“凡夫俗子”,先生慧眼獨具,超越同儕,見地自然不同凡響。
在上個世紀90年代,我在美國參與了大學里的“網(wǎng)絡與信息安全”科研課題,我們運用近代的“密碼學”理論,研究開發(fā)實用技術,頗有成績,研究成果獲得了三項美國專利。飲水思源,華先生是我的啟蒙老師。不僅在數(shù)學上,更在于他指點我懂得了一個人生的道理:生命的境界會隨著心胸的寬廣而開闊。
蔡孟堅講的故事·華教授了不起!
1990年,我的朋友陳樹柏教授,計劃在美國硅谷創(chuàng)辦一所以培養(yǎng)高科技人才為目標的新型大學。為此,他走訪美國的政治、經(jīng)濟、學術、企業(yè)等各界人士,尋求支持,謔稱“化緣”。一天,他拉我一同去拜訪蔡孟堅將軍。此人在海峽兩岸、國共兩黨內(nèi)都非?!坝忻?,因為他經(jīng)手主辦過“可能改寫中國現(xiàn)代歷史”的事件。
蔡孟堅何許人?國民黨原有兩個情報系統(tǒng),一個是“軍事調(diào)查統(tǒng)計局”,簡稱“軍統(tǒng)”,由戴笠負責;另外一個系統(tǒng)叫做“中央調(diào)查統(tǒng)計局”,簡稱“中統(tǒng)”,由陳立夫負責。蔡孟堅是“中統(tǒng)”干將,少將銜,據(jù)說是國民黨里最年輕的將軍,深受蔣介石器重。1930年,他24歲,被派到武漢,是“中統(tǒng)”駐武漢的特派員。不久之后,蔡孟堅抓捕了當時的中共中央政治局候補委員、特科負責人顧順章,而顧順章隨即叛變,并且供出了包括周恩來在內(nèi)的許多中共高級領導人的住址等重要情報。幸虧打入“中統(tǒng)”高層的中共黨員錢壯飛截獲了相關電報,立即趕赴上海,報告了顧順章叛變的消息。當中統(tǒng)特務們趕去搜捕時,周恩來剛剛在10分鐘之前及時轉移了。周恩來比蔡孟堅謀高一籌。
我和陳樹柏驅車到蔡孟堅位于北加利福尼亞的寓所見他,那年他已85歲,身材不高,精神矍鑠,思維敏捷,聲音洪亮。聽說我來自中國大陸,并且在甘肅工作過,馬上問我是否吃過“白蘭瓜”。蘭州的白蘭瓜全國有名,甘肅人頗以其為驕傲。蔡孟堅告訴我,那是在他當蘭州市市長時從美國引進的。這令我“小”吃一驚,于是追問:“如何引進?”
“白蘭瓜就是美國的‘Honeydew’,我‘偷’了它的種子,帶回蘭州試驗,沒想到居然生長得很好?!?/p>
我恍然大悟。“Honeydew”譯成中文應該是“蜜露”的意思,是美國一種香瓜的名字,多美的名字。這瓜一年四季在美國的超市隨處可見。白蘭瓜果然與蜜露的樣子近似,但白蘭瓜更為甜蜜,許是蘭州的水土更適合蜜露生長。
他還告訴我,當年他如何改造蘭州的警察,從服裝,到風紀。言談間看出蔡將軍內(nèi)心深處對那他曾作過一任父母官的蘭州感情頗深。
將軍十分健談,又問我:“知道不知道大陸有個了不起的數(shù)學家華羅庚?”我告訴他:“不僅知道,還很密切,他是我的恩師!”接下來蔡將軍的話可要令我“大”吃一驚了:
“我們是50年的朋友了!當年我親見華教授破譯了日本人的密碼,1980年我們還見過面?!蔽业呐d頭上來了:“愿聞其詳。”蔡將軍于是娓娓道來。
1943年,國民黨政府聽說美國有了原子彈,打算組團到美國考察。正式組團之前,政府邀請部分科學家,如華羅庚教授等,和情治系統(tǒng)的特工,如蔡孟堅將軍等,到廬山“集訓”,研究判斷中國制造原子彈的可能性。華、蔡二位先生于是在廬山上成為“室友”。
兵工署署長俞大維是留美數(shù)學博士,在數(shù)理邏輯方面頗有造詣,他很欽佩華羅庚教授的才學。聽說華先生在山上,特地趕到住地拜訪。談話之間說到日軍密碼的困擾,懇請華先生助一臂之力,破解日軍軍事密碼。先生應允下來,深知事關重大,十萬火急。他連夜觀察,反復比對,仔細尋覓密碼中數(shù)字的規(guī)律,徹夜未眠。蔡將軍說,次日清晨,華教授如廁,出來后手中拿著數(shù)張手紙,上面寫滿了字,交給他說:
“問題已經(jīng)解決,但我沒有時間重新抄寫了。就請將軍立即轉交俞署長?!?/p>
蔡將軍說,俞大維知道以后,火速派人把他接走,急不可待地閱讀華教授的手稿,然后拍案叫絕,欣喜若狂,馬上傳令部下:“火速按照華羅庚教授指教的辦法解碼!”
大獲成功,所截獲、破譯的日軍密碼都是極其緊要的軍事情報,例如,日軍飛機轟炸昆明的計劃等等。蔡將軍對華先生欽佩得五體投地:
“華教授了不起,立了大功!蔣委員長要親自見他,還送他照片,我陪著他去的廬山枯嶺?!?/p>
破譯日軍密碼,一個故事,兩人講述,內(nèi)容吻合,互見互補。
華教授是蔡將軍終生難忘的尊敬的朋友。無巧不成書,1980年,大陸改革開放,華先生首次率團出訪美國,就在一家飯店的大廳,兩人不期而遇,并且剎那間都認出了對方。那次重逢的5年之后,華先生仙逝東瀛。
“古來萬事東流水”,蔡將軍歷盡滄桑,目睹興亡,似已看破紅塵。對于先生的逝世他感慨地說:“人間使命,圓滿完成,駕返瑤池,何必留戀。我和華教授有緣分,還會再見面?!?/p>
臨別,他送了我一套書,是他的回憶錄,書名《蔡孟堅傳真集》?!扒Ч攀欠切?,一夕漁樵話?!彼云胶偷恼Z氣、樸素的詞句,敘述了一個個他親身經(jīng)歷的牽動中國現(xiàn)代歷史的事件,其中就有這段故事,只是沒有他向我口述來得生動。
恩師在22年前辭世,離開我們很久了。年復一年,我越發(fā)思念先生。剛剛講述的那些故事仿佛就發(fā)生在昨天,先生音容宛在,往日情景歷歷在目,也許先生并沒有遠去。況且,他的成就、他的教誨、他的品格、他的睿智仍然閃爍著燦爛光輝,持續(xù)地照亮晚生后輩探索科學的道路??茖W依靠薪火相傳,天才與大師在前面開山劈路,開拓奠基,引領潮流,世代傳遞。正如先生曾經(jīng)說的:
“我們最好把自己的生命看做是前人生命的延續(xù),是現(xiàn)在人類共同生命的一部分,同時也是后人生命的開端。如此延續(xù)下去,科學就會一天比一天更燦爛,社會就會一天比一天更美好?!?/p>
華羅庚教授生平
華羅庚教授是世界著名的當代中國數(shù)學家,1910年11月12日生于江蘇省金壇縣。先生少年時代,因家貧輟學,刻苦自修數(shù)學。1930年,先生在《科學》上發(fā)表了關于代數(shù)方程式解法的文章,受到熊慶來教授的重視,被邀請到清華大學數(shù)學系工作,在楊武之教授指引下,開始了“數(shù)論”的研究。1936年,作為訪問學者去英國劍橋大學工作。1938年回國,受聘為西南聯(lián)合大學教授,那年,先生僅28歲。
1946年,先生應蘇聯(lián)科學院邀請去蘇聯(lián)訪問三個月。同年,又應美國普林斯頓高等研究院邀請任研究員,并在普林斯頓大學執(zhí)教。1948年,先生受聘美國伊利諾伊大學數(shù)學系,擔任教授。1950年先生回國,先后任清華大學教授,中國科學院數(shù)學研究所所長,數(shù)理化學部委員和學部副主任,中國科學技術大學數(shù)學系系主任、副校長,中國科學院應用數(shù)學研究所所長,中國科學院副院長、主席團委員等職。還擔任過多屆中國數(shù)學會理事長。
先生在“數(shù)論”、“代數(shù)”、“多元復變函數(shù)論”、“矩陣幾何”等廣泛數(shù)學領域中都作出卓越貢獻。在“代數(shù)”方面,先生證明了歷史長久遺留的“射影幾何基本定理”,被稱為“嘉當-布饒爾-華定理”,一舉成名。先生的專著《堆壘素數(shù)論》發(fā)表六十余年來,其中的主要結果仍居世界領先地位,先后被譯為俄、匈、日、德、英文出版,成為20世紀“數(shù)論”的經(jīng)典著作之一。先生的另一專著《多復變函數(shù)論中典型域上的調(diào)和分析》在“調(diào)和分析”、“復分析”、“微分方程”等研究中有著廣泛深入的影響,曾獲中國自然科學獎一等獎。在數(shù)學上,有許多用先生名字命名的定理、引理、不等式、算子與方法。
先生倡導計算機研制,是中國計算機事業(yè)的開路先鋒。他還是應用數(shù)學為國民經(jīng)濟建設服務的先驅者,身體力行,親自去27個省市自治區(qū)普及推廣“統(tǒng)籌法”、“優(yōu)選法”等數(shù)學方法,長達20年之久,為祖國的經(jīng)濟建設作出了重大貢獻。晚年,先生針對“計劃經(jīng)濟大范圍最優(yōu)化問題”,提出了“正特征矢量法”。1984年,他在美國加州理工學院(CIT)就這個課題與美國同行開展合作研究,是我所知道的先生最后的工作。
先生共發(fā)表專著與學術論文約二百篇,十部專著(其中八部在國外出版,有些被譯成俄、日、德、匈、英等五種文字),還寫了十余部科學普及作品。
先生對世界數(shù)學的發(fā)展貢獻重大,被選為美國科學院外籍院士,第三世界科學院院士,聯(lián)邦德國巴伐利亞科學院院士。又被授予法國南錫大學、香港中文大學與美國伊利諾伊大學榮譽博士學位。先生的名字已進入美國華盛頓斯密司一寧尼博物館,并被列為芝加哥科學技術博物館中88位古今數(shù)學偉人之一。
此外,先生還是第一、二、三、四、五屆全國人民代表大會常務委員會委員和中國人民政治協(xié)商會議第六屆全國委員會副主席。
1985年6月12日先生在日本東京講學期間,因心臟病突發(fā)逝世。
2007年8月8日于北京回龍觀閑野齋