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学习漫谈（83）：向林家翘先生学习什么？: 热度 11 sqdai 2013-1-26 08:57; 今年 1 月 13 日凌晨，应用数学和力学的一代宗师林家翘先生驾鹤西去，享年 97 岁。他到天堂与他的师兄们（钱学森、钱伟长、郭永怀等）团聚去了，留下了他未竟的遗愿，令人悲恸，更令人感叹如今大师的凋零。前一阵笔者忙于公私事务，竟然未曾写过一篇悼念文章，如今稍得空闲，想着在悼念这位大师之际做一点什么。细想下来，最为有益的事情莫过于传承林先生的学术理念和治学精神。笔者生而有幸，与先生有过两个多月时间的近距离接触，深深折服于他的人品和学问，产生了一些感悟，很想告诉年轻朋友们，于是想到了本文这个题目。 1979 年和 1983 年，林家翘先生两度访问清华大学，我和我的师兄李家春应邀参与学术接待工作，这是向大师学习的难得机会，因此我们亦步亦趋地紧跟先生，听了他所做的所有学术报告和系列讲座，并向他汇报了自己正在做的研究工作，聆听他的教诲。 2006 年 6 月，正值他九十华诞，我参加了清华大学组织的庆祝活动（包括学术报告会），再次听到他妙语连珠的讲话，感受了他的人格魅力。这些年来，我通读了他的主要学术著作，从中品味他的学术理念和深邃思想，获益匪浅。关于林家翘先生的生平和学术贡献，媒体已作了大量报道（见链接 1 ），这里只说说：我们晚辈应该向这位大师学习什么？首先，应该学习他一生向学，献身科学的敬业精神。从他 17 岁进清华园，直至 97 岁撒手人寰，整整八十年间，他始终战斗在教学科研第一线，生命不止，奋斗不息。正如他在给清华学生的题词中所说：“ 研究自然科学是没有终点的，可以作为一生的目标，及一生的业事。 ”无论是在战火纷飞的年代，还是在客居异乡的时段，乃至叶落归根的光阴；无论是挥斥方遒的少年，还是功成名就的壮年，乃至白发苍苍的晚年，他一直手不释卷，勤学不辍。青少年时代，他创造了林家翘读书法，在学习中傲视群雄；未到而立之年，他冥思苦想，独辟蹊径，解决了流动稳定性难题，赢得了“不稳定性先生”美名；过了知天命之年，他毅然从流体力学转向天体物理学，创建了名垂科学史的密度波理论，解了困扰人们多年的星系螺旋结构之谜，震惊了当年的天文学界；直至耄耋之年，他用了整整二十年时间，钻研生物学知识，揭开了蛋白质结构之谜，直到病魔夺走他生命之时，他还在精心修改相关论文，大家只能等待他的门生推出他的最后的辉煌。他用他毕生精力，纵横驰骋在数理化力天地生七大基础研究领域，创造了一个又一个光辉业绩！只要气息尚存，他一刻也停顿不下来。十年前，他已行动不便，人们在他创立清华大学应用数学中心总能见到坐在轮椅中的他的身影，一周一次研讨会他从不缺席，而且全神贯注地倾听，一针见血地评论。这是何等样的坚毅和执着！令我们后辈在慵懒时汗颜，在驻足时奋进！其次，应该学习他大胆创新，追求卓越的学术风格。他一贯认为，学者应该做第一等的工作。 49 岁那年，他对老友何炳棣说： “ 要紧的是不管搞哪一行，千万不要做第二等的题目。 ”94 岁那年，林家翘为清华大学学生开讲座时提出，做科研始终要 “ 赶时髦 ” ，关注那些热点的前沿问题。在青年时代，他敢去啃湍流这块“硬骨头”，为经典的湍流统计理论添砖加瓦；他为了发展航空事业的需要，去攻克几位大师久攻未克的流动稳定性问题；在普林斯顿大学访问时，他偶遇星系结构分析难题，他知难而进，用他熟悉的数学工具战而胜之；直至耄耋之年，他又激流勇进，迎战蛋白质结构这个现代生物学难题。我大致数了一下，林先生涉足的课题有十个之多，无不属于第一等问题之列，所得结果无不是第一流的，充分显示了大师的风采！当年，我和李家春曾向他细致汇报过当时我们手头的工作，他在肯定我们的工作的同时，语重心长地对我们说，你们做的工作虽然不无意义，但做得不够大、不够前沿，要考虑大一点的问题。这些教导对我们有振聋发聩的作用。此后，我在科研选题时，都会想一想，这个题目是不是“第一等”的？对于我后来承接有关交通拥堵的 973 课题时有直接的指导作用。第三，应该学习他洞察实质，抓住内蕴的治学方法。我聆听林先生的报告、阅读林先生的著作时常有如沐春风的感觉。这种感觉从何而来？来自他的著述的引领本事。在对一些问题百思不得其解时，他会从大处着眼，画龙点睛般指点迷津。因此，我特别赞赏他的物理洞察力。我曾比照过他的流动稳定性理论与星系密度波理论，发现这两个似乎风马牛不相及的论题有千丝万缕的联系。林先生用他的洞若观火的观察能力，首先针对实际问题做周密分析，抓住其症结所在；其次，进行合理的数学建模。两个问题都从纳维 - 斯托克斯方程出发，经过物理简化，建立合适的模型；然后用最合适的数学工具求解。说来难以置信，两个课题的数学难点有其共性：都遇到了转向点问题，都用他所擅长的渐近方法中的 WKB 方法攻克难关。由于抓住了课题的“牛鼻子”，踏破铁鞋无觅处的答案终于手到擒来。林先生在清华大学讲学过程中，对他的这些思路做了详尽描述，并谆谆告诫年轻学子，对任何问题都要做好观察分析，千万不要 garbage in, garbage out 地死算、瞎算。希望年轻人牢牢记住这一点。第四，应该学习他精益求精，严谨务实的治学态度。凡是接触过林家翘先生的人，无不对他的严谨学风佩服得五体投地。阅读他的数以百计的学术论文，没有一篇不是精品。看得出来，所有论文都经过反复修改，从论述的严谨性角度挑不出毛病，而且随着时间推进，不断改善理论。 1983 年他到清华大学讲学一个月，其中的主要专题是流动稳定性理论。事先，我句读了他于 1955 年出版的以他的博士论文为基础的专著，不料开讲之后，他用了十天时间讲述 Airy 函数及其渐近分析，讲得非常细致，特别对其中出现的 Stokes 现象作了非常精到的分析，我正纳闷为何有这样冗长的开场白之时，此后峰回路转，他以这些讲述为铺垫，用于后面的流动稳定性分析，他用 Airy 函数取代了原来的著作中的 1/3 阶 Bessel 函数。也就是说，他用新发展的数学工具改写了他的博士论文！其效果令人叹为观止。清华大学应用数学系的朋友们后来编印了此次讲座讲义的油印本，真心希望看到它的铅印本。最后，应该学习他鲜明生动，言简意赅的表述能力。听林先生讲课、作报告，读林先生的专著、论文是一种享受，因为他特别重视和擅长表述。在袁旗先生的专文《我认识的林家翘先生》（见链接 2 ）中谈及林先生“治学五诀窍”中，把林先生重视表述列为第二点，有其一定道理。林先生的口头表述普通话纯正，用词精当，可以说没有一个“废字”（当然更无废话）；他的学术论文多为英文的，不仅流畅易读，而且用词严谨。我熟悉的力学大师钱、钱、郭、林的英语表述能力都堪称一流，而其中的“冠军”则非林先生莫属。林先生认为，国人不大注意表述，其实很吃亏。因此，我把学习林先生的用心表述作为最后一点专门提出来。以上列出了我们应该学习林先生的五个方面做了概述，还可以总结出更多的方面，希望博友们补正。写于 2013 年 1 月 26 日晨【链接 1 】中科院外籍院士林家翘逝世享年 97 岁国际公认的力学和应用数学权威、天体物理学家，美国国家科学院院士、美国国家艺术和科学院院士、中国科学院外籍院士，清华大学高等研究院教授林家翘，因病医治无效，于 2013 年 1 月 13 日凌晨 4 时 50 分在京逝世，享年 97 岁。林家翘， 1916 年 7 月 7 日出生于北京，原籍福建省福州市； 1937 年毕业于清华大学物理系， 1941 年获加拿大多伦多大学硕士学位， 1944 年获美国加州理工学院博士学位； 1947 年起，历任麻省理工学院副教授、教授、荣誉退休教授；自 1951 年起成为美国国家艺术和科学院院士， 1962 年起成为美国国家科学院院士； 1994 年当选为中国科学院外籍院士； 1979 年被清华大学聘为名誉教授， 1987 年清华大学授予其名誉博士学位， 2001 年 11 月被聘为清华大学教授，并于 2002 年 8 月回国定居，出任清华大学周培源应用数学研究中心名誉主任。从 20 世纪 40 年代开始，林家翘在流体力学的流动稳定性和湍流理论方面的工作带动了一代人的研究和探索。他用渐近方法求解了 Orr-Sommerfeld 方程，发展了平行流动稳定性理论，确认流动失稳是引发湍流的机理，所得结果为实验所证实。他和西奥多·冯·卡门（ Theodore von K á rm á n ）一起提出了各向同性湍流的湍谱理论，发展了西奥多·冯·卡门的相似性理论，成为早期湍流统计理论的主要学派。从上世纪 60 年代起，他进入天体物理的研究领域，创立了星系螺旋结构的密度波理论，成功地解释了盘状星系螺旋结构的主要特征，确认所观察到的旋臂是波而不是物质臂，克服了困扰天文界数十年的“缠卷疑难”，并进而发展了星系旋臂长期维持的动力学理论。林家翘曾担任美国数学学会应用数学委员会主席、工业和应用数学学会主席，曾获得美国机械工程师学会 Timoshenko 奖、美国国家科学院应用数学和数值分析奖、美国物理学会流体力学奖等。 http://www.cas.cn/xw/yxdt/201301/t20130114_3749627.shtml 思念大师林家翘 97 岁一生横跨多个学术领域　　还没有来得及将他在生物学上的研究结果公之于众，著名应用数学大师林家翘就走了。　　他学术生涯的起点和终点清华大学， 1 月 13 日发出了讣告。众多数学家、物理学家、天文学家、航天学家为之震动。多年以来，林家翘的研究工作影响着多个学科的进展。　　 97 岁的林家翘是在北京协和医院停止呼吸的，时间是 2013 年 1 月 13 日凌晨 4 时 50 分。很难估计在这个时间点上，世界上有多少人正在研读他提出的理论。对于学过流体力学的人来说，这是个很难绕开的名字。　　他晚年的计划是将应用数学用到生物学上，认为这个领域 “ 充满了机会 ” 。在他创办的清华大学周培源应用数学中心，蛋白质结构是最重要的研究领域。　　周培源应用数学中心副研究员洪柳告诉中国青年报记者，林先生 2002 年从美国回到母校清华大学定居， 2005 年左右行动不便，基本要靠轮椅代步，在 2010 年之前，他的思路清晰，此后逐渐衰退。他一直在撰写和修改与蛋白质折叠机理有关的论文，却总是不太满意，反复修改，拖着不去投稿。　　洪柳说，以林先生的名声，发表文章并不困难，但他就是这样精益求精。　　重质不重量是林家翘多年的原则。他还轻易不在自己指导的学生论文上署名，只要他认为自己的贡献还没达到联合作者的程度。洪柳说，自己有四五篇论文是在林先生指导下完成的，其他老师也有类似的文章，但林先生隐在后面。　　晚年的林家翘深居简出，几乎不接受记者采访。应用数学中心的师生倒是常常可以见到他。在他卧床不起之前，他坚持出席该中心每周的讨论班，不论刮风下雨。人们常常看到他的轮椅准时出现在走廊里。他听完别人的讲座会参加讨论，持续时间通常有两三个小时。　　洪柳在讨论班上作的一次主题报告，曾让林家翘很不满意。他搜集了一些材料，对一个问题做了综述。林先生听完后 “ 非常生气 ” ，对他说，你讲的我都听过了，没有任何新意， “ 下次要还讲这些，我就不来了，除非你讲一些新的研究 ” 。　　那次讨论会，同事们劝了他近半个小时，他才消气。　　洪柳说，他 “ 像小孩子一样 ” ，可是他确实非常严谨，希望多听一些新的、前沿的东西，认为年轻学生不应该做一些大的综述，而是应该去做一些创新的东西。他要求学生们不能空口说白话，每讨论一个问题，论据都要列明出处。一些讨论的成果，要写成书面文章给他看。当他批评人时，表情是严厉的，如果他觉得一件事情是错误的，他会直截了当说是 “totally nonsense （完全没有意义） ” 。　　对生物学发生兴趣后，林家翘读了很多生物学著作。他读过的书里做满了标记，还贴了很多便签，记有他读书时的思考。　　这种紧张的学术阅读一直持续到 2010 年左右。后期，他用有限的精力读了自己的老朋友钱学森、钱伟长等人的传记。　　 94 岁那年，林家翘为清华大学学生开讲座时提出，做科研始终要 “ 赶时髦 ” 关注那些热点的前沿问题。　　他给学生们题词： “ 研究自然科学是没有终点的，可以作为一生的目标，及一生的业事。 ” 　　学生们还记得，那次讲座之前，他做了 “ 认真而精细的准备 ” ，表现出了对中国下一代的期望。　　林家翘长期在美国求学和任教，是麻省理工学院的荣退教授。 2002 年，他 86 岁时决定回国定居。当时，他的好友、数学大师陈省身先生已经在南开大学创办了数学所，林家翘说，因为有陈先生的先例，他愿意 “ 落叶归根 ” ，给母校帮忙。　　周培源应用数学中心主任雍稳安告诉记者，回国这么多年，林家翘把国家发的生活费全部捐了出来。 2007 年，他还把一笔大概有 400 万元人民币的款项捐给了数学中心，那是他卖掉了在美国的全部股票。　　 “ 对他来说，没有金钱的概念。他根本就不想这些。 ” 雍稳安说。有一次，雍稳安同林家翘谈话时发现，这位天才级的科学家，居然把自己捐钱的事情都忘得一干二净。　　林家翘的记忆力后来确实衰退了。不过人们永远记得，他是曾以全校第一名的成绩考入清华大学的天才学生。连一向眼高于顶的老朋友、著名历史学家何炳棣都对他高看一眼。　　何炳棣曾回忆指出， 1933-1934 年，一年级新生林家翘选修萨本栋教授的普通物理课，季终考试时，萨本栋和同仁研究某试题所有可能答法，看林家翘能否选最简洁漂亮的答案，结果林家翘的答案出乎所有教授意料之外， “ 比预想的答案都要高明 ” ！　　 1965 年，林家翘应邀到何炳棣所在的芝加哥大学访问，两人见面后，林家翘说： “ 咱们又有几年没见啦，要紧的是不管搞哪一行，千万不要做第二等的题目。 ” 　　何炳棣后来把这段话写在了回忆录里。在他看来，林家翘的话正代表了 “ 清华精神 ” ，就是永远追求第一等的题目。　　 2009 年起为林家翘做秘书的刘俊丽说，林先生是个完美主义者。　　刘俊丽的一项职责是为林家翘做一些书面记录。林家翘有时自己手写草稿，交由刘俊丽录入。每次他都对电子文档检查很多遍，字母的大小写和标点符号都要无误，虽然其中很多内容不是发给别人看的，只是给自己留存。　　有时，林家翘写完一篇稿子，晚上睡觉前又想出一个更新之处，他会再叮嘱秘书去修改。他指导的学生洪柳的博士论文，他修改过的次数难以计数。　　刘俊丽说，林先生的研究就是爱好，爱好就是研究。业余时间，他喜欢读中国古典四大名著，还特别喜欢《论语》，购入了多个版本，包括外文版，会比照翻译版与原文有无出入。　　林家翘还曾让刘俊丽去借来数学、物理、化学方面的中小学教材，自己研究。 “ 他非常关注中国的教育。他回国来创办数学中心，就是想为中国的教育做一些事情。 ” 刘俊丽说。　　林家翘这次生病住院令人感到突然。他 “ 一向身体很好 ” 。 2012 年 10 月 26 日，他夜里如厕时摔了一跤，住进了协和医院。　　医生指出他脑袋里有淤血，必须完全休息。林家翘说， “ 我一天不做研究都不行 ” 。清华的同事不得不在病床边陪他谈工作进展，才会让他稍微安心。　　 “ 他一辈子都是在做学问，做研究，让他猛地闲下来，躺在那里，他肯定会不习惯。 ” 刘俊丽说。　　刘俊丽说，在生命最后几天里，林先生的大脑依然保持思考。在病床上，林家翘关心的不只是清华大学，还包括时事。他让刘俊丽为自己读报。在生病之前，他关注的媒体议题是 “ 中国崛起 ” ，为祖国的进步而振奋。他不但读报，还会在报纸上做标注，把自己的看法做成笔记，夹在文件夹里。　　林家翘家里最多的就是文件夹，柜子上、书桌上都是。每隔一段时间，他就提醒秘书，自己的文件夹又用完了。半个月就会要再买三五个。　　在林家翘人生的文件夹里，流动稳定性理论是重要的一页。从 20 世纪 40 年代开始，他在流体力学的流动稳定性和湍流理论方面的工作带动了一代人的研究和探索。　　台湾已故的天文学家袁旗是林家翘的学生。他生前曾撰文回忆，因为流体动力学稳定性理论，林先生在流体力学界中的外号是 “ 不稳定性先生 ” (Mr. Instability) 。　　在袁旗的记忆中，林家翘个子不高，外表温文儒雅，待人和气，内在又非常强韧。因为在北京长大，他讲一口 “ 京片子 ” ，但祖籍福建，伯父林旭是清末戊戌变法而牺牲的六君子之一。　　他说，林先生决不抢人家的研究成果，总是会把他人的研究结果公平地归于其创造者。他甚至一再把密度波的创始归功于林德布，其实林德布教授提出的密度波 “ 非常粗略、原始 ” ，与林先生精心构建、演绎出来的理论不是一回事。　　袁旗还记得，林家翘 70 岁寿辰时，到场祝贺的诺贝尔奖得主李政道回忆起一件事情。李政道在费米指导下完成了博士学位，费米告诉他粒子物理没有前途，要他去做天体物理学，他就去跟钱德拉塞卡做天体物理学，也做出了一些成绩，但是钱德拉塞卡告诉他，天体物理学没有前途，要他去做流体力学。李政道又去请教林家翘，结果林家翘告诉他，流体力学没有前途，所以李政道最后又回到了粒子物理上。　　等到林家翘 90 岁寿辰时，袁旗记起此事。他猜测，如果问 90 岁的林先生，做天体物理学前景如何，或许他会说天体物理学没有前途，去做生物物理学吧。　　 “ 不稳定性先生 ” 以 97 岁的一生游走多个领域，成了天才式传奇人物。　　他在加州理工学院的导师是著名的导弹之父西奥多 · 冯 · 卡门。人们至今津津乐道，从大师冯 · 卡门的门下，走出了钱学森、郭永怀、林家翘等群星闪耀的名字。　　郭永怀的夫人李佩有一次当众回忆，在钱学森、郭永怀、林家翘当中， “ 最聪明的是林先生 ” 。　　坐在轮椅里、白发苍苍的林家翘认真地纠正这位老友： “ 我也是用功的那种，不敢说是最聪明。 ” （中国青年报陈竹张国） http://edu.qq.com/a/20130115/000029.htm 【链接 2 】相关博文 1 、美文共享：我认识的林家翘先生 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A55162.html 2 、林家翘先生提醒年青学者：千万不要 Garbage in ， garbage out http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A58038.html 3 、 32 年前钱伟长先生答疑：“为何我们三人考得一样好？” http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A238564.html 林家翘先生; 个人分类: 寄语学子|19631 次阅读|15 个评论

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