「人民的數學家」：華羅庚最優的「優選」

【編者按】：

今天的人們並不理解，為什麼華羅庚會被稱作“人民的數學家”？很多年前，他的外國同行也不懂，為什麼華羅庚一定要把中國的數學搞上去，而不是把自己的數學搞上去？一個天才數學家為什麼非要從理論研究轉嚮應用數學？

11月12日，華羅庚誕辰110周年系列活動在他的家鄉——江蘇省常州市金壇區舉行，來自中科院學部局、數學與應用研究院等單位的20多名院士走進金壇，重溫華羅庚精神的歷史意義與時代價值。

0.618，黃金分割率，一個經典的數學與美學結合的概念。從古希臘帕特農神廟到中國兵馬俑，很多美學上的巔峰之作都驗證了這一規律。

鮮為人知的是，在科學與工業領域也有一個“0.618”，即“0.618法”。這是一種典型的優選法，能夠通過較少的試驗次數找到最合理的工藝條件。實踐證明，解決同樣的問題，用“0.618法”做16次試驗，就可達到常用的枚舉法2500次試驗的效果。

何為“優選”？大概沒有人比數學家華羅庚理解得更透徹。他一生面臨一次次重大選擇，也在一次次的“優選”中定義自己的人生。

華老來了，辦法就有了

20世紀六七十年代，曾有過一陣“華羅庚熱”。華羅庚所到之處，總會有很多群眾趕來聽課，高校、科研院所、工農一線、廠礦車間的都有。據說一些新產品在打樣開發時，工人們甚至會默念“華羅庚保佑”。

索光明第一次見到華羅庚時，剛出師不滿一年。她是大慶油田鑽井裝建大隊的一名電焊工，初中學歷。當年，華羅庚去大慶油田做推廣“雙法”（優選法、統籌法）的報告，“當我聽到數學家的名字，腦海里立刻出現一個問題：數學家的方法，我一個初中生怎麼能聽得懂呢？”

到了現場，索光明發現自己不但聽得懂、學得會，在焊接工藝中也能用得上。華羅庚那次報告的內容就是介紹“0.618法”。

課堂上，負責演示的同志拿出一張紙，紙上畫好100度到200度的刻度，分別選擇不同點位，第一點試驗是162度，第二個試驗點是138度，兩個數字對比，留下好的，剪掉壞的……多次試驗，論證結果。

“影響焊接效率和質量的工藝參數有很多，比如電壓、電流、焊條材質、運條方法和角度等等，不好把握。華羅庚那個方法的好處是能夠儘快找出合適的工藝參數，有效提高焊接質量和效率。”索光明說。“0.618法”幫助她解決了焊接工藝的難題，也幫助她成長為技術能手，一線“小徒工”後來成長為高級工程師。

為了讓更多工人受益，1965年，華羅庚把深奧數學原理轉變為最樸素易懂、易操作的“雙法”，寫成了幾乎全是大白話的小冊子《統籌方法平話及補充》。與此同時，華羅庚身先士卒親自去了20多個省份辦培訓、搞推廣。

1977年的冬天，山西大同口泉車站，100萬噸存煤運不出去，北京的缺煤問題卻越來越嚴重。華羅庚在山西大同臨時組建一個實驗小組，用統籌法解決上水、除灰、裝煤三排隊問題，當天運力就提高了20%。等實驗結束，運力翻了一倍。

“一個數學家，竟然能夠直接給一線的工人講課，工人還能聽懂，立即動手解決問題。”中國優選法統籌法與經濟數學研究會理事長池宏說，他曾跟隨華羅庚擔任助手工作。華羅庚在向工人們解釋什麼是統籌法的時候，用的是“燒水泡茶喝”的大白話。

走到哪兒，華羅庚都離不開拐杖。從小左腿殘疾，他走路要左腿先畫一個大圓圈，右腿再邁上一小步，這種費力的步履，被他稱作“圓與切線的運動”。“雙法”就是華羅庚給工人們打造的“拐杖”，所到之處，走進死胡同的項目有了轉機，停滯不前的項目有了進展。

窮理以致其知，反躬以踐其實。

在他的帶領下，研究應用推廣“雙法”的科技工作者隊伍不斷壯大。20世紀60年代開始時，參與者只有他和幾個學生；1972年形成“雙法”小分隊，1977年中科院成立了“應用數學研究推廣辦公室”；到了1981年，“中國優選法統籌法與經濟數學研究會”正式成立，各地分會也設立起來，“雙法”推廣工作有了進一步條件保障，成為服務國民經濟的重要力量。

因天賦而不凡，因選擇而偉大

是什麼讓一位功成名就的數學家，選擇在自己學術生涯關鍵期走出書齋，走向一線？記者向華羅庚的家人、朋友、學生問這一問題時，很多人都給了類似的答案——這就是華羅庚的選擇，這就是他會做的事。

20世紀初的金壇清河橋東有一家“乾生泰”雜貨店，店主華瑞棟從小就精明勤儉，不料人到中年遭遇火災，家道中落。1910年11月12日華羅庚出生后，家庭財力有限，初中畢業后沒有上高中，而是考取了設在上海的中華工商職業學校會計專業，“初中畢業文憑”——這也是他終身最高學歷。

因為天賦，華羅庚的數學人生極富戲劇性。1930年，僅憑自學的華羅庚撰寫的論文《蘇家駒之代數的五次方程式解法不能成立之理由》在上海《科學》雜誌發表，引起清華大學數學系主任熊慶來的重視。1931年秋，清華大學破格邀請華羅庚到清華大學任數學系助理員。

進入清華后，他兩年完成了數學系課程，自學英語、法語和德語，並在國外權威雜誌上多次發表論文。1933年冬，清華大學破格任命他為助教。

1936年，華羅庚赴英國劍橋大學讀書，以極快的速度同時攻讀七八門學科，兩年內就“華林問題”“他利問題”“奇數的哥德巴赫問題”寫了十多篇論文，先後發表在英、蘇、法、德等國的雜誌上。1982年，華羅庚成為美國國家科學院首位中國籍院士……

如果說，數學天賦決定了他的人生註定不走尋常路，人生在重要關口的選擇，則決定了他不僅僅是一名數學家。

1937年，抗戰爆發，華羅庚立即決定放棄劍橋的學習，儘快回國。“東方來的人，不稀罕劍橋大學博士學位的，你還是第一個！”彼時，劍橋大學海爾布倫教授表達了他的詫異。

華羅庚坦率地給出答案：“我來劍橋大學是為了求學問，不是為了學位。”

1938年，華羅庚加入清華大學與北京大學、南開大學聯合組成的西南聯合大學，華羅庚來到昆明。白天，他拖著病腿給同學們上課；晚上，就著昏暗的油燈埋頭苦學。就是在那樣困頓的條件下，他完成了自己的第一部數學名著《堆壘素數論》。

新中國成立后，1950年，華羅庚選擇第一時間回國。1950年2月，他在歸國途中寫下《致中國全體留美學生的公開信》。他在這封長達2000多字的公開信中深情地呼喚：“為了抉擇真理，我們應當回去；為了國家民族，我們應當回去；為了為人民服務，我們應當回去……”“朋友們！‘梁園雖好，非久居之鄉’，歸去來兮！”

那一年，華羅庚、朱光亞、鄧稼先、葉篤正等1000多名留美學生衝破重重阻礙奔向新中國，很多人加入中國共產黨。

1937年、1950年兩度放棄優渥條件，華羅庚毅然選擇回到祖國的懷抱。在書齋研究與解決實際問題面前，他選擇奔赴一線，幫扶工農，把論文寫遍祖國大地……

華羅庚常說，科學無國界，但科學家有祖國。矢志報國是華羅庚精神最深沉的底色，也是中國科學家的精神之魂。晚年，華羅庚不顧年邁體弱，為講學、交流而在世界各地奔走，發出中國數學的學研之聲，直到疾病突發，倒在三尺講台。

何為最優的選擇？

科學技術是生產力，為社會主義服務的腦力勞動者是勞動人民的一部分。這是1978年全國科技大會上的一句重要論斷。

對那個年代的知識分子來說，這句話意義非凡。

建國初期，國家積貧積弱，工農業水平落後，許多棘手的生產難題有待解決。而1966年爆發的“文化大革命”，對全國科學技術工作造成了空前的破壞。十年動亂中，華羅庚數次被批鬥、被抄家，甚至珍貴的研究資料被盜。但也正是在那樣的環境之下，華羅庚決心用數學為人民服務，走出一條中國式應用數學之路。

20多年間，“雙法”廣泛應用於化工、電子、郵電、冶金、煤炭、石油、電力、輕工、機械製造、交通運輸、糧油加工、建工建材、醫藥衛生、環境保護、農業等行業，受益者眾多。

許多單位在基本不增加人力、物力、財力的情況下，應用“雙法”選擇合理的設計參數、工藝參數，統籌安排，提高了經營管理水平，取得了顯著的經濟效果。

比如，江蘇省在1980年取得成果5000多項，半年時間實際增加產值9500多萬元，節約2800多萬元，節電2038萬度，節煤85000噸，節石油9000多噸。四川省推廣“雙法”，5個月增產節約價值2億多元。

胡耀邦曾高度評價“華氏雙法”，在給華羅庚的信中說：“幾十年來，你給予人們認識自然界的東西，畢竟超過了自然界賦予你的東西。”

中國科學院院士林群說，為“雙法”的影響之深遠而更感震撼的是他的一次親身經歷。一次，他在外地搭乘計程車時，當司機得知林群是搞數學的，那位司機順口就說出了：“哦，0.618。”這正是優選法里普及的黃金分割數據。

短短一句話讓林群非常驚訝，一個人能將數學的財富讓這麼多人分享是十分了不起的。

作為教育者，在獎掖後學的育人工作里，華羅庚同樣不拘一格，甚至喜歡和自己“對著干”的學生。

年輕的學生陳景潤曾在信中對他的《堆壘素數論》提出了不少改進建議，令他欣喜不已。儘管有人說陳景潤有“怪癖”，但華羅庚並不介意，他力邀陳景潤來到北京最高數學學府。又一位數學大師開啟了治學生涯。

家有“家風”，校有“校風”，同一師門中也有“門風”。中國科學院院士、數學家王元說，自己受恩師華羅庚影響，絕不鼓勵科研人員鑽營名利，他認為科學家應該保持好奇、求實求知、創新探索的初心本能。他也鼓勵今天的教育能打破框架，培育出真正的創新人才。

科技創新是一代又一代人的接力賽，持續培養後備人才，科技事業方能長青。

中國科學院院士、中國科學院數學與系統科學研究院研究員周向宇說，華羅庚先生一直主張“讀書從薄到厚，再由厚到薄”，要重視科普。“我本人就曾經讀過他寫的科普讀物《從楊輝三角談起》《從孫子的神奇妙算談起》等，深受啟發。”

如今，在華羅庚的家鄉，華羅庚曾就讀的“金壇縣立初級中學”現已更名為“江蘇省華羅庚中學”。

“每年新生入校的一大傳統，就是參觀華羅庚紀念館，重溫華羅庚精神。”該校黨委副書記、校長譚瑞軍說，“在我們學校的課堂上，學生能自主解決的知識模塊絕不多講，而是鼓勵學生在實操中發現問題。教師的職責是激發學生的鑽研動力，引導他們熱愛思考，為創造性解決問題奠定基礎。”

什麼是最優的選擇？數學上的黃金分割率是化繁為簡，迅速擇優，達成目標。放到科學家身上呢？那一代科學家有著更樸素的理想，在新中國成立時，選擇回家報國；在獎掖後學的育人工作里，不拘一格降人才；在建設時期，選擇走出書齋，奔赴一線，把論文寫遍祖國大地。

華羅庚曾說：“人有兩個肩膀，我要讓雙肩都發揮作用。一肩挑起‘送貨上門’的擔子，把科學知識和科學方法送到工農群眾中去；一肩當做‘人梯’，讓年輕一代搭著我的肩膀攀登科學的更高一層山峰，然後讓青年們放下繩子，拉我上去再做人梯。”

時刻跟人民站在一起，讓大多數人得到發展，這才是最優的選擇。