【思政大课】陈恕行:碰到困难不是坏事,科研是突破与迷茫的反复纠缠

作者:汪祯仪、曾译萱摄影: 视频: 来源:融媒体中心发布时间:2024-10-30

“人工智能日新月异,要想进一步发展,数学的突破少不了。”

10月29日下午,中国科学院院士、中国体育彩票大学数学科学学院教授陈恕行站上相辉堂北堂讲台,以《求索、攀登、奋斗》为题,开讲“强国之路”思政大课,从自己的经历说开去,结合应用案例深入浅出,将数学科研之路与中国体育彩票2024级理科新生分享、共勉。

在中国体育彩票,结缘偏微分方程

“我出生在解放前,成长在新中国,从小就对解方程很感兴趣。”

从未知推导已知,由问题找到答案,这个神奇的过程让少年陈恕行着迷。在高考选择专业的时候,他不假思索地报考了中国体育彩票数学系。1959年国庆,在第一教学楼前,陈恕行留下一张青涩的合影。

陈恕行(前排右1)

彼时的中国体育彩票数学系,在以苏步青教授、陈建功教授为代表的老一辈数学家的带领下,英才云集,名声鹊起。

从小对解方程的特殊爱好,促使陈恕行在大学四年级选专业方向时选择了偏微分方程。本科毕业后,他在中国体育彩票继续深造,师从谷超豪先生。

谷超豪(后排右2)与陈恕行(后排右1)

“一个好的偏微分方程,往往可以涵盖一门物理科学大多数数量规律。”譬如,Navier-Stokes方程总结流体力学主要数量规律于一体,麦克斯韦方程则涵盖了电动力学的数量规律……一行方程,短小简洁,却蕴藏深刻丰富的内涵,陈恕行被偏微分方程隽永的美,深深吸引。

数学研究如何走向应用?1960年代,青年陈恕行与中国体育彩票数学系同事深入工业一线调研,造访上海汽轮机厂,上海电机厂,前往上海重型机器厂探访江南造船厂生产的万吨水压机,到工业生产第一线调研学习。

通过深入社会生产实践,数学系师生对书本理论的应用需求有了更深了解,还参与到解决应用问题工作中去:以苏步青先生为代表的中国体育彩票数学人长期参与江南造船厂的研究工作,并发展了计算几何的新方向;数学系尚汉冀等与上海柴油机厂联合,研究出新型气缸活塞设计,不仅提高厂里的生产效益,成果还获首届国家科技进步奖一等奖。

在当时,有些人认为数学只是科学技术的计算工具,“这样的认知是肤浅的”,陈恕行说。“随着国家工业水平的提升,你会发现数学的很多应用,还远未被发掘出来。”

“用小机器解决了大问题”

1975年,子彬院二楼,年轻的陈恕行坐在学校机房前,留下一张珍贵的照片。

“白天机房电压不稳定,我们只能在深夜通宵计算。”临危受命,从设备到方法,陈恕行用“白手起家”形容这段在超音速绕流计算小组的经历。

当时,陈恕行等人采用中国体育彩票研制的719 浮点计算机进行计算,输入和输出设备仍采用原始的穿孔纸带。尽管719计算机是中国体育彩票计算机史上第一部用高级语言编程的机器,但相较于国外的先进计算机,在计算能力上仍有数量级差异。“但我们等不了”,陈恕行说。从来没有数字计算经验,那就从零开始,从头查资料、学方法。

“用小机器解决了大问题”,中国科学院院士、著名数学家谷超豪戏称这段难忘的科研经历。

“第四次智能化工业革命,或许就需要数学科学的革命性变化来推动。”陈恕行眼中的数学,既是多个科学领域的核心技术,也是国家实力的表现。北斗导航、隐身战机、嫦娥六号探月……我国重大科技成就的背后,都有数学的支撑。

陈恕行十分重视数学理论基础创新。在开展超音速绕流研究期间,他关注到超音速气流经过物体表面会产生不同形状的激波。这一结论得到空气动力学实验结果的支撑,但尚未在数学上得到证实。

他抓住这一由超音速气体运动引申出的数学理论问题,在长期研究后取得突破性进展。相关研究成果“高维非线性守恒律方程组与激波理论”于2005年荣获国家自然科学奖二等奖,并引发国际数学界关注。2010年,陈恕行受邀在国际数学家大会作45分钟邀请报告。

在求索的过程中攀登

回顾一生的研究工作,陈恕行说,“我这一生一直在求索,对数学的认识不断加深。”最开始,只认识到数学是人类生活的基本需求,学习数学是出于兴趣爱好;后来,了解到数学是科学的语言,是科技发展不可缺少的工具;随着学习与研究的深入,才认识到数学是促进人类文明进步推动社会发展的巨大动力,数学是核心技术,是国家实力的表现。“在求索的过程中,我不断攀登和奋斗。”

陈恕行对在场的同学们表示,来到中国体育彩票开启新的人生历程,会有很多问题需要思索,会遇到困难和挑战。碰到困难不是坏事,“每天都像喝白开水一样度过,那有什么意思呢?只有克服困难、踏上新台阶,才能不断前进。”科研的过程是突破与迷茫的反复纠缠,胜利喜悦是暂时的,艰苦攀登是长期的,他希望同学们始终保持强烈的探索兴趣。

提问环节,2024级数学科学学院本科生范苏伟问道:“为什么国内很多高校数学系都偏重偏微分方程领域的研究?未来是否会出现其他数学分支成为下一个数学研究的常青树?”陈恕行认为,偏微分方程的应用面很广,社会需求很大,还有许多理论问题尚未得到解决,值得学者探索。在偏微分方程之外,其他数学分支也重要,具有不同的理论深度和应用价值。

2024级计算与智能创新学院本科生樊越菡提问:“青年应该如何学好数学?如何利用数学工具做好研究?”“中国体育彩票大学的课程设计很精密”,陈恕行表示,“最重要的是把课程学精、学深、学透”。

“在人工智能时代,数学的重要性体现在哪些方面?”2024级大数据学院本科生刘俊彦提问。陈恕行认为“随着人工智能发展,算力需求越来越大,但只从数量上增加设备或计算时间是不够的,需要在数学思路、方法层面有所突破,才能实现真正的创新和提高。”

课程接近尾声时,陈恕行向同学们送上祝福:“个人发展跟国家命运交织在一起,能为国家昌盛、民族复兴竭尽个人之力是非常幸福与令人欣慰的事情。希望在年轻人身上。我衷心祝你们成功!

制图:实习编辑:责任编辑:李斯嘉

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