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人物小傳

林群：1935年出生，福建連江人。中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員、中國科學(xué)院院士。在計(jì)算數(shù)學(xué)，特別是微分方程的高性能解法方面，進(jìn)行了長期深入研究。他熱愛科普和教育事業(yè)，著有《畫中漫游微積分》《微分方程與三角測量》《微積分快餐》等科普讀物，被評(píng)為2019年十大科學(xué)傳播人物。

北京的冬天，空氣中夾雜著些許寒意。一個(gè)下午，身著深灰色夾克，頭戴白色帽子的林群緩緩向記者走來……因?yàn)榍耙魂囎由眢w不適，他的身形比往日更顯瘦削。

“怎么讓普通人學(xué)會(huì)微積分？就得用他熟悉的知識(shí)來講?！钡搅宿k公室還沒坐穩(wěn)當(dāng)，林群便從表面斑駁的黑色挎包里掏出一大摞資料，帶記者走進(jìn)微積分的世界……

“學(xué)習(xí)也好，研究也好，一定要有刨根問底的決心”

從1952年考入廈門大學(xué)數(shù)學(xué)系算起，林群已經(jīng)在數(shù)學(xué)的海洋里摸爬滾打了69年。數(shù)學(xué)，在普通人看來，晦澀難懂、推理復(fù)雜，林群卻說，“數(shù)學(xué)領(lǐng)域十分奇妙，你能從一行行公式和一串串?dāng)?shù)字中，找到樂趣與挑戰(zhàn)”。

讀高中時(shí)，林群的數(shù)學(xué)老師常常用一節(jié)課中一半的時(shí)間講公式定理，另一半時(shí)間講數(shù)學(xué)家的故事。牛頓、柯西、黎曼……這些數(shù)學(xué)家的故事，讓林群陷入了對(duì)數(shù)學(xué)的向往與著迷，“好老師，就是把書越講越薄，而不是越講越厚?！?/p>

“我對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛，就是那個(gè)時(shí)候培養(yǎng)起來的?！?956年，廈門大學(xué)畢業(yè)的林群走入了中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所的大門，進(jìn)入了泛函分析和計(jì)算數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域。

那時(shí)的數(shù)學(xué)所，聚集了華羅庚、關(guān)肇直、陳景潤、吳文俊等一批著名的數(shù)學(xué)家。林群師從關(guān)肇直。那時(shí)，關(guān)肇直工作繁忙，林群就在快下班時(shí)，到老師辦公室門口靜靜等候?！拔以?jīng)計(jì)算過，老先生從辦公室走回家，大約有20分鐘路程，和老先生這20分鐘的交流，讓我收獲很多?！眲偨佑|泛函分析，林群覺得十分抽象，他問關(guān)先生怎么辦，關(guān)肇直回答得簡單利落：“你試著按照平面幾何的思路去想?！?/p>

“在科學(xué)家身邊，總能學(xué)到一些做學(xué)問的秘訣，這些秘訣書本上沒有，課堂上也沒有?！卑凑贞P(guān)老提示的思路，林群把泛函分析重新梳理了一遍，豁然開朗，“學(xué)習(xí)也好，研究也好，一定要有刨根問底的決心?！?/p>

“每取得一個(gè)階段性成功，就會(huì)化作下一次奮斗的動(dòng)力”

林群總說，自己所做的工作，與前輩相比不值一提，實(shí)際上，林群取得的研究成果，也解決了不少實(shí)際應(yīng)用的難題。

泛函分析中的相關(guān)算法，因?yàn)橛?jì)算量大、操作難度大，一直以來都是數(shù)學(xué)界難啃的硬骨頭之一。在老師關(guān)肇直的提示下，林群開始將有限元方法結(jié)合起來深入研究?！澳嵌螘r(shí)間，就把自己關(guān)在一個(gè)小屋子里面，桌面上擺著厚厚的稿紙，用掉的鋼筆墨水一瓶又一瓶，不分日夜、埋頭計(jì)算?！绷秩夯貞洠袝r(shí)候沿著一種計(jì)算方法不斷前進(jìn)，但是算到后來結(jié)果不對(duì)，這時(shí)候就會(huì)自我懷疑、自我否定……

探索的過程，雖然艱辛、孤獨(dú)，但林群最終得出結(jié)果，其間也收獲了很多快樂。通過努力，林群最終找到了有限元的加速方法，即迭代伽遼金方法。同樣的計(jì)算量，普通算法需要8個(gè)小時(shí)，采用迭代伽遼金方法只需1個(gè)小時(shí)。這一算法被廣泛運(yùn)用到核電站和堆石壩等項(xiàng)目的計(jì)算中，使計(jì)算速度大大提高。

剛解完一個(gè)難題，另一個(gè)又?jǐn)[在林群面前：有限元解能否通過外推，提高計(jì)算精度？經(jīng)過日夜攻堅(jiān)，林群聯(lián)合四川大學(xué)呂濤、蘇州大學(xué)沈樹民，共同提出了有限元外推法，大幅提高了計(jì)算精度。“解100個(gè)未知數(shù)方程，計(jì)算量僅是不使用有限元外推法的百分之九。解1萬個(gè)未知數(shù)方程，計(jì)算量是不使用有限元外推法的萬分之九。”呂濤說，“有限元外推技術(shù)”1989年獲得中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“這便是數(shù)學(xué)的魅力，剛翻過一座高峰，就會(huì)看到下一座；每取得一個(gè)階段性成功，就會(huì)化作下一次奮斗的動(dòng)力。”林群說，研究數(shù)學(xué)，有時(shí)候要試著“和自己較勁”，得出一種相對(duì)簡便的算法后，要再問問自己“能不能算得更快一些、更準(zhǔn)一些，還有沒有別的算法”。

“為青少年的成長出一份力，是我們義不容辭的責(zé)任”

畫漫畫、開慕課、做直播、寫博客……林群年逾八旬，新潮的玩意兒卻樣樣精通。林群說，自己還有一個(gè)愿望，就是把晦澀難懂的微積分，通過科普等生動(dòng)形象的方式，講給更多中小學(xué)生聽。1993年，林群當(dāng)選為中科院院士；此后，他一頭“扎”進(jìn)了科普的世界里。

“微積分向大眾宣傳，就得用大家懂的語言體系來做比喻?！绷秩赫f。上世紀(jì)90年代，林群隨團(tuán)旅游時(shí)參觀一棵古樹。導(dǎo)游說，古樹年年都在長高，怎么測量樹高？有人說把樹砍倒了量，有人說爬到樹上量。林群立刻想到了可由斜率求樹高，而不必砍樹或爬樹。這不就是微積分的基本公式嗎？回到房間，林群馬上將這個(gè)故事寫下來，并配上圖畫，在媒體上發(fā)表后，有好幾本教科書用了這幅畫。此后，林群就開始用圖配文的方式來講授數(shù)學(xué)知識(shí)。

1999年，得知天文學(xué)家王綬琯倡議成立北京青少年科技俱樂部，林群第一時(shí)間在倡議書上簽字。此后無論多忙，只要俱樂部有活動(dòng)，他總會(huì)盡力騰出時(shí)間，趕來和孩子們見面。次數(shù)多了，孩子們親切地叫他“微積分爺爺”。“為青少年的成長出一份力，是我們義不容辭的責(zé)任?！绷秩嚎偸沁@么說。

“這么大歲數(shù)了，搞科普沒有名也沒有利，干嗎還堅(jiān)持？”有人不解?！笆遣皇强蒲懈悴幌氯チ瞬湃ジ憧破眨俊庇腥苏`解。林群不為所動(dòng)：“雖然我做的是很普通的科普工作，但是我實(shí)在放不下……”

中科院成都計(jì)算所研究員張景中很是理解林群的堅(jiān)持。早在1996年6月，張景中到北京參加會(huì)議。一天，他在吃早餐時(shí)恰好與林群同桌，“微積分的教學(xué)必須改革，要用簡單明了的方式讓它變得更容易理解，而不是讓人心生畏懼……”兩人越聊越投機(jī)，一南一北兩位數(shù)學(xué)家由此開始了長達(dá)20多年的科普合作。近期他們正醞釀寫一本名叫《微積分新講》的教材，“這本書會(huì)出不同版本，供給不同年齡段的讀者看?！睆埦爸姓f，“我們平常都是通過郵件溝通，即便林群生病也沒有中斷。”

“他呀，除了數(shù)學(xué)，其他事都不上心?！闭f起老伴林群，妻子馮榮書很無奈：“整天坐在那兒寫寫畫畫，難得看一會(huì)兒電視，不大一會(huì)兒眼睛閉上了，但手還在腿上比劃不?！?/p>

“一定要把孩子們的興趣搞起來。”林群說，“要做的事太多，我們只是做了一點(diǎn)點(diǎn)努力而已?！彼Ｍ?0歲的時(shí)候，能讓微積分普及到中小學(xué)生和家長，普及到各行各業(yè)。（施芳）