Year:    2016

CAM-Net Digest, Vol. 13 (2016), Iss. 1 : p. 14

Abstract

当别人都在感叹他未来仕途不可限量时，47岁，他却卸下所有行政职务，以一颗稚子之心回归科研净土，“带带学生，想想数学，写写文章，游游世界，不亦乐乎”。

率真、童趣、高明的“段子手”，很难想象，这几个词可以用来形容一位功成名就的中科院院士。但11月刚刚当选发展中国家科学院院士、中国数学会新任理事长的袁亚湘就是这样一位科学家。今年55岁的他用自己对数学的执着与深爱，用孩提般纯真的科研之心，深深地感染每一位听过他的课或曾与他交谈的人。

翻看袁亚湘的履历，26岁获得英国剑桥大学数学博士学位，37岁担任中科院计算数学与科学工程计算研究所（简称计算数学所）所长，39岁成为中科院数学与系统科学研究院副院长。当别人都在感叹他未来仕途不可限量时，47岁，他却卸下所有行政职务，以一颗稚子之心回归科研净土，“带带学生，想想数学，写写文章，游游世界，不亦乐乎”。

也正是这样一位有着归居田园的质朴、文人侠客豪情的科学家，在最优化计算方法及其理论基础方面作出了世所瞩目的杰出贡献，在信赖域方法、拟牛顿方法、非线性共轭梯度法、子空间方法等方面的创造性研究成果为世人所共赞。2014年10月26日，他因此荣获发展中国家科学院奖，成为我国第6位获得此殊荣的数学家。

农村走出的“放牛娃”

在计算数学所的网站上，袁亚湘为自己设计了一个页面。上面的个人简介甚少提及荣誉和成绩，却写道：“我叫袁亚湘，‘亚’是因为排行老二；‘湘’是由于来自湖南。 
我曾是农民，而且从心里一直自认为永远是农民。我五岁上学，十一岁休学一年，在家放牛。十五岁高中毕业后回村当农民三年，我很想当个诗人，可惜没有天赋。”

的确，少时的袁亚湘，求学之路并不顺利。5岁便早早启蒙，小学甚至因成绩优异又跳了一级，让他成为班上年纪最轻的“小神童”。但由于时代的原因，11岁，他不得不中途休学一年。

“整整一年不能上学，蛮痛苦的。”袁亚湘回忆道。但这也有个好处，“你越不让小孩子干什么，他就越想干什么”。因此，眼睁睁地看着其他小孩去上学的“小小袁”，学习劲头更足了。

“文革”期间，15岁高中毕业的袁亚湘回村当了三年农民。那时，爱读书的他由于找不到书看，只能在做农活的间歇来回翻看过去的初高中教材。高考恢复后，袁亚湘立即报考湘潭大学，并以优异的成绩成为“文革”后第一批大学生。

与袁亚湘同龄的人，很多都留在了农村，结婚生子。这时的袁亚湘觉得自己已经非常满足。但却不曾想到，接下来的几次“幸运”的抉择，让他一路从湖南到北京，再到英国留学，一次次打破了他人生的“天花板”。

“幸运”需要有准备

22岁，袁亚湘以研究生入学考试第一名的成绩考上中科院计算数学所（当时为“中科院计算中心”），师从著名数学家、中科院院士冯康。

“人一生会碰到形形色色的人，但若碰到某些关键的人，可能是你这辈子很幸运的事情。冯康就是这样一位可望而不可即的伟大数学家，我有幸碰到了他。”袁亚湘告诉《中国科学报》记者。

回忆起与导师9个月的短暂相处，袁亚湘笑着透露，冯康是我国数学界的泰斗级人物，而且他们读大学时的教材都是冯先生编写的。因此，无论是他自己，还是给袁亚湘授课的中青年教师，都很敬畏，甚至有点惧怕冯先生。但冯康对这个小徒弟却甚是亲近，有点像爷爷和孙子间的“隔代亲”。

1982年3月的一天，冯康找来袁亚湘，客气地问：“小袁，跟你商量个事儿，组织上要派你出国，你去不去啊？”袁亚湘想了想，答：“我听冯先生的。”冯康接着说：“你同意出国的话，要改学个方向，不要学我的方向了（有限元），学优化吧。”

正是这两句简短的建议，改变了袁亚湘的人生轨迹：“冯先生认为，当时国内优化领域实力较弱，因此如果我学成归国对国家贡献更大，对我个人的研究突破也更有利。 
从更高层次来说，冯先生是一个智者，他是站在整个国家学科布局和发展的角度来思考人才培养的问题。”

时隔两月，著名数学家、中科院院士华罗庚和冯康联合邀请优化领域POWELL派开山鼻祖M.J.D. Powell教授来京交流。其间，冯康有意安排袁亚湘与Powell见面，并让袁亚湘作学术报告。

“现在回想起来，当时冯先生应该是有意把我推荐给Powell，老师们‘早有预谋’，达成某种默契要把我送到剑桥去。”想起与冯康的师徒情，袁亚湘满是笑容。

1982年11月，袁亚湘作为中科院各单位精心挑选的30多位尖子生之一，派往英国剑桥大学攻读应用数学与理论物理系博士。导师Powell是一位自学成才的杰出数学家，在剑桥大学本科毕业后30多岁就担任剑桥正教授、英国皇家学会会员，40岁出头就成为美国科学院外籍院士，并且是优化领域最高奖项“丹齐克奖”的首位获奖者。

每天上下午茶歇时间，二人几乎都会在系里的休息室中讨论问题。咖啡桌面是用白板制成，喝咖啡的间隙，Powell就会为他指导具体研究问题，或是对大的研究方向进行把握。

休息室的“咖啡时光”，也让袁亚湘有机会与众多世界级大师近距离接触，如著名物理学家霍金等。这些大师治学严谨的态度，对科学的痴迷、纯粹的热爱与激情都深深影响着袁亚湘：“年轻人能够碰到名师是有好处的，榜样的力量是无穷的。”

总结自己求学之路的种种“幸运”，袁亚湘以数学的优化理论分析道：“运气是什么，是你在关键时刻作出对自己最有利的决策，而且正好在对的时间碰到对的人和事情。”

“人们经常抱怨运气不好，运气不是天上掉下来的，是你作出的决策所带来的运气。
用我们那个年代经常说的话，就是一个人要‘时刻准备着’。天上掉馅饼，很多人都看得到，你准备好了，跑得最快，自然可以抢到馅饼。”他举例说。

传播数学之美在授课和作科普报告时，袁亚湘是出了名的“段子手”。

瞎子爬山、达?芬奇与黄金分割、孙悟空与信赖域、守法与惩罚，以及诸如“依葫芦画瓢都行吗”、恐龙是如何灭绝的等等。他所讲的带有“袁氏幽默”特色的数学趣味故事，深入浅出、通俗易懂，让学文科的同学都能兴趣盎然地听下去。

“我想跟年轻人传递一个信息，数学是有趣的。”袁亚湘经常会与学生探讨，为什么数学会如此之美，以至于世界上最聪明的头脑都在钻研数学问题。有的学生说，是因为数学有高深的理论、漂亮的结果、优美的方法、奇妙的技巧，但袁亚湘却认为，“最最美好的是数学的思想，它美得要命”。

也正是出于对数学之美的深爱，对传播数学之美的责任与担当，让袁亚湘在国际科研交流合作中，发挥着越来越大的作用。

“我认为，要成为一个在国际上有影响力的科学家，首先要做好自己的科研，其次就是要做一个有担当的学者，在国际科学舞台上发挥自己的作用，促进国际间学术交流与合作，包括让国际上优秀的科学家为中国服务。”正是与各国科学家紧密的合作交流，也让袁亚湘收获了国际上的肯定。去年，他当选巴西科学院通讯院士，并于今年11月当选发展中国家科学院院士，“我是湖南人，讲英语带着湖南腔。但是我敢于交流和积极参与国际学术活动，为促进和推动我国数学走向国际作努力。”

11月21日，袁亚湘也收获了来自中国数学界的肯定，当选为中国数学会第12届理事长。

“我很感谢中国数学界对我的信任。担任中国数学会的理事长我深感意外，因为我本人所研究的优化领域并不是主流的基础数学，而是数学中比较‘小众’边缘的学科。”袁亚湘表示，在未来四年中，中国数学会将进一步做好承接政府转移职能、学术交流、科学普及、人才举荐等工作，大力加强学会的国际交流与合作。

保持孩提时的天真袁亚湘非常喜欢的一本科学读物，是《别闹了，费曼先生》。书中讲述了一位著名物理学家幽默机智、几近顽童的行为。

在他看来，要想成为一位成功的科学家，一定要保持孩提时的天真，“因为作研究要求一颗非常纯洁的心，大脑没有太多的杂七杂八的东西，才能安下心来投入全部精力作研究，所以我们不希望这个社会把年轻人搞得太世故”。因此，他也鼓励有志成为科学家的年轻人要保持自己的童真，敢想敢干，思维不受约束，有自己独特的想法。

如今，55岁的袁亚湘也始终保持着一颗稚子之心。

他坚持“兴趣”在人生中的重要作用。他在招收研究生的个人简介中写道：“我爱读书，买书也是我的爱好之一。我爱打桥牌，现在有时也打，如果你感兴趣，可以参加我们所每双周五晚上的定期桥牌活动。我曾经爱中距离跑步，但现在毕竟不再年轻而且也没场地，只好放弃，改成爬山，从2012年起又增加了游泳，每天1000米。”

每周末，只要没有安排，袁亚湘就会带着几个学生一起去郊区爬山，再去农家乐吃饭、打牌，可谓是学生中的“人气之星”。他还不时会把和学生聚会的照片上传到自己的人人网上，如今，他的人人网账号已经有43000次访问量。

在袁亚湘的影响下，一批批带着“袁氏幽默”和科研纯净之心的毕业生也逐渐走向各个科研岗位，发挥着自己的作用。他所培养的研究生中已经有两位获得了国家杰出青年基金、一位获得国家优秀青年基金。

今年，他曾经的学生、计算数学所副研究员、数学与系统科学研究院“陈景润之星”人才计划获得者刘歆，与袁亚湘等合作者共同完成了一项新进展。他们在一类交换关联能的情形下，给出了离散的Kohn-Sham能量极小化问题的全局或局部极小必须满足离散Kohn-Sham方程的一系列充分条件，首次从理论上揭示了这两者之间的关系。

同时，该进展还揭示了关于电荷密度的Kohn-Sham能量极小化问题的强局部极小值点具有如下性质：所有非零元素有一致的下界，从而从理论上证明了问题在解附近适定；给出了自洽场迭代算法及其各种电荷混合变体的收敛性条件，这些条件大大优于已有的条件。该成果发表在《美国工业与应用数学学会数值分析杂志》。