數(shù)學(xué)家王元1930年4月30日生于浙江蘭溪縣,1948年,王元高中畢業(yè)考入浙江英士大學(xué)數(shù)學(xué)系。浙大是我國老一輩數(shù)學(xué)家陳建功、蘇步青多年執(zhí)教的地方,數(shù)學(xué)教育卓有傳統(tǒng)。二位教授自30年代起就堅持辦高年級學(xué)生讀書討論班,對于培養(yǎng)學(xué)生獨立科學(xué)研究的能力極有幫助。浙大的教學(xué)環(huán)境激發(fā)了王元對數(shù)學(xué)真正的興趣。大學(xué)四年級時他在讀書討論班上報告了A·E·英哈姆的《素數(shù)分布論》。
1952年,王元從浙江大學(xué)畢業(yè),因成績名列前茅,被推薦到中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所,一年后又被分配到該所數(shù)論組師從華羅庚先生。在華羅庚指導(dǎo)下研究數(shù)論。從此,他與華先生結(jié)下了不解之緣,風(fēng)風(fēng)雨雨30多年,他自己也成長為一代著名數(shù)學(xué)家。1980年當(dāng)選中國科學(xué)院院士!
王元的特點是興趣廣泛,求知欲強(qiáng)。凡是他興趣所及,都肯花費時間刻苦鉆研。開始,他喜歡看小說,不管多厚的本本,他都要想方設(shè)法看完它。
王元對篩法及哥德巴赫猜想進(jìn)行了深人系統(tǒng)的研究, 在中國他首先將篩法用于哥德巴赫猜想研究,在數(shù)論方面作出了重大貢獻(xiàn)。經(jīng)過三年年多的努力,到1956年
,王元證明了“每個大偶數(shù)都是不超過3個素數(shù)的乘積及1個不超過4個素數(shù)乘積之和”[簡記作(3,4)],取得了當(dāng)時國際上最先進(jìn)的結(jié)果,這是中國學(xué)者首次在這一研究領(lǐng)域躍居世界領(lǐng)先的地位。其成果為國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)頻繁引用。
王元在在哥德巴赫猜想研究中取得若干卓越成果,相繼證明了
命題{3,4},{3+3},他1957年又證明了{(lán)2,3}。記為2+3,表示的意思是:“每個充分大的偶數(shù)都是一個不超過2個素數(shù)之積與一個不超過3個素數(shù)之積的和”。其成果為國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)頻繁引用。此時的王元只有26歲。他回憶自己在沖擊世界難題時的歲月,“那個時候是在打攻堅戰(zhàn)嘛,像初生牛犢一樣硬沖,一天可以干16個小時的活。我的辦公室和寢室是合一的,工作累了就睡一會兒,有時候直接趴在桌上就睡了”。完全是另一種不同的生活。
王元在解析數(shù)論研究獲得成就后,50年代后期他與華羅庚合作開始研究數(shù)論在多重積分近似計算方面的應(yīng)用,1973年證明了用分圓域的獨立單位系構(gòu)造高維單位立方體的一致分布點貫的一般定理,此方法在理論上和實用上都獲得了很大成功,被國際學(xué)術(shù)界譽為“華-王方法”;同時于1981年出版了英譯本《數(shù)論在近似分析中的應(yīng)用》專著,對此領(lǐng)域的工作作了系統(tǒng)總結(jié),產(chǎn)生了廣泛的國際影響。
1980年以后開拓了代數(shù)數(shù)域上的堆壘數(shù)論的新的探索領(lǐng)域(此系涉及解析代數(shù)數(shù)論中極為困難和基礎(chǔ)性問題的精深領(lǐng)域),同時證明當(dāng)代數(shù)數(shù)域K為全虛域時定理對偶數(shù)次型仍成立;此后又在代數(shù)數(shù)域上型(即齊次多項式)的丟番圖不等式組的研究等方面做出了先進(jìn)的工作,并將這一領(lǐng)域的工作總結(jié)成專著《代數(shù)數(shù)域上的丟番圖方程與不等式》。用英文在國外出版。他共發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇。
是走熟悉的老路,還是另辟新的學(xué)科?
王元先生說,1958年,我們注意到蘇聯(lián)科學(xué)院1957年工作總結(jié)中提到數(shù)論在多重積分的近似計算中的應(yīng)用。華羅庚先生提出了用代數(shù)數(shù)論來研究多重積分的近似計算。這一問題有重要的理論與實際意義。他要我跟他一起去嘗試。對華羅庚先生來說,開辟一個新的研究方向是經(jīng)常的,他總是不滿足現(xiàn)有的理論和方法,總有很多超前的高瞻遠(yuǎn)矚的思想。但對我來說,則意味著過去熟悉的知識和經(jīng)驗基本上都用不上了,許多東西要從頭學(xué)起,一切都要另起爐灶了。當(dāng)時,我連最簡單的連分?jǐn)?shù)也不掌握,如何當(dāng)好他的助手呢?怎么辦?是沿著已經(jīng)熟悉的老路走,還是趁自己年輕的時候,另辟新路,在另一個領(lǐng)域也做出貢獻(xiàn)呢?我毅然選擇了后面這條更為艱難曲折的道路。
這個課題,除需要很多數(shù)學(xué)知識外,還需要電子計算機(jī)。不懂,就從頭一點點地學(xué),一點點地將問題的研究逐步深入下去。當(dāng)時計算機(jī)還很少,我們就盡量用筆算。完全不能用筆算時,才用計算機(jī)算。
從1958年開始,王元與華羅庚一起合作從事高維空間積分的數(shù)值積分的近似計算方法的研究,探索了數(shù)論方法在近似分析中的應(yīng)用,其成果獲1990年陳嘉庚物質(zhì)科學(xué)獎
。他與華羅庚一起開辟了用數(shù)論方法研究多重積分近似計算的新領(lǐng)域,致力于數(shù)論在近似分析中應(yīng)用的研究,他們在1973年證明的用分圓域的獨立單位系構(gòu)造高維單位立方體的一致分布點貫的一般定理。他們的方法不僅有嚴(yán)格的理論證明,而且在實際應(yīng)用中收到良好的效果。這個方法被國際學(xué)術(shù)界譽為“華一王方法”,有廣泛得理論與實際價值。
70年代后期他們又對取得的成果做了系統(tǒng)總結(jié),并寫成了專著《數(shù)論在近似分析中的應(yīng)用》(科學(xué)出版社,1979),現(xiàn)已譯成英文由聯(lián)邦德國的斯普林格出版社出版,產(chǎn)生了廣泛的國際影響。20世紀(jì)80年代在丟番圖分析方面,王元將施密特定理推廣到任何代數(shù)數(shù)域,即在丟番圖不等式組等方面取得先進(jìn)的成果。1982年,他和陳景潤,潘承洞共同獲得國家自然科學(xué)一等獎。
做完哥德巴赫猜想“2+3”的證明后,王元很清晰地意識到?jīng)]有大的方法上的突破,在這一問題上很難再有進(jìn)展,于是,他想好了退路:這個成果夠我“用”五年時間的,五年以后,我做不出來,就去大學(xué)教書了,哪怕是一所外地的三流大學(xué)。
王元先生說,做科學(xué)是極端殘酷的,80%的人一輩子默默無聞沒有做出來。其中很多人都要經(jīng)歷一個漫長的“苦悶關(guān)”,做出來就好了,做不出來時人會有要瘋掉的感受。
王元不僅是一位在數(shù)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域里取得杰出成就的科學(xué)家,通過數(shù)學(xué)研究,他進(jìn)一步關(guān)注到數(shù)學(xué)的本質(zhì),數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)家在教育、社會和人類發(fā)展中的影響,將數(shù)學(xué)這門科學(xué)通俗解析,讓大眾感受數(shù)學(xué)中的樂趣。他將關(guān)于這方面的思考部分匯集在論文集《王元論哥德巴赫猜想》、傳記《華羅庚》、文章匯編在《王元文集》和《華羅庚的數(shù)學(xué)生涯》等書中。
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