石鐘慈：于磅礴中上下求索

許清

石鐘慈，中國計算數(shù)學(xué)家，中國科學(xué)院院士。浙江寧波人。1955年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系。中國科學(xué)院計算數(shù)學(xué)與科學(xué)工程計算研究所研究員，曾任國家攀登項目“大規(guī)模科學(xué)與工程計算”首席科學(xué)家。90年代后期，研究彈性力學(xué)中閉鎖問題的有限元方法，成績顯著，居于國際前列。

走上計算數(shù)學(xué)不歸路

石鐘慈于1933年12月出生于浙江鄞縣，家庭貧窮，但因為江浙姜山鄉(xiāng)一帶是著名的進士村，有讓子女讀書的傳統(tǒng)，且受親戚影響，小時候的石鐘慈又非常聰明，父母是非常支持他念書的。他的童年、少年一直生活在寧波，直到18歲考上浙江大學(xué)，才離開生他、養(yǎng)他的地方。此后走南闖北，他從未忘記自己是“寧波人”，一直以是寧波人而自豪。他介紹自己時常掛在嘴邊的就是“我的老家是浙江寧波”。

1951年，石鐘慈考上位于杭州的浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系。但是，把浙大數(shù)學(xué)系讀下來可不容易，那時數(shù)學(xué)有“南浙大、北清華”之說，浙大的數(shù)學(xué)系有陳建功、蘇步青、徐瑞云等元老名師。

1955年，石鐘慈有幸在陳建功先生指導(dǎo)下完成了單葉函數(shù)論的大學(xué)畢業(yè)論文，這是一篇相當出色的論文。為此，當年的《解放日報》還發(fā)表了新華社文章，稱贊他論文的創(chuàng)新性，這在1949年解放后的大學(xué)生中還是不多見的，后來該論文在《數(shù)學(xué)進展》上發(fā)表。大學(xué)畢業(yè)后，石鐘慈被分配到中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所工作。只是他不能再繼續(xù)他的函數(shù)論研究了，而要進入當時誰都不知曉的專業(yè)——計算數(shù)學(xué)。

此時，計算數(shù)學(xué)在中國還是零。不僅石鐘慈不知道，連主持總體學(xué)術(shù)工作的華羅庚心中也沒底，他們只知道計算數(shù)學(xué)是作為計算技術(shù)的組成部分列入了國家規(guī)劃。雖然石鐘慈當時心中并非十分情愿轉(zhuǎn)行，但在華羅庚強調(diào)了學(xué)科的重要性，特別是在了解了它對國防和國計民生的重大意義后，他接受了這個重任，成為華羅庚手下最早搞計算數(shù)學(xué)的人之一，從此開始了他的計算數(shù)學(xué)人生。華羅庚帶領(lǐng)著這一批年輕人一起摸索、探討，差不多有大半年時間。這就是中國計算數(shù)學(xué)的開始，就這個意義上講，華羅庚是中國計算數(shù)學(xué)早期的主要帶頭人。在華羅庚的鼓勵指導(dǎo)下，石鐘慈最終留在計算數(shù)學(xué)這個領(lǐng)域里。

跟有限元方法較勁

計算數(shù)學(xué)需要數(shù)學(xué)模型、算法，最后是計算機實現(xiàn)，而直到1958年，中國在蘇聯(lián)的幫助下真正有了自己開發(fā)的計算機。1960年石鐘慈回國，并從事計算數(shù)學(xué)的研究及教學(xué)工作。

石鐘慈從蘇聯(lián)留學(xué)回來后，就研究起了“有限元方法”——包括飛行器、火箭、宇宙飛船、造房子、汽車等領(lǐng)域，居然都能派上用場。此后很多年，石鐘慈就一直跟“有限元方法”較上了勁。

石鐘慈希望自己能夠解決一個真正的數(shù)學(xué)難題，而原先西方的有限元方法在理論方面還比較欠缺，作為純數(shù)學(xué)還不夠嚴密。于是，他在“有限元方法”中找到了空間，并決心好好干一場。

20世紀60年代，毛澤東大手一揮，發(fā)出指示：一定要把淮河治好。

石鐘慈當時正好趕上這事，就加入了由馮康先生領(lǐng)導(dǎo)的研究團體，搞大壩的數(shù)據(jù)研究。他們所掌握的方法，與西方20世紀50年代的有限元方法十分接近。通過馮康等數(shù)學(xué)家們的不懈努力，到20世紀70年代，西方科技界承認中國是有限元理論的第一個國家。

作為從蘇聯(lián)正式回來的計算數(shù)學(xué)專業(yè)的人，因計算數(shù)學(xué)人才緊缺，經(jīng)馮康先生安排，石鐘慈正式調(diào)入中國科技大學(xué)任教，負責這個新興專業(yè)的建設(shè)。當時華羅庚先生任中國科技大學(xué)數(shù)學(xué)系主任，馮康、吳文俊任副主任，石鐘慈任計算方法研究室副主任。石鐘慈從此開始了他的教學(xué)生涯，從最初的編寫教材、講課、上機和帶大學(xué)生的畢業(yè)論文，到指導(dǎo)碩士生、博士生。

20世紀80年代，石鐘慈在馮康先生的大力支持下回到北京。之后，他對有限元方法進行了深入的回憶與思考。厚積而薄發(fā)，石鐘慈憑其堅實的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能力，在計算數(shù)學(xué)的理論和應(yīng)用研究中取得多項創(chuàng)造性成果，取得了國際領(lǐng)先地位、既有深刻理論意義又緊密結(jié)合實際、對工程計算具有指導(dǎo)意義的獨創(chuàng)性研究成果，促進了有限元方法的重大發(fā)展。

1980年和1986年，石鐘慈兩度獲得中國科學(xué)院自然科學(xué)獎，1987年獲得國家自然科學(xué)獎，2000年又錦上添花地獲得何梁何利科學(xué)技術(shù)進步獎，2003年獲得華羅庚數(shù)學(xué)獎。1991年，他當選為中國科學(xué)院院士，那年他58歲。

上下而求索

1981年，已經(jīng)48歲的石鐘慈，決定去國外深造。無論是從年齡上說，還是從十年“文革”、研究荒廢的背景上說，這都需要十足的勇氣。1978年改革開放以后，中國科技工作者有了去國外進修的機會，對于石鐘慈來說比較想往的是去德國，他這是受大學(xué)老師徐瑞云的影響。

石鐘慈對這段經(jīng)歷印象深刻：“雖然當時已年近50歲，超過了申請洪堡的年齡，但是因為‘文革的原因，對中國人放寬了年齡限制。我當時比其他同學(xué)大10歲，剛?cè)サ臅r候，一點把握也沒有，非常緊張，因為完全是新的東西，基礎(chǔ)不夠，還要從頭學(xué)習(xí)一門德語，心理上、生理上承受著巨大壓力。憑借青年時代在浙大、復(fù)旦和蘇聯(lián)留學(xué)期間打下的堅實基礎(chǔ)，加之深受德國精神的影響，通過大半年的拼死一搏，我終于贏得了施圖默的信任。”

1986年10月，馮康通過中科院干部局才把石鐘慈調(diào)回到自己身邊，成為他的接班人。用馮康的話說：“是我把他調(diào)去的，所以，在我退休之前，要把他調(diào)回來，都是為了計算數(shù)學(xué)。”

石鐘慈回到中國科學(xué)院計算中心之后，正遇上改革開放大好時光，各項事業(yè)欣欣向榮。他們共同努力于1990年成立了由計委直接撥款的“中國科學(xué)院科學(xué)與工程計算國家重點實驗室”。國家實驗室還是屈指可數(shù)，石鐘慈擔任室主任，當時這對中國計算數(shù)學(xué)發(fā)展是非常重要的一步。隨后，1991年和1996年連續(xù)兩期獲得國家攀登計劃項目的資助，馮康與石鐘慈分別擔任一期和二期的首席科學(xué)家。這個項目立項以后，“計算數(shù)學(xué)在國內(nèi)站住腳了，因為得到國家的支持和重視。”石鐘慈說。后來，攀登計劃項目演變成為“973”項目，中科院計算數(shù)學(xué)所相繼獲得了兩期“973”項目的支持。一大批中青年研究人員正在從事這個學(xué)科的研究，石鐘慈培養(yǎng)的很多學(xué)生在這個領(lǐng)域中做出了國際一流的工作。“就計算數(shù)學(xué)而言，中國在國際上是居于前列的。”