1944年冬天,由於日本的侵略,11歲的陳景潤隨父母從老家福建省閩侯縣,逃難到三明山區,先後到三明鎮中心小學、三元縣立初等中學讀書。當時江蘇學院也從淪陷區搬到此山區,不少講師、教授或高材生成了這裏中、小學的教師,他們知識淵博,循循善誘,使山裏的孩子受到了良好的教育。他們充滿愛國深情的話,震撼著一顆顆年輕的心:
“我們國弱民窮受人欺淩,重要原因是科技落後,文化不發達,你們是祖國的未來,應該發奮學習!……”
“中國的數學研究曆來是走在世界前列的。南朝的祖衝之在世界上第一個較為精確地計算了圓周率;元代朱世傑的多元高次方程的解法,世界為之歎服。可是到了現代,我們已遠遠落後於人。在奧妙的數學世界裏應該有中國的一席之地。……”
這些話深深地銘刻在陳景潤心裏,使他長了為國學習的誌氣。也就是從那時起,他對數學產生了濃厚的興趣,甚至漸漸到了癡迷的程度。他選定了目標,開始全身心地投入到他熱愛的數學世界。
1948年沈元老師的講課,讓陳景潤第一次聽說哥德巴赫猜想。1952年他進廈門大學數學係讀書以後,又從李文清先生講課中聽到哥德巴赫猜想這幾個字。李先生鼓勵學生向世界級難題進軍,他說:
“所謂數論三大難題就是費馬問題、孿生素數問題和哥德巴赫猜想,我們班上誰要能解決其中的一個問題,對世界就有了了不起的貢獻。”“初生的牛犢不怕虎。我讀過很多名家的著作,都說三大問題很難,現在沒有辦法解決,有思想包袱,你們年輕人完全可以攻攻看。”
園丁們的諄諄教誨,激勵著陳景潤向數學高峰攀登。
之後,他又得到廈門大學校長王亞南和著名數學家華羅庚的賞識,並在他最困難的時候,向他伸出援助的手,使他能先後到廈門大學和中科院數學所工作,切實走上攀登數學高峰之路。
陳景潤對數學研究的癡迷和刻苦程度是驚人的。
在中學時代,他就不顧家人勸阻,為鑽研數學度過無數個不眠之夜;在炎熱的夏夜,為了不打擾家人睡眠,他把蚊帳周圍擋上紙,頭蒙在像蒸籠般的被單裏,打著手電筒看書。
在廈門大學讀書時,他全身心地投入到他的數學王國。課本上的習題,同學們做老師規定的部分,他則不僅從頭做到尾,還找課本以外的習題做。他口袋裏放著筆和紙,一有空閑就拿出來運算。吃飯前後、開會前後,同學們遊戲、閑談的時候,都被他利用起來。就這樣,同學們做了10道題時,他已經做了幾十道甚至上百道。
在廈門大學當助教的時候,為了研究數學,他幾乎沒有作息時間表,不論上班、下班、白天、黑夜、走路、吃飯,他都在不停地思索。除了上食堂買飯和上班,他幾乎停止了一切與數學無關的活動。他那7平方米的單人宿舍窗口,夜深人靜時總是透露出一點微弱的光,這是他又在熬夜鑽研數學問題。為了不影響別人和避免被鄰居議論,他做了一個很大的黑燈罩……
更令人感動和欽佩的是:
1957年9月,陳景潤進入中科院數學所任研究實習員。一開始,他和其他三位科技人員被安排住進新蓋宿舍樓的一間房間。那裏寬敞明亮,生活方便。但沒幾天陳景潤就意識到,自己夜間的鑽研影響到同室同誌的睡眠,作為一個新調入的研究實習員,要擁有一間單人住房在當時是不可能的。怎麼辦?他左思右想,居然想到一間沒有啟用的廁所。得到領導同意後,他住了進去。
那是個朝北的、隻有3平方米的小房間,裏邊有個抽水馬桶。陳景潤把單人床的一頭擱在馬桶上,餘下的空地連一張二屜桌也放不下。他看書、演算時隻好撩起被褥,把床板當桌麵,幾塊磚放在床前就是凳子。天冷廁所裏沒暖氣,北方的寒氣凍得他的手握不住筆。同誌們勸他搬回老房間,他搖搖頭繼續他的演算。真到有一天,連墨水瓶也結了冰,影響了工作,他才考慮要采取一點取暖措施。他鼓起勇氣找領導,在廁所裏裝了個100瓦的大燈泡,照明兼取暖。
就是在這間3平方米的廁所裏,陳景潤對解析數論中許多經典問題的研究出了成果,寫出了華林問題、圓內整點和球內整點、算術級數中的最小素數等多篇論文,漸漸成長為一個成熟的數學家。
60年代初,陳景潤被安排到另一集體宿舍。由於多病,他住的是病號房,按規定必須在晚上10點熄燈。陳景潤10點過後就悄悄走出病號房,到廁所旁的洗臉間,坐在地上埋頭計算題目,經常通宵達旦。而且往往一幹就是幾天幾夜,直到大病一場。病稍好些,他又出現在洗臉間,開始他的又一個幾天幾夜。以後,為了有一個可以獨自鑽研的房間,他又設法住進了6平方米的小鍋爐房。也就在這狹小的房間裏,陳景潤證明了舉世聞名的(1+2)。
經過10年的準備,陳景潤開始向哥德巴赫猜想進軍。自從15年前第一次聽沈元老師講哥德巴赫猜想以來,他一直關注著這方麵的研究動態,以摘取這顆數學皇冠上的明珠為努力目標。
自1742年哥德巴赫提出那著名的猜想以後,這個難題直到20世紀20年代才有些進展。要直接證明每一個大偶數可以寫成兩個素數之和——簡記為(1+1)是極困難的。因此,人們就設想先證明每一個大偶數是兩個“素因子不太多的數”之和。所謂素因子,是指能整除一個整數的素數。如15就有3和5兩個素因子。從兩個素因子不太多的數,到兩個素因子較少的數,最後到兩個素數,這樣就用縮小包圍圈的辦法證明了哥德巴赫猜想(1+1)。1920年挪威數學家布朗首次證明了每個充分大的偶數都是兩個素因子不超過9個的正整數之和,記為(9+9)。以後,又有數學家先後證明了(7+7)、(6+6)、(5+5)、(4+4)、(3+3)。1948年,匈牙利數學家蘭恩尼開創了(1+6)。之後10年均無進展。
1958年1962年,我國數學家王元、潘承洞在相互交流、切磋中分別證明了(2+3)、(1+5);不久又一起證明了(1+4)。1965年,蘇聯的阿維那格拉多夫證明了(1+3)。
科學家的腳步離皇冠上的明珠越來越近,腳下的路也越來越崎嶇。陳景潤在幾乎無路的陡峭山崖上起步攀登,每一步都有千難萬險。嘲諷與勸說不時傳進他的耳朵。嚴重的喉頭炎、結核病又折磨著他,體溫常年低熱,腹膜結核使他幾度腹水,他硬是挺了過去,而且攀登高峰的意誌更堅定了。
無數次的失敗,使他開始嚐試用不同的方法向目標前進。陳景潤的好友,親眼目睹他向哥德巴赫猜想衝刺的林群說:“科學攻關,比智商更重要的是自信和毅力。一般人見到一條途徑就往上爬,到一定高度就途窮路盡了。但陳景潤攻關,他同時選擇10條路,這就需要至少10倍於別人的投入,而這也就有了數倍於別人的成功機會。”
33歲的陳景潤在疾病纏身和極為惡劣的物質環境下,終於找到了攀登頂峰的必由之路,登上了(1+2)的台階,寫出了長達200多頁的論文《大偶數表為一個素數及一個不超過二個素數的乘積之和》,成為離哥德巴赫猜想最近的人。尤其使世界震驚的是:證明(1+3)用的是大型高速計算機,而陳景潤證明(1+2)是獨自一個人,完全用手工計算!
著名數學家王元說過:“在世界權威的《100個具有挑戰性的數學問題》書中,隻提到了兩個中國人,一個是1500年前的祖衝之,一個就是20世紀的陳景潤。”從1966年陳景潤證明(1+2)到現在,已有三十多年了,在這方麵全世界數學家中還沒有一人能超過他。他至今保持著世界領先地位。
陳景潤院士去世於1996年3月19日,時年63歲。正如中科院院長周光召在《陳景潤傳》一書的序言中所說:“陳景潤視事業如生命的獻身精神,他追求真理、勇攀高峰、勤於探索、精益求精的創新精神,他甘於寂寞、安貧樂道、腳踏實地、艱苦奮鬥的拚搏精神,他的科學道德、嚴謹學風以及謙虛謹慎的精神,是我們寶貴的精神財富。不僅科技人員要學習陳景潤的精神,各行各業的人員都應該學習這種敬業精神。對於年輕人來說,這一點尤為重要。”
王永誌大膽逆向思維
1964年6月下旬,炎熱的中國西北大戈壁沙漠。
一枚火箭矗立在沙漠中。它即將發射,已經進入“15分鍾準備”了,大家緊張地等待著“零時”的到來。
可是,出乎意料之外,人們等到的不是發射命令,而是陣陣警鈴聲。發生什麼事了?
原來,出現了沒有估計到的緊急情況:天氣暴勢,火箭推進劑(燃料)的溫度升高,氣化了,致使導彈貯箱內的燃料減少,如果不立即采取措施,火箭的能量不夠,就達不到設定的目標。
怎麼辦?這是我國第一枚自行設計的近程火箭飛行試驗,也是兩年前試飛失敗後的再試驗,是隻許成功,不許失敗的呀!
然而,這種氣化的情況是第一次遇到,沒有經驗。研製人員想方設法,人人都在為尋找最佳方案苦苦思索。
在一次討論中,大家爭議十分熱烈。當有人提出“再加燃料,加大射程”的建議時,一位掛著中尉肩章的高個子年輕人站起來語驚四座地說:“不能再加燃料,相反要泄出適量燃燒劑,才能加大射程。”
大家一看,原來是3年前才從莫斯科茹科夫斯基航空學院畢業回國的工程師王永誌。
“什麼?”有人以為自己聽錯了。
“要泄出適量燃燒劑,也就是減少推進劑總量。”王永誌清清楚楚地說。
這下大家聽懂了,但也有人糊塗了。
照王永誌的說法,豈不是推進劑灌得越少打得越遠嗎?哪有這樣的邏輯?難道汽油加得越少,汽車行程越長不成?
有人當即反駁說:“正因為氣溫太高,推進劑氣化而減少了,才出現了達不到射程的問題,所以必須加大推進劑注入量,這是常識問題嘛!”
這時,王永誌臉上卻充滿了興奮,顯然他很滿意自己提出的方案。為了這個方案,他思考、計算,連續幾個晚上沒有睡好覺。他當即解釋說:“是的,一般看來,推進劑少了,火箭飛得更近而不是更遠。但是大家反過來想一想,彈體重量影響速度,泄出適量燃燒劑,減輕了彈體重量,就能提高速度,不但不會影響火箭的發射距離,而且還會相對地飛得更遠。”
“那麼,你認為要泄出多少才能打中目標呢?”有人懷疑地問。
“600千克。”
原來,火箭的推進劑與一般汽車、飛機的燃料不同。由於太空中缺氧,火箭推進劑的組成,除了像一般汽車、飛機那樣需要燃燒劑外,還要有一定比例的氧化劑。氧化劑的沸點低,因此當時氣化的主要是氧化劑;按比例,氧化劑減少後,燃燒劑就相應地多出了一部分。王永誌經過反複嚴密計算,認定泄出600千克燃燒劑後,減輕了重量的推進劑可以滿足射程的需要。
於是,大家紛紛議論開了:
“不行,哪能這麼幹?太冒險了!”
“再說要把推進劑泄出來也有一定難度啊!因為火箭內部有壓力,要把裏麵的推進劑泄出必須非常小心,搞得不好容易出事故。
“如果燃料不夠怎麼辦?不要忘記兩年前導彈掉下來的教訓!絕對不能開這個玩笑,拿國家的巨額資金和政治影響去冒險!”
……
沒人同意王永誌的意見,任憑他再怎麼說也沒有用。這也難怪,因為事關重大,又沒有解決這一問題的先例,大家總想采取“保險”點的辦法。有的還不明白這個年輕人為何如此大膽而固執,真是初生牛犢啊!
可是,已經加入燃料的火箭若不及時發射將造成重大損失!王永誌沒有就此罷休,他鼓起勇氣去找錢學森院長闡述自己的觀點。這時錢院長也在為氣化問題絞腦汁。
聽著王永誌的方案,錢學森目光中漸漸露出驚喜,他不覺高興地打量起這位年輕人來,興奮地拍著年輕人的肩膀,連連點頭說:“對,對,有道理。”接著錢學森輕輕地踱了幾步,顯然在思考王永誌方案的準確性,最後說道:“行,我看這辦法行!”
錢學森平和地說著,但對王永誌說來卻像是如雷灌耳!
這是一位科學巨匠、火箭權威所下的結論,它的分量該有多重!
果然,錢學森這一語千鈞,很快把大家說服了。
6月26日清早,一聲巨響,導彈按照王永誌的方案發射成功!
後來,王永誌成為中國航天領域知名火箭專家、中國工程院院士,擔任過運載火箭係列總設計師和中國載人航天工程總設計師,曾獲國家科學技術進步特別獎。錢學森還曾對人說過:“我推薦王永誌擔任載人航天工程總設計師沒錯。此人年輕時就露出頭角,他大膽逆向思維,和別人不一樣。”
王林鶴創製高壓電橋
1959年,隨著我國經濟建設迅速發展,全國各地紛紛向上海滬光科學儀器廠訂購高壓電橋:“你們是生產電橋的滬光廠嗎?”
“是啊,我們生產萬能電橋。”
“真是太好啦!”
不過仔細一問電橋的規格、性能,對方馬上失望了:“啊,那不行,我們要的是高級精密的高壓電橋。你們什麼時候生產?……”
原來,高壓電橋是測量絕緣材料絕緣性能的“眼睛”,是電站、電器廠、石油廠、化工廠等不可缺少的設備。但當時中國自己不能製造,要依靠進口。
麵對一個個詢問何時生產高壓電橋的電話、電報,全廠職工都很著急。
唉!國家建設迫切需要,而我們廠卻不能生產,怎麼辦呢?