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陳景潤:永遠純真的數學巨人

沈世豪2023年05月22日09:20來源:光明日報

原標題:陳景潤:永遠純真的數學巨人

作者:沈世豪,系廈門城市學院教授

廈門大學校園裡的陳景潤雕像。 沈世豪攝/光明圖片

1978年2月16日,《光明日報》頭版轉載徐遲的報告文學《哥德巴赫猜想》。資料圖片

陳景潤著《初等數論》

陳景潤著《組合數學》

陳景潤和華羅庚(右)在一起。 資料圖片

【大家】

學人小傳

陳景潤(1933—1996),福建福州人。數學家,中國科學院院士。1950年考入廈門大學數理系,1953年在北京四中任教,1954年任廈門大學資料員,1957年到中國科學院數學研究所工作。1982年獲國家自然科學獎一等獎。發表研究論文50余篇,出版有《初等數論》《組合數學》《哥德巴赫猜想》《組合數學簡介》等。

或許是緣分。1981年4月,廈門大學建校60周年校慶,我作為校友代表應邀回母校。在慶祝大會上,我第一次見到新婚不久的數學家陳景潤。那一天,他坐在主席台上,臉色紅潤,清秀、儒雅,很是精神。散會后,我在會場外還見到陳景潤和老師談話,但不到5分鐘,他就被蜂擁而來的記者包圍了。

15年后,1996年3月19日,陳景潤不幸去世。1997年春,廈門大學出版社邀請我寫一部回顧這位數學巨人一生的長篇傳記。他的人生經歷,是令人怦然心動的鮮活現實,像是個神話:一個普通得有點卑微的“丑小鴨”,僅憑著一支筆和難以計數的草稿紙,怎麼能夠摘取數論皇冠上的明珠“哥德巴赫猜想(1+2)”,成為世界上至今依然無人可以跨越的巍巍高峰呢?

接受任務之后,我沿著陳景潤的人生軌跡走了一遍。無數鮮活的故事,讓我認識了一個徐遲先生名作《哥德巴赫猜想》之外的陳景潤。

今年是陳景潤誕辰90周年,他的樣子時時浮現在我的腦海——永遠純真的數學巨人。

廈大,夢想起飛的地方

人是需要平台的,就像演員需要舞台。

1950年春夏之交,陳景潤考進廈門大學。他念的是數理系,全班隻有四個學生。他酷愛讀書,尤其愛讀數學書。有幸進了大學,他就像高爾基所描繪的“像一個飢餓的人扑在面包上”,進入痴迷狀態,把所有精力都用在學習上。

他讀書有一套自己制定的“高標准”,每天,除了完成老師布置的作業,還要根據學習的課程完成一批習題,少則幾十道,多則上百道。他完全進入一個忘我的境界。他的老同學楊錫安回憶:有一回,突然下起了雨,同學們都飛跑著去找可以避雨的地方,隻有陳景潤依舊在漫步。楊錫安驚奇地問:“你不怕淋雨嗎?”他才恍然大悟,說根本沒有感覺到下雨——他的心緒完全沉浸在書海中了。

在廈大讀書期間,陳景潤沒有看過一次電影,也沒有去過近在咫尺、風光奇秀的鼓浪嶼。他嗜書如命、舍命苦讀的精神,令同學們驚嘆不已,於是,有人給他起了個外號“愛因斯坦”。對陳景潤最了解的林群院士,曾經說過一段非常精辟的話:“科學好比登山,有的人登上一座山,瀏覽了峰頂的風光,就滿足而歸了。而陳景潤卻不一樣,同樣登山,倘若上山有十條小徑,他每一條小徑都要去爬一次。他重視的不全是結果,而是貴在過程。直到把上山的路徑全摸透了,他才會感到滿足。功底、基礎就是這樣一步一個腳印建立起來的。”

對於從事數學研究的人來說,讀書是學習,重在掌握知識﹔解題則是實踐,貴在提升能力。兩者的結合,就像苦心修煉,為后來的攻堅克難奠定了堅實基礎。陳景潤后來創造的神話般的奇跡,實際是建立在超出常人的深厚基礎之上的。

1953年,陳景潤大學畢業,被分配到北京第四中學任教。他雖然學識精深,但如一個獨行俠,習慣於在數學王國中踽踽而行,而且天性不善言辭,無法適應中學教學。對此,他又悶又急,本來身體就不大好,一年中,居然住了六次醫院,后來,不得不辭職回到福州,靠擺書攤勉強度日。

一個廈大畢業生落到如此窘境,的確很無奈。時任廈大校長王亞南得知這一消息后,決定把陳景潤調到廈大數學系資料室工作。

陳景潤獲救了!

重回廈大的陳景潤,除了日常工作以外,就是夜以繼日地讀書。對於自己讀書的方法,成名之后,陳景潤在一篇文章中有一段十分精彩的獨白:

我讀書不隻滿足於讀懂,而是要把讀懂的東西背得滾瓜爛熟,熟能生巧嘛!我國著名的文學家魯迅先生把他搞文學創作的經驗總結成四句話:“靜觀默察,爛熟於心,凝思結想,然后一揮而就。”我走的就是這樣一條路子,真是所見略同!當時我能把數、理、化的許多概念、公式、定理、定律一一裝在自己的腦海裡,隨時拈來應用。

不得不佩服,陳景潤做學問腳踏實地而又不乏強烈的獨創精神,居然能把魯迅先生從事文學創作的神思之功,融入自己在數學王國的跋涉。

不少數學著作又大又厚,攜帶十分不便,陳景潤就把書一頁頁拆開來,隨時帶在身上,走到哪裡讀到哪裡。像華羅庚的數學名著《堆壘素數論》,有一塊磚那麼厚,陳景潤就是一頁頁拆開,一個字、一個字地研究,讀了30多遍,幾乎達到滾瓜爛熟的地步。陳景潤日夜兼程地馳騁於學術的天地裡,生活被他簡化得隻剩下兩個字:數論。

怎樣做學問?中國有句古話:本固而后枝榮。陳景潤做到了極致。他好似一個久經修煉的俠客,終於攜劍出山,一出手,便驚世絕俗。

他將幾乎耗盡心血的成果,寫成了一篇關於“他利問題”的論文。對於這篇論文的水平和價值,中國科學院數學研究所的專家們,至今的評價仍然是:一個數學家一生中能有一個這樣的發現,便算幸運了。華羅庚認真審閱后,感慨萬千地對他的弟子們說:“你們待在我的身邊,倒讓一個跟我素不相識的青年,改進了我的工作。”

命運,向陳景潤敞開了一扇更具誘惑力的大門。

在三平方米的衛生間譜寫炫目春秋

華羅庚慧眼識英才,1957年9月,他力排眾議,把陳景潤調到北京的中科院數學研究所工作。

初到北京的陳景潤只是研究所的實習研究員,住集體宿舍,四人一間。大家都是快樂的單身漢,但陳景潤卻很難快樂起來。他不善於和人交往,樂於一個人獨往獨來,隻要關起門,便可以一個人去神游那魅力無窮的數學王國。到哪裡去尋覓這個世界呢?他的目光,居然盯住了那間隻有三平方米的廁所。

現在提起來,那是一個近乎荒誕的笑話了。有一天,陳景潤壯著膽子和同宿舍的同事商量,希望得到他們的幫助,把廁所讓出來給他一個人用。當然,這個提議要給他們增添麻煩,因為,屋內隻有一個廁所,室友要“方便”時,隻好到對門的單元房中去。說完,陳景潤極為懇切而認真地凝視著他新結識的伙伴。他們一齊笑了,幾乎是異口同聲地回答:“好!好!君子成人之美!”

得到應允,陳景潤立即卷起鋪蓋,搬到那個三平方米的廁所,而且,一住就是兩年。

廁所中沒有暖氣,北京的冬天寒冷,陳景潤在廁所的正中吊了一個大燈泡,既能照明又能取暖。明燈高懸,照亮了700多個夜晚,也照亮了科學崎嶇小徑上這位獨行者艱辛的旅程。

他吃得更是簡單。通常的食譜是:兩個饅頭,五分錢的菜。不過,陳景潤是頗能喝水的,還有特殊講究:開水裡總要丟下幾片西洋參或人參。或許,這是他最奢侈的享受了。上好的西洋參和人參他是買不起的,常用的是參須。他不止一次向人們傳授經驗:喝參須和人參的效果是一樣的。

陳景潤的習慣是凌晨三點就起床干活。小屋真好,寧靜如水,連同伴沉睡的鼾聲也被隔斷了。他伏在床上勞作,像往常一樣,靈活的思維開始悄然起步。

他把奮斗的標尺定在攻克華林問題的目標上。這一問題希爾伯特、哈代、華羅庚等人曾研究過,迪克森取得過一些進展,剩下的問題,在數論史上尚是一個空白。

攻克華林問題這一炮,會打啞嗎?

他並非盲目自信,更不是蠻干。一位了解他的老朋友這樣分析:陳景潤的基本功很扎實,像老工人熟悉機器零件一樣熟悉數學定理公式,老工人可以用零件裝起機器,他可以用這些基本演算公式開創出新的定理。長期苦讀,他背誦、演算的題目,可以壘成山、匯成河,他熟悉了數論領域每一朵飄逸的白雲、每一縷飄逝的春風。

征程漫漫,陳景潤終於躍上峰巔。1959年3月,他在《科學紀錄》上發表論文《華林問題g(5)的估計》,數論史上的一段空白,被填補上了。陳景潤在三平方米特殊世界中譜寫的炫目春秋,鐫入永恆的史冊。

在六平方米的鍋爐房喋血跋涉

這是中科院數學所那間刀把形的鍋爐房,六平方米,沒有鍋爐,房間一角,突起的煙囪佔了一個顯眼的位置。進門的左側,正好放一張單人床,一張斷腿的凳子橫著放倒,正好坐人。床就成了書桌。陳景潤伏在床上,仍然算他的數學。這間小屋,就是陳景潤最終攻克哥德巴赫猜想(1+2)的地方。

他是1964年悄然開始攀登哥德巴赫猜想(1+2)險峰的。雖然1966年5月發表了那篇攻克哥德巴赫猜想(1+2)的論文,但陳景潤知道,証明過程還有許多不足:過於冗雜,不簡潔,還有失之偏頗和不甚明了之處。仿佛是上山的路,他上了峰頂,但路線尚不清晰,他要進一步完善它,簡化它。正值“文革”時期,陳景潤也遭到沖擊。窗外,濁流滾滾,囂聲震天,陳景潤揩干臉上被啐的唾沫,深埋所受的創傷,仍在鑽研他的數論。“兩間余一卒,荷戟獨彷徨。”門外越來越熱鬧,陳景潤漸漸被人們忘卻了。

陳景潤小心謹慎,輕易不出門。他不善於申訴,受了天大的委屈,也只是忍著。數論,哥德巴赫猜想,是他生命中最忠實的旅伴。他把房門關得緊緊的,用沉默無言筑起一道馬其諾防線。喋血跋涉,需要超人的意志和韌性,小屋中,他幾乎成了一幅凝然不動的油畫,一座巋然堅毅的雕塑。

后來,中科院絕大多數人都打起背包,去“五七干校”了,虛弱多病的陳景潤意外被留了下來。恰似大潮退盡,昔日亂哄哄的辦公室頃刻一派寧靜。長長的走廊,一到夜晚,便空無一人,空曠、寂寞,仿佛還有淡淡的憂傷。時代,似乎忘卻了這座神聖的殿堂﹔魂不守舍的人們,似乎也忘卻了陳景潤。

房間裡的電線被人剪斷了,陳景潤購置了兩盞煤油燈,一盞亮著,另一盞默默守候在牆角,隨時等候主人的調遣。黃中帶青的燈光,把陳景潤那瘦弱的身影,幻化成一張寫意變形的弓,清晰地映在白牆上。他又開始了那魂牽夢繞的神游,巡視數論藝苑裡的草木春秋,品評已是長滿青苔的絕壁、懸崖和吊角如翅的古亭。小徑如絲,系著那飄逸的雲彩,還有那總是神秘莫測的群山峻嶺。低頭細看,腳下荊棘叢生,石階上濕漉漉的,莫非是孤獨的跋涉者洒下的淚與汗?

陳景潤的草稿、手稿被那些批斗他的人毀盡了。一片廢墟,滿目瘡痍,一切要從零開始。陳景潤就是有這麼一股韌勁,認准了真理,就義無反顧地獻出自己所有的一切!一個人是渺小的,然而,當他把自己的一切和光照天地的真理融會在一起的時候,就像一滴水融進浩瀚奔騰的大海,就像一棵草化入氣勢磅礡的草原,便產生了神奇的偉力、永恆的生機。

窗外,萬家燈火,一派輝煌,陳景潤的小屋中,一燈如豆。燈光無言,照亮咫尺天地,照亮那深深淺淺且不乏歪歪斜斜的一行行堅實的腳印。他把所有的精力都用在真正完善和最后攻克哥德巴赫猜想(1+2)的“血拼”中了。

那間六平方米的小屋終日緊緊地關著,夜晚,窗口上有昏暗的燈光在搖曳。人們不知道陳景潤在做什麼,仿佛也不屑於去知道。偶爾,陳景潤會從小屋中出來,手提一個現在已很難看到的竹殼熱水瓶,或者,端著一個碗口斑駁的搪瓷碗。喝水、吃飯,生存之必需,除此之外,都免了。

四年,一千多個日日夜夜,熬了多長的燈芯,燒了多少煤油,無法統計。四年,在煤油燈下,陳景潤經受過多少次失敗,沒有人知道。人們只是在他獲得成功之后,發現他床底下有十麻袋的草稿紙。

對於陳景潤硬拼硬打的精神,早在1963年,他的好朋友林群院士就為之驚嘆。有一次,陳景潤問:“一個10階行列式,怎麼知道它一定不等於零呢?別人的一篇論文是這麼說的,這個作者是用什麼辦法來算的呢?”

這個題目要硬算,須乘360萬項,至少要10年。而僅僅過了一個月,陳景潤就告訴林院士:“已經算出來了,結果恰恰是零,我不相信那篇文章的作者會有時間去算它,一定是瞎蒙的。”陳景潤的毅力和耐性,以及敢於去碰大計算量的勇氣,是一般人所不能及的。哥德巴赫猜想具有極強的邏輯性和極為縝密的推算過程,無法用電子計算機(當時陳景潤也沒有此種設備),陳景潤僅靠一雙手,一支筆,胼手胝足,終成大業,何其不易。

科學攻關講究組織團隊,發揮集體的力量和智慧,但陳景潤攻克哥德巴赫猜想(1+2)卻是獨自一人拼搏獲得成功的,這是中外科學史上的神話。古詩雲“咬定青山不放鬆”,關鍵和根本就是那個含辛茹苦、矢志不移甚至含淚帶血的“咬”字!

他在喜馬拉雅山山巔上行走

早在1966年5月,陳景潤就在《科學通報》發表文章,証明了哥德巴赫猜想中的(1+2)。不過,那篇論文僅是一個摘要式的報告,煩瑣且不乏冗雜之處,而且因為后來的社會動亂,並沒有引起人們應有的注意。

1972年,經過九九八十一難的陳景潤,用獨特的智慧和超人的才華,改進了古老的篩法,科學、完整地証明了哥德巴赫猜想中的(1+2),寫就一篇流光溢彩、珠圓玉潤的驚天動地之作。

《中國科學》雜志於1973年正式發表了陳景潤的論文《大偶數表為一個素數及一個不超過兩個素數的乘積之和》,這就是哥德巴赫猜想(1+2)的証明。該文和陳景潤於1966年5月發表在《科學通報》的論文題目是一樣的,但內容煥然一新,文章簡潔、清晰,証明過程處處閃爍著令人驚嘆的異彩。

世界數學界轟動了。處於政治旋渦中的中國數學界,尚未從濃重的壓抑中完全解放出來,但不少有識之士已經看到了陳景潤這篇論文的真正意義:它是無價之寶,是一顆從中國大地升起的華光四射的新星!

密切關注陳景潤攻克哥德巴赫猜想(1+2)的外國科學家,看到這篇論文以后,真正信服了。世界著名數學家哈貝斯特坦從香港大學得到陳景潤論文的復印件,如獲至寶,立即將陳景潤的(1+2)寫入他與黎切爾特合撰的專著中。為了等待陳景潤對(1+2)的完整証明,他們把專著的出版推延了數年之久。該書的第十一章即最后一章,以“陳氏定理”為標題,文章一開始就深情地寫道:“我們本章的目的是証明陳景潤下面的驚人定理,我們是在前十章已經付印時才注意到這一結果的﹔從篩法的任何方面來說,它都是光輝的頂點。”

陳景潤喋血跋涉的精神,感動了所有深知其艱辛的人們。華羅庚壓抑不住內心的激動,說道:“我的學生的工作中,最使我感動的是(1+2)。”

美國著名數學家阿·威爾在讀了陳景潤的一系列論文,尤其是關於哥德巴赫猜想(1+2)論文以后,充滿激情地評價:陳景潤的每一項工作,都好像是在喜馬拉雅山山巔上行走。

這就是我認識的陳景潤。雖然只是40多年前,遠遠見過他一面。那次見到陳景潤,時間雖短,但給我最深刻的印象是:陳景潤並不像此前那篇報告文學中所寫的那麼“傻”。20多年前,我們從陳景潤的老家福州市倉山區城門鎮臚雷村起步,在那個名人輩出的秀麗村庄裡,聽到陳景潤少年時的朋友和鄉親講述他的許多趣事﹔然后到福州,尋覓到陳景潤的弟弟陳景光,他熱情地講述了陳景潤許多鮮為人知的事情﹔在福州倉山英華中學,我們找到陳景潤的校友了解情況,居然還在該校的檔案館裡找到陳景潤讀中學時的成績單和借書卡﹔廈大是陳景潤讀書和工作過的地方,他的老師和同班同學,詳細講述了他們眼中的陳景潤﹔最后一站是北京,我們在中關村住了下來,用了近半個月的時間,認真採訪陳景潤的家人、同事。陳景潤夫人由昆女士講述的一個精彩細節,讓我的思緒突然像被強烈的陽光照亮了一樣:由昆真誠地告訴我們,陳景潤其實一點都不傻,他更多的是天真。當年,他非常喜歡孩子陳由偉,他抱孩子的姿勢極為有趣,頭朝下、腳朝上,似乎抱著一顆炮彈!說到這裡,由昆還模仿了一下陳景潤當年抱孩子的姿勢,笑著說道:“他的那個模樣,就像一個大孩子!”

“數學上的巨人,其他方面都是孩子。”一個突兀而來的感悟和發現,如洶涌的大潮,幾乎要把我席卷而去。真是踏破鐵鞋無覓處,得來全不費工夫!我終於找到陳景潤傳的人物定位了。在數學領域,他不愧是巨人﹔而生活中的陳景潤不是傻子,更像一個天真的孩子。按照這一人物定位,我開始了創作,寫得很順利。此書出版后,由昆含著熱淚說:“讀了這本書,一個活生生的景潤就站在我面前了!”這是對我最大的鼓勵。

陳景潤永遠是鮮活的歷史。他的傳奇式經歷,濃縮了整整一個時代的風雨。陳景潤不愧是中國知識分子的典范和楷模,去世27年后,他的雕像痴情守望在母校廈門大學校園裡。

理論的突破,洋溢著強烈的根本性、全局性。中國出了陳景潤,令全世界為之矚目﹔今天,我們渴盼涌現更多陳景潤式的科學家。時代將會一次次呼喚他。

(責編:皮博、黃瑾)