硬核推荐外国数学家的趣闻轶事有哪些(数学家的趣闻轶事演讲)

2023-09-17Aix XinLe

如果一个人勇于挑战难题，富有激情地努力工作，善于向他人学习，同时又坚持自己的风格，发挥自己的长处和创造性，通过不懈努力是可能成功的。人应该把眼光放长远，而不是计较短期的得失。只有这样才能成为领跑者而不是追随者。

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本期嘉宾：侯一钊, 美国加州理工学院Charles Lee Powell教授曾获1990年斯隆研究奖，1997年冯康科学计算奖，1998年美国物理学会Francois N. Frenkiel奖，2001年工业与应用数学学会James H. Wilkinson计算数学奖，2004年第三届国际华人数学家大会晨兴应用数学金奖，2005年美国计算力学学会计算与应用科学奖。

应邀于1998年国际数学家大会作45分钟报告和2003年国际工业与应用数学大会作大会报告1993年受聘为美国加州理工学院终身教授，并于2000年至2006年任应用与计算数学系主任2002年创办“SIAM多尺度模拟计算”杂志并任创刊主编。

2009年当选国际工业与应用数学协会（SIAM）首届会士，并任该协会理事会委员2011年当选美国艺术和科学学院院士2012年当选美国数学会首届会士同年被选为美国科学基金下的数学与应用研究所科学决策与行政管理委员会主席。

2014年8月，我作为中科院公派访问学者，在美国加州理工学院开展“留学华人科学家研究”8月底的一天，我的合作者之一、美国加州州立理工学院普莫纳分校的王作跃教授帮我联系到了美国艺术和科学学院院士侯一钊教授，希望能够对他进行一次访谈。

尽管科研时间非常宝贵，但出于对我们研究主题的兴趣，侯一钊教授欣然应允8月25日，我们来到环境优美的加州理工学院，走进位于校园东北部的一幢二层小楼，见到了侯一钊教授他面容和蔼，皮肤白皙，神采奕奕在他的隔壁办公室，几名来自中国的博士后和学生正在安静地进行学术研究。

在愉快的氛围里，我们开始了交谈国内普通大学奠定学术基础侯一钊1962年生于中国广州父母早年在广州红十字会医院工作外公黄埔军校毕业，新中国成立后去了香港母亲因海外关系受到牵连，被划为“黑五类”，下放到区医院，“文革”期间全家又下放到了农村。

他从小在乡间长大十年“文革”浩劫结束后，他于1977年参加高考，考取了华南工学院（今华南理工大学）数学师资班1982年1月，侯一钊开始准备毕业论文，他的毕业论文交上去之后，却意外地被老师训了一顿，老师批评他的论文没有创新。

这让侯一钊觉得很惭愧，他猛然意识到做研究时创新的重要性，创新的种子自此开始在他心中萌芽毕业后，侯一钊留校成为助教当时他有幸得到曾留学法国的卢文老师的赏识卢老师给他推荐了很多数学方面的相关专著，还讲了很多科学家的故事来激励他，培养了他较高的眼界，也帮助他树立了远大的志向。

一直到现在，侯一钊对卢老师都心怀感激卢老师有心收他读研究生，但因为数学系当时没有名额，他需要报考自动控制系可惜因为一门力学专业课没有考好，侯一钊最终没被录取但他内心却坚定了走做学术这条道路美国名校点亮思索明灯

对一心向学的侯一钊来说，考研的挫败反而促成了他留学海外，这也使他更早地接触到了应用数学的前沿1983年秋，他自费到美国加州大学洛杉矶分校留学攻读应用数学博士当时系里年轻有为的华人教授郑绍远对大陆来的留学生非常关照。

在他的鼓励下，侯一钊师从瑞典来的数值分析大师Engquist教授攻读博士尽管加州大学洛杉矶分校传统上并非应用数学的翘楚，却也属于正在蓬勃发展中的机构之一老师不但有顶尖的学术水平，在科研和院系建设中干劲十足，对学生更是亦师亦友，一切事务都亲力亲为，与年轻人一起钻研探索，不断开拓应用数学的新领域。

侯一钊感受到了老师的关心，也被老师的干劲鼓舞着令他触动最深的则是老师的启发式教学法他们在课堂上与学生互动和对话，课后作业则是巧作安排，引导学生像做研究一样去思考导师给侯一钊的第一个研究课题是改进杜克大学Beale教授与加州大学伯克利分校Majda教授（现任教于柯朗研究所）对涡团法收敛性的证明，弱化光滑性假设。

涡团法由加州大学伯克利分校Chorin教授提出，用于对湍流进行有效计算对此，侯一钊开始时感到很痛苦，经典的数值方法收敛性证明要求对解作非常充分的光滑假设，而湍流的一个基本性质就是光滑性的缺失，这个矛盾似乎无法调和。

同时Beale与Majda的证明又复杂难懂，对初涉科研的侯一钊来说，真可谓难上加难他苦苦思索，一直不得其法直到半年后，他看到Chorin学生的一篇简化文章，才一下子豁然开朗，并迅速进入了研究状态，很快就证明了更低光滑性假设下的收敛性。

虽然初战告捷，但学术的道路从来不是一帆风顺不久后伯克利Hald教授做出了更加优化的结果此时致力于对Hald的结果再作改进只能是事倍功半，不如改弦易张，另找课题当时数学界对多尺度问题的理论研究方兴未艾，在固体力学中已取得初步的进展，而在流体力学中的多尺度研究则仍无头绪。

侯一钊与导师决定紧抓湍流这个核心问题，从多尺度的角度对其进行研究已入研究之门的侯一钊勇猛精进，仅一年就在涡团法计算二维欧拉方程的多尺度解上取得了突破性进展，不但顺利完成了博士论文，更与导师一起为多尺度计算开辟了一条新路。

2002年3月，候一钊（左二）在加州理工主办第九届双曲偏微分方程会议点涡法成果引发一时轰动侯一钊博士论文中的新思路受到了应用数学各界的重视1987年博士毕业后，他顺利到柯朗研究所做博士后研究，并于1989年留所担任助理教授。

在柯朗研究所的两年博士后生涯对侯一钊而言是“很幸福的日子”他不但在学术上高歌猛进，更是在1991年与知性贤惠、美丽文雅的台湾女孩钰钏结为伉俪钰钏是晚他一年入加州大学洛杉矶分校读应用数学的博士生，师从著名数学家Heinz—Otto Kreiss教授和陈繁昌教授（现香港科技大学校长）。

有趣的是Kreiss教授正是侯一钊博士导师Engquist教授的博士导师毕业后钰钏在柯朗研究所和加州理工做了两任博士后，之后任教于帕萨迪纳市立学院此后几十年二人相濡以沫，妻子为家庭默默付出，为他事业上的腾飞提供了坚强的后盾。

他们的两个儿子继承了父母的优点，天资聪颖又勤奋努力，先后被哈佛大学录取柯朗所是国际应用数学的中心在此侯一钊得以跟来自欧洲、美国其他高校和柯朗研究所内的学术大师进行学术交流，极大地开阔了眼界美国应用数学界开创人彼得·拉克斯（Peter Lax）等大师，平常办公室门都敞开着，对年轻人热情而关照。

讨论之余，拉克斯教授信手拈来的学界趣闻轶事，不但激励了侯一钊，也潜移默化地影响了他的研究和教学在柯朗所他跟几个知名教授和博士后一起工作，内心兴奋无比侯一钊决定尝试研究点涡法的收敛性当时所有数学领域的人都认为点涡法计算没有光滑性的湍流，既不可能稳定也不可能收敛，物理学家得到的一些不错的计算结果都属于运气。

不少人据此泼他冷水侯一钊细心观察、深入思考，终于发现了“运气”背后的深层原因，证明了点涡法的收敛性，变不可能为可能，轰动了整个应用数学界1989年侯一钊选择留在柯朗所做助理教授并于1991年与1992年期间到达普林斯顿高等研究院做访问。

加州理工慧眼识英才在柯朗研究所担任助理教授第三年时，正在做水波稳定性工作的侯一钊收到了加州理工学院终身副教授的教职邀请当时该校工学院有个应用数学的职位空缺，他们尝试招聘过很多知名教授，却因校内教授的派别斗争，很难统一用人思想，而各派教授对侯一钊都是赞许有加。

工学院院长说，他是应用数学系长久以来第一个所有人一致同意雇佣的教师，大家希望他能帮忙重建应用数学系侯一钊收到加州理工学院的聘书后，很多人都劝他不要接受，告诉他这座世界名校的应用数学系内部资深教授之间的斗争很激烈，科研风格也与柯朗所迥然不同。

此时母校加州大学洛杉矶分校也邀请他回母校效力不过，侯一钊坚信以自己的雄心和能力，必能闯出一番事业他记得钱学森提到过，加州理工学院工科的科研人员理论水平很高，很欣赏应用数学或喜欢做应用研究的人，而学校也鼓励这种学科交叉的合作。

敢于冒险的他接受了加州理工学院的聘书，来到美国西部阳光灿烂的美丽小城帕萨迪纳1993年6月，侯一钊来到加州理工学院上任工作20年后，他依然清晰地记得迎新大会上华人科学家吴耀祖和其他外国教授热情欢迎他的场景。

他为人谦和、尊重同事，很快获得了大家的信任学校给他配备了很好的助手，可招收两名研究生，还有一笔可观的科研启动经费他还在新教授的聘用上享受了相当的发言权对于应用数学这个学科而言，这所名校已经非常慷慨了在学校良好的学术氛围下，侯一钊轻松地跟工程系、航空系、机械工程系等不同学科的人开展合作，并帮助指导学生。

他的学术想法也获得了同事的支持醉心内心喜欢的事情加州理工学院的门坎虽然很高，但一旦进来，学院就会给教授很大的自由空间和最大程度的支持，不给他们发表文章和生存的压力，鼓励他们运用开放思维，放手去做最喜欢、最有挑战的事情，去尝试世界难题。

侯一钊领悟到，创新就是做人家不敢做的事情在加州理工学院优厚的学术环境下，他可以静下心来做一些有特色的、有贡献的东西由于在柯朗所时专注于水波、自由界面、点涡法等当时认为最有意思的问题，曾在博士期间开始的多尺度问题停顿下来了，侯一钊现在想重新捡起来。

当然，勇于开拓的侯一钊不会满足于继续博士时期的研究，他想另辟蹊径

2006年5月6日，候一钊在新泽西加应用数学学术会议期间与其他大会报告人合影侯一钊决定专注于两相流和多相流的多尺度模拟和计算他大胆地提出多尺度概念，建立相关理论，并应用到地下水污染、环境污染问题等诸多实践问题中。

1995年，北京大学流体力学家吴介之的儿子吴晓辉从田纳西大学毕业后，来到加州跟着侯一钊一起攻克研究多尺度问题这个话不多但很爱动脑筋的年轻人，在计算方法、力学工具和数学能力上都有过人之处，和侯一钊一起合作，研究出多尺度有限元方法，并成功应用到两相流和多相流以及地质石油勘探中。

1997年，他们二人在多尺度计算模拟方向上的开创性成果得以发表，很快受到学术界重视，此后侯一钊经常受邀到世界各地演讲，引发了应用数学界对多尺度分析与计算的兴趣2002年，在侯一钊的积极推动下，美国工业和应用数学学会（SIAM）创办了第一个多学科杂志《多尺度模型与计算模拟》，侯一钊担任创刊主编，杂志办得非常成功。

他在工业与应用数学领域的地位和贡献也得到了广泛认同侯一钊的一个原则就是，做自己喜欢的事情，不为名利所诱，不瞻他人马首，更不能被细分领域的条条框框所局限他对偏微分方程中的核心问题，也是克雷数学研究所七大千年问题中唯一一个应用数学问题的纳维斯托克斯（Navier—Stokes）方程解光滑性，一直有强烈的兴趣。

2001年，在水波和自由边界研究和多尺度模拟及计算等领域中都做出有影响力的工作后，侯一钊感觉时机已经成熟之前十几年数值计算的研究经历恰使他对流体偏微分方程有了自己独特的理解他跟博士后和研究生们尝试从三维欧拉方程开始，从力学的角度发现特殊的结构，从应用数学的角度找到规律，再通过计算来印证。

他们发表的一系列相关文章受到了学界极大重视，诸多方程、泛函领域的大数学家都对他们小组的工作刮目相看虽然没有所谓的学术考核，侯一钊和他的团队一直都没有停下创新的脚步“如钱学森所言，整个大环境都在大踏步地创新，你小踏步创新都落后了。

这样就会推动你主动去思考一些大问题和好问题”侯一钊这样说道应用数学家当选美国艺术与科学院院士侯一钊2011年被选为美国艺术与科学院院士，在院士评选中纯粹数学家人数占据压倒性地位的形势下，这是非常不容易的。

侯一钊的研究兴趣广泛，研究风格则以精深为要他选择课题不以领域为限，但一旦开始则心无旁骛，绝不浅尝辄止，必会做到相当深度多年来，他与博士后、博士生之间形成了良好的合作氛围，他们一起冒风险，分享苦尽甘来的喜悦，在多尺度问题、点涡法和纳维斯托克斯方程这三个领域硕果颇丰，特别是理论性较强的纳维斯托克斯方程研究赢得了数学家的认同。

此外，他还担任了SIAM理事会委员，成为首位担任此职的华人学者

2011年1月15日，候一钊（左一）与哈佛大学丘成桐教授（左二）合影为促进科技交流培养大陆学生1993年夏天，侯一钊第一次回北京参加偏微方程会议，此后与大陆的学术往来日渐频繁他跟丘成桐先生关系不错，丘先生一直很支持他，他也尽可能帮助丘成桐做些事情。

在林家翘先生回到清华大学以后，侯一钊两次拜访林家翘他帮助清华大学周培源应用数学研究中心带了研究生史作强（现任清华大学副教授），指导他做自己最新涉足的领域——数据分析虽然国内不少高校都邀请侯一钊回国做“长江学者”和“千人计划”教授，不过他认为自己的性格更契合加州理工学院的风格，适合小团队，喜欢做比较长期的问题。

20多年来，侯一钊一直在为促进中美应用和计算数学界的科技交流不断努力他热情地邀请国内的学者到加州理工学院访问他总是鼓励这些学者跟他们一起研究彼此感兴趣的问题国内应用和计算数学界的很多领军人物，如北大数学学院副院长张平文院士、中科院计算数学与科学工程计算研究所所长陈志明研究员、华东师范大学羊丹平教授（曾任山东大学数学院院长）、北大数学学院李若教授、复旦大学数学学院雷震教授等都曾去做过长期访问。

加州理工学院传承一种学徒式教育老师手把手教导学生和博士后，让学生感受到原来做研究是这么回事，而不是只教书本上的东西在这种精神的指导下，他积极帮助国内高校培养学生1993年以来，他招收了近20名博士生，大约有3/4来自大陆，与博士后的数量相当。

国内来的博士都很能吃苦，侯一钊对他们一直全力支持，在找工作方面也都认真帮忙这些学生在加州理工学院学习并与老师有过合作经历后，再回到工作岗位就可以独当一面加州理工学院的精神就是小而精，不是大批量地培养人才，但是一旦有任何机会，就能发光发热。

要勇做学术领跑者“每个人的机遇不一样我来自一个很普通的家庭，在中国很普通的大学毕业我绝对不是天才我很幸运自己能在加州大学洛杉矶分校、柯朗研究所和加州理工学院这些顶尖大学学习和工作这些机构的激励环境让我释放了自己的潜力，并成就了今天的我。

”侯一钊一直关心国内的学术发展他一有机会回国，跟国内的同事们讲加州理工学院建校三杰的治学思想、无私奉献的精神和战略眼光，倡导国内高校要给教授充分的自由、信任、支持和尊重，要营造让年轻人自由发挥的文化氛围。

上海科技大学江绵恒校长到加州理工学院调研时，侯一钊又真诚地做了介绍在他看来，加州理工学院的成功蕴藏着两个关键因素：一是美国的教育体制；二是加州理工学院独特的“小而精”的特色学校规模小，不可避免地会错过一些机会，它之所以能在既有学科中保持世界领先地位，其秘诀就在于勇于创新并在现有领域内实现持续突破。

他认为，国内人才多、资源多，有条件做好研究，应该允许一些人尝试做难题和有长远影响的工作他希望国内能更好地保障和改善教师的待遇，尽力保证其科研时间此外，他还提倡对科研人员进行分类管理，政策上不搞一刀切，对特别有创新能力、成就突出的人可以每五年评估一次，赋予他们更大的自由度。

侯一钊这样评价自己：“我有我的特色人家以前比我基础好，我就多努力一点；别人好的地方我很欣赏，但我没必要迷失自己或自我贬低，我只要做好我自己”他目光炯炯地提到，“我的故事说明，如果一个人勇于挑战难题，富有激情地努力工作，善于向他人学习，同时又坚持自己的风格，发挥自己的长处和创造性，通过不懈努力是可能成功的。

人应该把眼光放长远，而不是计较短期的得失只有这样才能成为领跑者而不是追随者”（在此一并致谢侯一钊教授、余歆伟、张智文、史作强和王作跃教授对本文的撰写和修改提供的大量帮助）作者：张志会，中科院自然科学史研究所副研究员，主要从事中国近代科技史研究，包括留美华人科学家研究、中科院与“两弹一星”研制史以及中国当代水利工程史等。

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