石钟慈与中国计算数学的发展

石仲慈:中国计算数学家；中国科学院院士。

来自浙江宁波。他于1955年毕业于复旦大学数学系。中国科学院计算数学与科学工程计算研究所研究员，原国家攀登计划“大规模科学与工程计算”首席科学家。20世纪50年代末，一种结合变分原理和微扰理论的新算法被建立起来，并计算出氦原子最低能态的一个很好的近似。研究了矩阵特征值的定位问题，得到了高精度的上下界估计公式。自20世纪70年代中期以来，他一直从事有限元的理论研究和应用。第一样条有限元在实际计算中得到了广泛的应用，并引发了大量的后续工作。本文研究了非协调元的收敛性，证明了国际上流行的检验方法既不必要也不充分，并提出了一个新的判据。发现非协调元的一系列特殊的横向收敛性质从理论上证实了早期工程计算中观察到的现象。本文分析和证明了多种具有重要应用价值的不协调元素的收敛性，并建立了它们的理论基础。20世纪90年代，他开始研究区域分解和多重网格方法，并取得了许多良好的成果。20世纪90年代后期，有限元法在弹性力学中研究锁定问题取得了显著的成果，处于世界前列。

大学之前:数学不是唯一的选择

1951年，石仲慈从家乡宁波考入浙江大学数学系。然而，在那个时候，数学不是他唯一的选择。他还对文学、艺术和历史等其他学科感兴趣。他的第二个愿望是*音乐学院音乐系。我们不得不承认，智力是数学家必备的天赋，尽管当我们讨论这个问题时，史先生也强调勤奋和机遇同样不可或缺。史先生的家在宁波农村。他的母亲不识字，他的父亲只有小学学位，他的家庭环境也不好。结果，小学毕业后，他没钱继续在市里的初中学习。他差点辍学。由于抗日战争在这个时候结束，一些富有的乡绅们捐钱建立了一所农村初中。石仲慈在小学呆了六个月后才上初中。两年半后，他被高中录取，他的家庭环境让他选择了一所免费的公立学校。结果，他考上了宁波省立中学，这是一所非常难考的学校，有着相同的教育背景(在别人的初中学习三年，在自己的初中只学习两年半)。只有三四个人从他的初中进入这所学校。那时，在施先生的家乡，如果他们不继续学习，他们的孩子通常会被父母送去上海当学徒，为经商和就业做准备。要不是史先生的聪明和容易阅读，他可能已经被他的父母送去当学徒了。“只要我有一个美好的未来和一份好工作，我的父母就能维持我的家庭。”史先生的情报有两个“证据”。首先，史先生的头比较大，从小就有个外号叫“大头”。“我的帽子一直在变，很快就不能戴了。到了20世纪50年代和60年代，我的帽子将很难买到。”石先生笑着说。第二，施先生有两个表兄弟，都是小学教师，他们认为施先生有才能和发展前景。他们还强烈劝说施先生的父母让他继续学业。

尽管高中极其困难和危险，学生们住在寺庙里，和僧侣们一起吃饭和生活。然而，老师们的严格要求给石先生留下了深刻的印象。此时有两件事值得一提:高中时代的石仲慈被宁波中学图书馆的一套“全能图书馆”深深吸引。《万物之库》是20世纪上半叶最具影响力的大型现代丛书，共有1721种，4000册。这项开创性工作的目的是让任何个人或家庭，甚至是一个新建成的图书馆，能够以最经济和最系统的方式轻松建立其基本藏书。它被誉为“为遭受苦难的中国提供书籍，而不是子弹”。正是由于这一原因，这套书在战争期间为史先生开阔视野，培养各种兴趣，增加课外知识发挥了重要作用。他不仅阅读自然科学的内容，而且通过阅读培养了他对哲学、历史、文学和艺术的兴趣。他还读了许多关于音乐的书和音乐家的传记，因此他对音乐非常着迷。他高考的第二个愿望是在*音乐学院学习作曲。音乐后来发展成为史先生的“第二喜欢”。

也是在高中时，施先生对数学产生了兴趣。翁贤斌，一位高中数学老师，是一位能够教授数学魅力的好老师。一个证据是，除了史老师，班上另外两个学生也选择了数学。“解放初期，每个人都认为学数学没用，毕业后找工作也不容易。那时，每个人都想成为工程师和医生，所以有更多的人学习工程和医学。”史先生说:“但当时我对工程没多大兴趣。我只想学数学。一方面，我受到翁先生的影响。另一方面，我受到各种图书馆书籍的影响。我认为数学本身是一门非常好的学科。除了它的美丽之外，它对物理和其他学科也非常有用。”1951年，石先生实现了他进入浙江大学数学系的第一个愿望。一年后，随着全国高校的调整，他来到了复旦大学数学系。从那时起，他开始了他的数学生活。后来，史先生多次说，“数学家不应该是只懂数学的专家。广博的知识是非常有用和必要的补充。”史先生认为，他在数学领域的成就与广泛的爱好密切相关，艺术和音乐的灵感在某些时候也会给他一些启发。学习自然科学中的文学和历史知识是非常重要的。如果你把自己局限在专业领域，你将会目光短浅，你的发展将会没有后劲。成为某个领域的大师会更加困难。2008年10月，在中国举行的一次国际数学会议上，组织者邀请代表们到国家大剧院欣赏挪威无声电影《哈当格夫妇的婚礼》的音乐会。史先生不仅参观了这个故事发生的挪威小镇，而且对音乐的整个故事也了如指掌，这让他的同事们很吃惊。对于这个已经有50年历史的爱好，施先生自信地说他“知道很多”他最喜欢欧洲古典音乐。20世纪80年代初，当他去德国学习时，他不仅在“欧洲”四处游历，还带着所有的钱回来买唱片或听音乐的设备。"我一直认为音乐和数学在结构上有一些相似之处。"其中，他最喜欢莫扎特和柴可夫斯基，以及肖邦和格里格。音乐可以给紧张和困倦的神经带来安静、平静和丰富的思维情绪和想象空间。伟大的科学家爱因斯坦曾经说过，科学家和音乐家都是伟大的诗人。我主张不管你学什么专业，你都应该培养你对音乐的兴趣。在史先生的科普著作《第三种科学方法》中，音乐除了语言流畅生动之外，处处被用作生动的隐喻。例如，软件的核心是算法，算法就像乐谱，软件就像音乐光盘，硬件就像光盘播放器。

史先生说在高中的时候，他不是班上最聪明的。尽管他总能在考试中名列前几位，但他并不总是第一名。著名数学家陈省身先生在给中国科技大学的第一份报告中说，“不要总是在考试中第一名，第二名和第三名更好。你不仅可以向上推，还可以保持相对独立。”史先生说，这正是他的情况。他很小的时候就有过类似的经历，这使他在学习中既没有很大的压力，也不快乐。同时，他说，孩子们不仅应该读书，还应该让他们更多地接触生活。因此，一颗聪明的阅读种子应该播种在一所好学校的土壤里，应该由好老师来灌溉。在父母努力工作精神的影响下，他们自然会长大并最终成为国家的建筑材料。在接受记者采访时，石说:如果我没有对数学产生浓厚的兴趣，没有幸运地遇到一位好老师，让我感受到数学的美，我可能会选择另一条人生道路，比如尽快进入一个能够摆脱贫困的专业，有一个更好的未来和社会地位，或者像大多数宁波人一样在江湖上游荡，在上海甚至海外学习经商，赚很多钱。

出发点:华先生带路。

史先生说，直到他上了大学，他才知道他们参加高考其实很容易，尤其是数学系。很少有人申请参加考试。用现在的话说，门槛不高，但读浙江大学数学系不容易。当时，数学被称为“浙南大学，北清华”。浙江大学数学系由陈、苏、徐瑞云等高级教师组成。一年级时，徐老师教微积分。她要求学生在任何情况下都要学好微积分，并要求通过70分。事实上，每个人都努力工作，打下了坚实的基础。1952年秋，随着全国高校的调整，石先生来到复旦大学读大二。这里收集了华东地区最好的数学老师。例如，杨振宁先生的父亲杨武之先生从同济大学转来，给了他们一年的高等代数。1955年，师先生在陈先生的指导下，完成了单叶函数论的大学毕业论文，成绩斐然。为此，当年的《解放日报》还刊登了新华社的一篇文章，赞扬了施先生的论文的创新，这在1949年解放后的大学生中是罕见的。后来，这篇论文发表在《数学进展》杂志上。大学毕业后，师先生非常高兴，被分配到中国科学院数学研究所工作。这里是华、吴文俊、关等中国杰出数学家的聚集地。只有到了这里，他才知道他不能再继续研究泛函理论了，他将进入那个时候没有人知道的专业——计算数学。