“科学人生·百年——百年诞辰院士小故事第五篇”是一系列致敬百年院士的故事之一,该篇以冯康院士为主角,围绕其科学生涯中的关键时刻展开。故事描述了冯康院士在科研道路上坚守原创性的态度,不借鉴外国人的论文寻找课题,而是执着于自己的创新和探索。通过深入描绘院士的个人经历和职业信念,展现了他对科学事业和国家发展的忠诚与贡献。这篇故事以真实的人物和事件为基础,生动地展示了冯康院士在科学领域的卓越贡献,激励着读者对科学事业充满敬意和热爱。
冯康
(1920.9.9-1993.8.17)
数学家,199月9日生于江苏南京,籍贯浙江绍兴。中国现代计算数学研究的奠基人和开拓者,独立创造了有限元法、自然归化和自然边界元方法,为组建和指导我国计算数学队伍做出了重大贡献,是世界数学史上具有重要地位的科学家。
1939年,冯康考入当时迁校在重庆的国立中央大学电机系,他以第一名的成绩被录取。在电机系一年后,他的兴趣转移了,希望转到物理系做基础科学研究。在转系的过程中,他的父亲去世,经济来源断绝,家境骤然贫困。由于转系的事受到耽搁,大学二年级时仍是电机系的学生,但这时他已经把电机系与物理系的基础课全部念完。因为沉重的功课负担与艰苦的生活条件,冯康不幸染上脊椎结核病。然而,在病痛折磨下,冯康依旧坚持学习。他在不到两年的时间里,学习完成了所有物理系的课程以及部分数学课的知识。
冯氏四兄妹和姐夫合影
自1945年起,毕业于物理系的冯康先后在复旦大学物理系、清华大学物理系、数学系、中国科学院数学所任教。
1951年至1953年,冯康在苏联斯捷克洛夫数学研究所进修,师从庞特里亚金。回国后翻译庞特里亚金的《组合拓扑学基础》。
冯康与J. Kelle在美国斯坦福大学讨论工作
1965年,冯康在《应用数学与计算机数学》上发表的论文《基于变分原理的差分格式》是中国独立与西方系统创建了有限元法的标志。丘成桐曾这样赞扬冯康的工作:“中国近代数学能够超越西方或与之并驾齐驱的主要原因有三个,……,一个是陈省身教授在示性类方面的工作,一个是华罗庚在多复变函数方面的工作,一个是冯康在有限元计算方面的工作。”
冯康与着名数学家陈省身夫妇在其美国加州寓所合影
70年代后期,当时许多科研人员摸不清重要研究方向、学科前沿等问题。冯康以其渊博的学识和敏锐的眼光,以及对国家需求和学科发展的深刻洞察力,做了一系列高瞻远瞩的学术报告,展望计算数学和科学计算的发展前景,指出若干重要的研究方向,鼓励中青年科研人员去做这些大有可为的研究工作。在此期间,他还到欧洲访问讲学,报告的受益者不仅有当时的中国科研人员,也有一些外国学者沿着他指出的方向完成了很多很好的工作。他当时提出的研究方向有——组合流形上的微分方程与组合弹性结构,间断有限元方法及理论,现代数理科学中的非线性问题(孤立子),数学物理方程反问题及其在地震勘探中的应用,无界区域上偏微分方程的数值求解等。他的报告带动了一大批人去从事这些方向的研究工作,取得了许许多多有意义的研究成果。其中有些方向的研究工作至今长盛不衰。林群院士曾在庆贺冯康先生七十寿辰的报告会上非常生动形象地说:“冯康先生煮了一锅饭,我只捡了其中一粒米,吃了一辈子。”冯康在70年代的这些报告影响了中国计算数学界几代人。许多人至今仍清楚地记得当年倾听冯康报告时的生动情景。
在学术报告会上演讲
80年代,冯康又提出了哈密尔顿系统的辛几何算法这一新的研究方向。从《冯康文集》的目录以及他在当时发表的一些论文的脚注中,可以看到他不断开辟新的研究方向的线索。
冯康和他发表的有关论文
冯康经常说,他从来不是从洋人的论文缝里找题目。在中国几乎与世界其他国家隔绝的情况下,他独立于西方提出了“基于变分原理的差分方法”,即后来的有限元方法,最早建立了有限元数学理论。他不满足于已有的成果,对于不断提出的新问题,总想找到适于求解新问题的新方法。他常说,一个科学家最大的本事是把复杂的问题简单化,一个好的计算方法应能保持原问题的基本特性,对同一个物理问题可以有许多不同的数学形式,它们在理论上等价,但在实践中未必等效。正是这些思想指导他不断发现新问题,提出新方法。
冯康在其70寿辰庆祝会上作演讲
资料来源:
史济怀编着,中国科学技术大学数学五十年,中国科技大学出版社,.09,第43、123、124页
(美)李学数编着,数学和数学家的故事 第8册,上海科学技术出版社,.04,第88页
吴昌华编,自然科学发展史话,辽宁科学技术出版社,.09,第291页
科学人生·百年
“科学人生·百年”主题宣传活动由中国科学院学部科学道德建设委员会主办,旨在宣传展示恰逢百年诞辰的院士们矢志报国的崇高理想、勇于创新的科学精神、严谨求实的治学风范和淡泊名利的人生态度,活动形式包括组织院士风采展、出版纪念专栏、制作专题纪念网站、刊登特别报道等,希望您能够由此走近院士,了解院士,并从他们的人生经历中获得智慧和启迪。
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