華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒
陶哲軒,1975年7月15日,陶哲軒出生在澳大利亞阿得雷德,是家中的長(zhǎng)子。現(xiàn)任教于美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)數(shù)學(xué)系的華裔數(shù)學(xué)家,澳洲惟一榮獲數(shù)學(xué)最高榮譽(yù)“菲爾茨獎(jiǎng)”的澳籍華人數(shù)學(xué)教授,繼1982年的丘成桐之后獲此殊榮的第二位華人。其于1996年獲普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位后任教于UCLA,24歲時(shí)便被UCLA聘為正教授。
陶哲軒兩歲的時(shí)候,父母就發(fā)現(xiàn)這個(gè)孩子對(duì)數(shù)字非常著迷,還試圖教別的孩子用數(shù)字積木進(jìn)行計(jì)算。
3歲半時(shí),早慧的陶哲軒被父母送進(jìn)一所私立小學(xué)。然而,研究天才教育的新南威爾士大學(xué)教授米那卡·格羅斯(MiracaGross) 在陶哲軒11歲時(shí)出版的一篇論文中寫道,陶哲軒的智力明顯超過班上其他孩子,但他不知道怎么與那些比自己大兩歲的孩子相處,而學(xué)校的老師面對(duì)這種狀況也束手無策。
幾個(gè)星期以后,陶哲軒退學(xué)了。陶象國(guó)夫婦從這次失敗經(jīng)歷中吸取的一個(gè)寶貴教訓(xùn)是:培養(yǎng)孩子一定要和孩子的天分同步,太快太慢都不是好事。陶象國(guó)對(duì)本報(bào)記者說:“我們決定還是讓他去上幼兒園。”幼兒園里有陶哲軒的同齡人。
上幼兒園的一年半里,陶哲軒還在母親梁蕙蘭指導(dǎo)下完成了幾乎全部小學(xué)數(shù)學(xué)課程。母親更多是對(duì)他進(jìn)行啟發(fā),而不是進(jìn)行填鴨式的教育。而陶哲軒更喜歡的也似乎是自學(xué),他貪婪地閱讀了許多數(shù)學(xué)書。
陶象國(guó)夫婦還開始閱讀天才教育的書籍,并且加入了南澳大利亞天才兒童協(xié)會(huì)。陶哲軒也因此結(jié)識(shí)了其他的天才兒童。
5歲生日過后,陶哲軒再次邁進(jìn)了小學(xué)的大門。這一次,父母考察當(dāng)?shù)睾芏鄬W(xué)校后,最終選擇了離家2英里外的一所公立學(xué)校。這所小學(xué)的校長(zhǎng)答應(yīng)他們,為陶哲軒提供靈活的教育方案。剛進(jìn)校時(shí),陶哲軒和二年級(jí)孩子一起學(xué)習(xí)大多數(shù)課程,數(shù)學(xué)課則與5年級(jí)孩子一起上。
7歲時(shí),陶哲軒開始自學(xué)微積分。“這不是我們逼他看的,是他自己感興趣。”陶象國(guó)說。而小學(xué)校長(zhǎng)也意識(shí)到小學(xué)數(shù)學(xué)課程已經(jīng)無法滿足陶哲軒的需要,在與陶象國(guó)夫婦討論之后,他成功地說服附近一所中學(xué)的校長(zhǎng),讓陶哲軒每天去中學(xué)聽一兩堂數(shù)學(xué)課。
陶哲軒8歲半升入了中學(xué)。9歲半時(shí),他有三分之一時(shí)間在離家不遠(yuǎn)的弗林德斯大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理。8歲零10個(gè)月時(shí),陶哲軒曾參加一項(xiàng)數(shù)學(xué)才能測(cè)試,得了760分的高分。在美國(guó),十七八歲的學(xué)生中只有1%能夠達(dá)到750分,而8 歲的孩子里面還沒有人超過700分。
這期間,美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)的一位教授將陶象國(guó)夫婦和陶哲軒邀請(qǐng)到美國(guó),游歷了三個(gè)星期。夫婦倆曾請(qǐng)教費(fèi)弗曼和其他數(shù)學(xué)家,陶哲軒是否真的有天才。“還好我們做了肯定答復(fù),否則今天我們會(huì)覺得自己是傻瓜。”費(fèi)弗曼回憶說。
一年后,陶象國(guó)夫婦面臨一個(gè)重大抉擇:陶哲軒什么時(shí)候升入大學(xué)?格羅斯教授在她的論文中寫道,陶哲軒的智商介于220至230之間,如此高的智商百萬人中才會(huì)有一個(gè),他也完全有能力在12歲生日前讀完大學(xué)課程,打破當(dāng)時(shí)最年輕大學(xué)畢業(yè)生的記錄。
但他們覺得沒有必要僅僅為了一個(gè)所謂的記錄就讓孩子提前升入大學(xué),希望他在科學(xué)、哲學(xué)、藝術(shù)等各個(gè)方面打下更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此外,陶象國(guó)認(rèn)為,讓陶哲軒在中學(xué)階段多呆3年,同時(shí)先進(jìn)修一部分大學(xué)課程,等到升入大學(xué)以后,他才可以有更多的時(shí)間去做一些自己感興趣的事情,去創(chuàng)造性地思考問題。
后來,陶哲軒20歲獲得普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位,24歲被洛杉磯加州大學(xué)聘為正教授。
據(jù)《探索》報(bào)道,33歲的陶哲軒是美國(guó)研究成果最多、最受尊敬的數(shù)學(xué)家之一。據(jù)測(cè)試,陶哲軒的智商介于220至230之間,如此高的智商百萬人中才會(huì)有一個(gè)。他在小小年紀(jì)時(shí)便展現(xiàn)出數(shù)學(xué)天分。8歲升入中學(xué),曾參加SAT(美國(guó)高考)數(shù)學(xué)部分的測(cè)試,得了760分的高分(800分為滿分)。
吳文俊
吳文俊(Wentsun WU),男,1919年5月12日生于上海,1940年畢業(yè)于交通大學(xué),1949年獲法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位。世界著名數(shù)學(xué)家, 中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員、名譽(yù)所長(zhǎng),中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。中國(guó)數(shù)學(xué)機(jī)械化研究的創(chuàng)始人之一,現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所名譽(yù)所長(zhǎng)、研究員,中國(guó)科學(xué)院院士,第三世界科學(xué)院院士;曾任中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)(1985-1987),中國(guó)科學(xué)院數(shù)理學(xué)部主任(1992-1994),全國(guó)政協(xié)委員、常委(1979-1998)。
他在拓?fù)鋵W(xué)、自動(dòng)推理、機(jī)器證明、代數(shù)幾何、中國(guó)數(shù)學(xué)史、對(duì)策論等研究領(lǐng)域均有杰出的貢獻(xiàn),在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)。他在拓?fù)鋵W(xué)的示性類、示嵌類的研究方面取得一系列重要成果,是拓?fù)鋵W(xué)中的奠基性工作并有許多重要應(yīng)用。他的“吳方法”在國(guó)際機(jī)器證明領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響,有廣泛重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前國(guó)際流行的主要符號(hào)計(jì)算軟件都實(shí)現(xiàn)了吳文俊教授的算法。
曾獲得首屆國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(1956)、中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(1979)、第三世界科學(xué)院數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(1990)、陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎(jiǎng)(1993)、首屆香港求是科技基金會(huì)杰出科學(xué)家獎(jiǎng)(1994)、Herbrand自動(dòng)推理杰出成就獎(jiǎng)(1997)、首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(2000)、第三屆邵逸夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(2006)。
吳文俊在數(shù)學(xué)上作出了許多重大的貢獻(xiàn)。
◆ 拓?fù)鋵W(xué)方面,在示性類、示嵌類等領(lǐng)域獲得一系列成果,還得到了許多著名的公式,指出了這些理論和方法的廣泛應(yīng)用。他還在拓?fù)洳蛔兞俊⒋鷶?shù)流形等問題上有創(chuàng)造性工作。1956年吳文俊因在拓?fù)鋵W(xué)中的示性類和示嵌類方面的卓越成就獲中國(guó)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獲。
◆ 數(shù)學(xué)機(jī)械化或機(jī)器證明方面,從初等幾何著手,在計(jì)算機(jī)上證明了一類高難度的定理,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一些新定理,進(jìn)一步探討了微分幾何的定理證明。提出了利用機(jī)器證明與發(fā)現(xiàn)幾何定理的新方法。這項(xiàng)工作為數(shù)學(xué)研究開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域,將對(duì)數(shù)學(xué)的革命產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。1978年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)重大科技成果獎(jiǎng)。
◆ 中國(guó)數(shù)學(xué)史方面,吳文俊認(rèn)為中國(guó)古代數(shù)學(xué)的特點(diǎn)是:從實(shí)際問題出發(fā),經(jīng)過分析提高,再抽象出一般的原理、原則和方法,最終達(dá)到解決一大類問題的目的。他對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)在數(shù)論、代數(shù)、幾何等方面的成就也提出了精辟的見解。
歐拉
歐拉是數(shù)學(xué)史上著名的數(shù)學(xué)家,他在數(shù)論、幾何學(xué)、天文數(shù)學(xué)、微積分等好幾個(gè)數(shù)學(xué)的分支領(lǐng)域中都取得了出色的成就。不過,這個(gè)大數(shù)學(xué)家在孩提時(shí)代卻一點(diǎn)也不討老師的喜歡,他是一個(gè)被學(xué)校除了名的小學(xué)生。
事情是因?yàn)樾切嵌鸬摹?當(dāng)時(shí),小歐拉在一個(gè)教會(huì)學(xué)校里讀書。有一次,他向老師提問,天上有多少顆星星。老師是個(gè)神學(xué)的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,圣經(jīng)上也沒有回答過。其實(shí),天上的星星數(shù)不清,是無限的。我們的肉眼可見的星星也有幾千顆。這個(gè)老師不懂裝懂,回答歐拉說:“天上有多少顆星星,這無關(guān)緊要,只要知道天上的星星是上帝鑲嵌上去的就夠了。” 歐拉感到很奇怪:“天那么大,那么高,地上沒有扶梯,上帝是怎么把星星一顆一顆鑲嵌到一在幕上的呢?上帝親自把它們一顆一顆地放在天幕,他為什么忘記了星星的數(shù)目呢?上帝會(huì)不會(huì)太粗心了呢?” 他向老師提出了心中的疑問,老師又一次被問住了,漲紅了臉,不知如何回答才好。老師的心中頓時(shí)升起一股怒氣,這不僅是因?yàn)橐粋(gè)才上學(xué)的孩子向老師問出了這樣的問題,使老師下不了臺(tái),更主要的是,老師把上帝看得高于一切。小歐拉居然責(zé)怪上帝為什么沒有記住星星的數(shù)目,言外之意是對(duì)萬能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個(gè)嚴(yán)重的問題。在歐拉的年代,對(duì)上帝是絕對(duì)不能懷疑的,人們只能做思想的奴隸,絕對(duì)不允許自由思考。小歐拉沒有與教會(huì)、與上帝"保持一致",老師就讓他離開學(xué);丶。但是,在小歐拉心中,上帝神圣的光環(huán)消失了。他想,上帝是個(gè)窩囊廢,他怎么連天上的星星也記不住?他又想,上帝是個(gè)獨(dú)裁者,連提出問題都成了罪。他又想,上帝也許是個(gè)別人編造出來的家伙,根本就不存在。
回家后無事,他就幫助爸爸放羊,成了一個(gè)牧童。他一面放羊,一面讀書。他讀的書中,有不少數(shù)學(xué)書。爸爸的羊群漸漸增多了,達(dá)到了100只。原來的羊圈有點(diǎn)小了,爸爸決定建造一個(gè)新的羊圈。他用尺量出了一塊長(zhǎng)方形的土地,長(zhǎng)40米,寬15米,他一算,面積正好是600平方米,平均每一頭羊占地6平方米。正打算動(dòng)工的時(shí)候,他發(fā)現(xiàn)他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長(zhǎng)40米,寬15米的羊圈,其周長(zhǎng)將是110米(15+15+40+40=110),父親感到很為難,若要按原計(jì)劃建造,就要再添10米長(zhǎng)的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會(huì)小于6平方米。小歐拉卻向父親說,不用縮小羊圈,也不用擔(dān)心每頭羊的領(lǐng)地會(huì)小于原來的計(jì)劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會(huì)有辦法,聽了沒有理他。小歐拉急了,大聲說,只有稍稍移動(dòng)一下羊圈的樁子就行了。父親聽了直搖頭,心想:“世界上哪有這樣便宜的事情?”但是,小歐拉卻堅(jiān)持說,他一定能兩全齊美。父親終于同意讓兒子試試看。小歐拉見父親同意了,站起身來,跑到準(zhǔn)備動(dòng)工的羊圈旁。他以一個(gè)木樁為中心,將原來的40米邊長(zhǎng)截短,縮短到25米。父親著急了,說:“那怎么成呢?那怎么成呢?這個(gè)羊圈太小了,太小了。”小歐拉也不回答,跑到另一條邊上,將原來15米的邊長(zhǎng)延長(zhǎng),又增加了10米,變成了25米。經(jīng)這樣一改,原來計(jì)劃中的羊圈變成了一個(gè)25米邊長(zhǎng)的正方形(25+25+25+25=100)。然后,小歐拉很自信地對(duì)爸爸說:“現(xiàn)在,籬笆也夠了,面積也夠了。”
父親照著小歐拉設(shè)計(jì)的羊圈扎上了籬笆,100米長(zhǎng)的籬笆真的夠了,不多不少,全部用光。面積也足夠了,而且還稍稍大了一些。父親心里感到非常高興。孩子比自己聰明,真會(huì)動(dòng)腦筋,將來一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊?qū)嵲谑强上Я。后來,他想辦法讓小歐拉認(rèn)識(shí)了一個(gè)大數(shù)學(xué)家伯努利。通過這位數(shù)學(xué)家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學(xué)的大學(xué)生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學(xué)最年輕的大學(xué)生。
數(shù)學(xué)奇才——耐普爾
記得四大發(fā)明嗎?它們是印度-阿拉伯記號(hào),十進(jìn)制小數(shù),對(duì)數(shù)和計(jì)算機(jī)。其中的對(duì)數(shù)是十七世紀(jì)由耐普爾發(fā)明的。他1550年出生在蘇格蘭首府愛丁堡,從小喜歡數(shù)學(xué)和科學(xué),以其天才的四個(gè)成果被載入數(shù)學(xué)史。其中的對(duì)數(shù)的發(fā)明使整個(gè)歐洲沸騰了。拉普拉斯認(rèn)為“對(duì)數(shù)的發(fā)現(xiàn)以其節(jié)省勞力而延長(zhǎng)了天文學(xué)家的壽命。”可以說對(duì)數(shù)的發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)代化提前了至少二百年。下面我要給大家講兩個(gè)他的小故事:
一次,他宣稱他的黑毛公雞能為他證實(shí):他的哪一個(gè)仆人偷了他的東西。仆人們被一個(gè)接一個(gè)地派進(jìn)暗室,要他們拍公雞的背,仆人們不知道耐普爾用煙黑涂了公雞的背,自覺有罪的那個(gè)仆人,怕挨著那個(gè)公雞,回來時(shí)手是凈的。
還有一次耐普爾因他的鄰居的鴿子吃他的糧食而感到煩腦。他恫嚇道:如果他鄰居不限制鴿子,讓它們亂飛,他就要沒收些鴿子。鄰居認(rèn)為他的鴿子是根本不可能被捉住的,就告訴耐普爾,如果他能捉住他們,盡管捉好了。第二天,鄰居看到他的那些鴿子在耐普爾的草坪上蹣跚地走著,十分驚訝,耐普爾鎮(zhèn)靜自若地把它們裝進(jìn)一只大口袋。原來,耐普爾在他的草坪上各處撒了些用白蘭地酒泡過的豌豆,使這些鴿子醉了。
笛卡兒
笛卡兒最杰出的成就是在數(shù)學(xué)發(fā)展上創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。在笛卡兒時(shí)代,代數(shù)還是一個(gè)比較新的學(xué)科,幾何學(xué)的思維還在數(shù)學(xué)家的頭腦中占有統(tǒng)治地位。笛卡兒致力于代數(shù)和幾何聯(lián)系起來的研究,于1637年,在創(chuàng)立了坐標(biāo)系后,成功地創(chuàng)立了解析幾何學(xué)。他的這一成就為微積分的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。解析幾何直到現(xiàn)在仍是重要的數(shù)學(xué)方法之一。
馮·諾依曼
20世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)家之一的馮·諾依曼。眾所周知,1946年發(fā)明的電子計(jì)算機(jī),大大促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,大大促進(jìn)了社會(huì)生活的進(jìn)步。鑒于馮·諾依曼在發(fā)明電子計(jì)算機(jī)中所起到關(guān)鍵性作用,他被西方人譽(yù)為"計(jì)算機(jī)之父".1911年一1921年,馮·諾依曼在布達(dá)佩斯的盧瑟倫中學(xué)讀書期間,就嶄露頭角而深受老師的器重。在費(fèi)克特老師的個(gè)別指導(dǎo)下并合作發(fā)表了第一篇數(shù)學(xué)論文,此時(shí)馮·諾依曼還不到18歲。