林群院士:十年如一日耕耘在科普第一線

林群1935年出生于福建,1956年畢業(yè)于廈門大學數(shù)學系,之后被分配到了中科院數(shù)學研究所。1993年當選中科院院士,1999年當選第三世界科學院院士。

林群院士在研究工作方面的主要貢獻大家是,他將有限元分析建立在積分恒等式、最優(yōu)剖分以及“超收斂形函數(shù)"的基礎之上,使各種方程各類算法的分析走向統(tǒng)一化、精確化和表格化。建立了包括超收斂、校正和外推在內的高精度算法的系統(tǒng)理論,改變了過去以復雜算法換取高精度的技術路線,給出了以最優(yōu)剖分獲取高精度的技術路線,這些研究成果受到國內外同行的推崇。

現(xiàn)為中科院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院研究員林群院士認為:“搞科普影響大,我會堅持下去”。

除了搞科研、帶研究生,著名的數(shù)學家、中國科學院院士林群最津津樂道的是他的科普工作。

雖然科學家從事科普并不是什么新鮮事,可像林群這樣十年如一日地耕耘在科普第一線的院士卻不多見。他還表示:“搞科普影響大,我會堅持下去。”

給孩子們寫輕松的“無痛”微積分

最近,林群正在校對一本為青少年讀者撰寫的科普書。他說,學習數(shù)學要掌握一些“竅門”,他想把前人發(fā)明過的簡單有用的概念和方法寫出來,讓更多青少年感到學數(shù)學有道可循。

林群說:“中小學是打基礎的階段,要把數(shù)學變得簡單透明些,要把學生從單純的解題技巧和復雜推理中解放出來,讓學生感到數(shù)學可操作。”為了讓孩子們能讀懂、愛讀他的書,他可謂是字斟句酌,幾易其稿。一家準備出版該書的出版社認為,該書是“無痛”微積分,是獻給青少年朋友的“輕松的禮物”。

早在幾年前,林群就出版了《畫中漫游微積分——著名科學家談微積分》等書,深受青少年讀者的喜愛。此外,他還經常去各地做科普工作。

說起搞科普的初衷,林群說,科學知識的生產和傳播,本來就是一個有機體,不能把兩者完全隔離開來。科學家作為科學知識的生產者,有責任有義務承擔起科普的重任。更何況科學家從事科普工作有得天獨厚的優(yōu)勢,因為站在科學發(fā)展前沿的科學家對科學最了解。科普對科學家本人更是有益,它首先使科學家對其專業(yè)自身有更好的消化和理解。

別因為方程嚇退科學愛好者
  林群說,國外有一種吸引科學家與大眾之間雙向交流的機制,科學家為了使社會了解他們正在研究的課題,主動向公眾宣傳科學研究。為讀者寫科普文章,在歐美科學家中也已經形成一種慣例。他們覺得有義務向公眾介紹自己的科研成果,因而也產生了許多舉世公認的世界級科普名著,如愛因斯坦的《物理學的進化》、法拉第的《蠟燭的故事》、別萊利曼的《趣味物理學》等。這些書在國外幾乎是家喻戶曉,影響著幾代人的成長。

英國物理學家霍金曾在書中寫道:“有人告訴我,我在書中的每一個方程都會使這本書的銷量減半,為此我決定一個方程也不用。然而,最后我確實用了一個方程,即愛因斯坦著名的方程E=mc2。希望這個方程不會嚇跑一半我的潛在讀者。”

林群認為,我國的科普工作應該借鑒國外科學家的做法。前段時間,他把自己的一份演講稿提前發(fā)給了北京四中、北京五中等學校的200多個中學生。有一位中學生給他寫信說:“您寫的我們看不懂。我來幫您修改。”后來,林群干脆把這個中學生“拉”了進來,“很多時候我不講,讓他替我講,這樣效果更好”。說起自己的這一“創(chuàng)新”,年過70的老院士不禁有幾分得意。

每一門學科都對應一個微分方程

微積分是解決“見微知著”、“管中窺豹”的問題。通過研究局部的簡單問題,把握全局性的復雜問題。其間的橋梁就是牛-萊公式。在外微分形式下,奧高公式和斯托克斯公式都是牛-萊公式,也就是說,1、2、3維牛-萊公式,用一個形式簡單的格林公式可以把大學微積分課程里全部內容給概括出來。

微分方程是描述那個“局部的簡單問題”的方程,其本質是一個局部規(guī)則的描述。因為可以做很多線性的假設,所以這個局部規(guī)則相對而言容易找到,因此很多學科能列出微分方程。但是只有解微分方程才能把握整體性質,而解微分方程不容易。

林群院士說,每一門學科都對應一個微分方程。

局部的問題好解決,而大量局部問題解決了,其結果積累起來,就能達成全局目標。算法就是這樣。特別是遞歸和迭代算法,一個遞歸/迭代過程本身就是一個局部規(guī)則,其意義跟微分方程是一樣的。所以很多本來是在微分方程理論里發(fā)現(xiàn)的定理,比如不動點定理,也用在了計算理論中。計算遞歸算法復雜度也要可能用到微分方程理論。

評價體制限制科普事業(yè)發(fā)展

林群說:“科學家從事科普工作在我國有著悠久的歷史。”他介紹說,像華羅庚的《統(tǒng)籌方法》、蘇步青的《漫談數(shù)學》、吳文俊的《幾何問題的力學證明》以及張景中主編的《好玩的數(shù)學》等,都是很優(yōu)秀的科普作品。而被評為50年來共和國好書之一的《十萬個為什么》,也凝聚著我國許多老一代科學家的辛勤汗水以及對科普事業(yè)的關愛。

然而,目前我國由科學家組成的科普隊伍并不算強大,更多的科學家遠離公眾,處于“邊緣化”狀態(tài)。究其原因,林群認為,科學家一般忙于科研,能抽出來搞科普的時間并不是很多。此外,有些科學家也認為,寫篇通俗易懂的科普文章比起在核心期刊上發(fā)篇論文更難。

林群同時指出,另外一個重要原因是,“很多人對科學家從事科普工作很不理解,甚至認為是科研搞不下去了才去搞科普。中國的科研評價機制不完善,僅僅以科研成果衡量其科研成績,但對于那些花了精力做科普的科學家就沒有量化的評價指標,更沒有經費支持。科普沒有經費支持,這是制約科學家從事科普工作的很大問題。目前,科學家從事科普只是盡義務,很難申請到經費”。

“這不能很好地調動科學家從事科普工作的積極性。”林群說。

2006年04月19日通訊員 姜婧 本報記者 肖潔

 
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