石鐘慈計(jì)算數(shù)學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士。浙江寧波人,1955年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系。曾任國(guó)家攀登項(xiàng)目“大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算”首席科學(xué)家。20世紀(jì)50年代末,建立了一種將變分原理和攝動(dòng)理論相結(jié)合的新算法并算出氦原子最低能態(tài)的良好近似值;研究了矩陣特征值的定位問(wèn)題,得到精度很高的上下界估計(jì)公式。20世紀(jì)70年代中期以來(lái),從事有限元的理論研究和應(yīng)用,首創(chuàng)的樣條有限元被廣泛應(yīng)用于實(shí)際計(jì)算并引發(fā)了大量后繼工作;發(fā)現(xiàn)非協(xié)調(diào)元的一系列奇特的錯(cuò)向收斂性質(zhì),從理論上證實(shí)了早期工程計(jì)算中觀察到的現(xiàn)象;分析并證明多種在應(yīng)用上極有價(jià)值的非協(xié)調(diào)元的收斂性,奠定了它們的理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代開(kāi)始從事區(qū)域分解和多重網(wǎng)格法的研究。隨后研究彈性力學(xué)中閉鎖問(wèn)題的有限元方法,所取得的成績(jī)居于國(guó)際前列。
1933 年,石鐘慈出生于寧波鄉(xiāng)下的一個(gè)農(nóng)村家庭。家境一般的他曾差點(diǎn)因?yàn)闆](méi)有錢去市里的初中繼續(xù)讀書(shū)而失學(xué)。所幸的是,那時(shí)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)結(jié)束,一些有錢的士紳鄉(xiāng)親捐資辦了一所鄉(xiāng)村初級(jí)中學(xué),石鐘慈這才得以在小學(xué)多待了半年后有初中可上。兩年半之后,天資聰穎的他以同等學(xué)力,順利考取了極其難考上的免學(xué)費(fèi)的省公立學(xué)校——省立寧波中學(xué)。
上了高中的石鐘慈非常珍惜學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),雖然學(xué)校條件非常艱苦,但老師們的嚴(yán)格要求卻給他留下了深刻的印象。其中的數(shù)學(xué)老師翁賢濱更是培養(yǎng)了石鐘慈在數(shù)學(xué)方面的濃厚興趣。除了老師的影響之外,寧波中學(xué)圖書(shū)館里的一套《萬(wàn)有文庫(kù)》也曾在石鐘慈的興趣培養(yǎng)方面發(fā)揮了不少作用。這是一套在當(dāng)時(shí)被稱為是20世紀(jì)上半葉最有影響的大型現(xiàn)代叢書(shū),共有1721種、4000冊(cè)。這套書(shū)開(kāi)拓了石鐘慈的視野,培養(yǎng)其多方面興趣,并增長(zhǎng)了其課外知識(shí)。那時(shí)的石鐘慈不僅閱讀自然科學(xué)內(nèi)容,對(duì)哲學(xué)、歷史、文學(xué)、藝術(shù)、音樂(lè)的興趣也非常濃厚。
正是受到了翁賢濱老師及《萬(wàn)有文庫(kù)》的影響,石鐘慈在高考填報(bào)志愿時(shí),第一志愿填寫了當(dāng)時(shí)較為冷門的數(shù)學(xué)系。順利被浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系錄取的石鐘慈也自此開(kāi)始了自己的數(shù)學(xué)人生。
雖說(shuō)考上當(dāng)時(shí)較為冷門的數(shù)學(xué)系較為容易,但是想把有著“南浙大,北清華”之說(shuō)的浙大數(shù)學(xué)系讀下來(lái)可不輕松。當(dāng)時(shí)的浙大數(shù)學(xué)系擁有著一批如陳建功、蘇步青、徐瑞云等元老級(jí)名師。
大一時(shí),石鐘慈師從徐瑞云學(xué)習(xí)微積分。那時(shí),徐瑞云要求學(xué)生們無(wú)論如何都要把微積分學(xué)好,并且規(guī)定70 分才算及格。經(jīng)過(guò)那時(shí)的刻苦努力,石鐘慈打下了堅(jiān)實(shí)、牢固的基礎(chǔ)。
1952年秋天,隨著全國(guó)院校調(diào)整,石鐘慈來(lái)到了復(fù)旦大學(xué)讀二年級(jí)。這里結(jié)集了華東地區(qū)最好的數(shù)學(xué)師資力量,如從同濟(jì)大學(xué)調(diào)來(lái)的楊振寧的父親楊武之老先生。楊武之曾為他們講授過(guò)一年的高等代數(shù)。隨后,1955 年,石鐘慈在陳建功的指導(dǎo)下完成了單葉函數(shù)論的大學(xué)畢業(yè)論文。這是一篇相當(dāng)出色的論文,當(dāng)年的解放日?qǐng)?bào)還發(fā)表了新華社的文章,稱贊石鐘慈論文的創(chuàng)新性。這在1949年解4c20a0fb236541f84c51edd2fb34c631放后的大學(xué)生中還是非常不多見(jiàn)的,后來(lái)該論文被發(fā)表在《數(shù)學(xué)進(jìn)展》上。
大學(xué)畢業(yè)后,石鐘慈被分配到中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)所工作。1955年,新中國(guó)已從整頓進(jìn)入到發(fā)展階段。周恩來(lái)總理親自主持、制定我國(guó)《十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,選定了計(jì)算技術(shù)、電子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)化等作為“發(fā)展規(guī)劃”的四項(xiàng)緊急措施,其中,計(jì)算技術(shù)包含了計(jì)算機(jī)、程序設(shè)計(jì)和計(jì)算數(shù)學(xué)。當(dāng)時(shí)中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)所所長(zhǎng)華羅庚兼管計(jì)算機(jī)和計(jì)算數(shù)學(xué)的發(fā)展,他找到石鐘慈說(shuō):“你要轉(zhuǎn)行,去搞計(jì)算數(shù)學(xué)?!?/p>
此時(shí),計(jì)算數(shù)學(xué)在中國(guó)還是零,不僅石鐘慈不知道,連華羅庚心中也沒(méi)底。但在了解了該學(xué)科的重要性,及其對(duì)國(guó)防和國(guó)計(jì)民生的重大意義后,石鐘慈接受了這個(gè)重任,并成為華羅庚手下最早搞計(jì)算數(shù)學(xué)的人之一,從此開(kāi)始了他的計(jì)算數(shù)學(xué)人生。
當(dāng)時(shí)沒(méi)有人真正懂得這門學(xué)科,華羅庚領(lǐng)導(dǎo)著這批年輕人一起摸索、探討,而這就是中國(guó)計(jì)算數(shù)學(xué)研究的開(kāi)始。在華羅庚潛移默化的熏陶中,石鐘慈在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和研究方法方面受益匪淺,并下定決心為計(jì)算數(shù)學(xué)這個(gè)研究領(lǐng)域盡心盡力。
1956 年,石鐘慈被派往蘇聯(lián)學(xué)習(xí)計(jì)算數(shù)學(xué)。經(jīng)過(guò)蘇聯(lián)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究4年的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,石鐘慈這才認(rèn)為自己對(duì)計(jì)算數(shù)學(xué)有了些認(rèn)識(shí)。也正是這段經(jīng)歷讓他有幸認(rèn)識(shí)了索伯列夫、蓋爾芳德等世界著名的數(shù)學(xué)家,并幸運(yùn)地“躲”過(guò)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的反右運(yùn)動(dòng)。
20世紀(jì)50年代末,他建立了一種將變分原理和攝動(dòng)理論相結(jié)合的新算法并算出氦原子最低能態(tài)的良好近似值;研究了矩陣特征值的定位問(wèn)題,得到精度很高的上下界估計(jì)公式。20世紀(jì)70年代中期以來(lái),從事有限元的理論研究和應(yīng)用,首創(chuàng)的樣條有限元被廣泛應(yīng)用于實(shí)際計(jì)算并引發(fā)了大量后繼工作;研究非協(xié)調(diào)元的收斂性,證明國(guó)際上流行的一種檢驗(yàn)方法既非必要也不充分,并提出新的判別準(zhǔn)則;發(fā)現(xiàn)非協(xié)調(diào)元的一系列奇特的錯(cuò)向收斂性質(zhì),從理論上證實(shí)了早期工程計(jì)算中觀察到的現(xiàn)象;分析并證明多種在應(yīng)用上極有價(jià)值的非協(xié)調(diào)元的收斂性,奠定了它們的理論基礎(chǔ)。
1981年,已經(jīng)48歲的石鐘慈決定去國(guó)外深造。而石鐘慈回顧這段經(jīng)歷時(shí),稱此舉是“一生中最后的轉(zhuǎn)折”。1978年改革開(kāi)放以后,中國(guó)科技工作者有了去國(guó)外進(jìn)修的機(jī)會(huì)。在華羅庚、馮康和吳文俊3人的推薦下,石鐘慈申請(qǐng)到了德國(guó)的洪堡基金,師從于法蘭克福大學(xué)施圖默教授,在那里開(kāi)展了他非協(xié)調(diào)有限元的研究。
20世紀(jì)90年代后期,石鐘慈研究彈性力學(xué)中閉鎖問(wèn)題的有限元方法,成績(jī)居于國(guó)際前列。“后來(lái)的計(jì)算數(shù)學(xué)工作都是從這里開(kāi)始的,沒(méi)有這次經(jīng)歷,我的科研工作就會(huì)停留在80 年代初那個(gè)時(shí)期的水平”。如果說(shuō)青年時(shí)期的石鐘慈還是憑借著天賦和興趣從事數(shù)學(xué)研究,那么,他最后的這次轉(zhuǎn)折就是生動(dòng)的奮斗的版本。