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1956年，中国提出了“向科学进军”的口号，为了表彰对自然科学做出特别重大科学发现或者技术发明的科学家，国家设立了“国家自然科学奖”，共有一等奖、二等奖2个等级，其中“国家自然科学一等奖”可以空缺，宁缺毋滥。 自1956年首次颁奖以来，几乎所有一等奖都来自于高校或科研单位，但1989年颁发的“1987年国家自然科学一等奖”中，却有一位叫陆家羲的中学物理老师——被誉为“中国业余数学王子”。以中学老师的身份获得“国家自然科学一等奖”，这是历史上的第一次，那么陆家羲到底是什么人，有何惊人的成果呢？ 1850年，英国一本叫《女士和先生们的日记》的数学杂志，托马斯·科克曼在上面刊登了一道数学题：一位女老师带15分女生散布，她将女生按3人一组分成5组，问如何安排连续7天的散步方案，可以让任意两个女生曾被分到一组且仅被分到一组？ 这个问题不难解决，中学生大概就能解出，问题在于这道题里面延伸出来的数学问题：怎样把n个女学生分成n/3组，使得在每(n－1)/2天内任意两个女生在同一组内只相遇一次，满足这个条件的n的存在性问题。后来，数学家将之称为“科克曼女生问题”，属于“组合数学”领域，百年来一直没人能够解开这一世界级难题，却被陆家羲解开了。 1935年，陆家羲出生于上海，父亲去世后家庭陷入困境，勉强熬到中学毕业后就开始辍学。16岁这一年进入五金行做学徒工，17岁考入东北电器工业管理局训练班，半年后以第一名毕业，进入哈尔滨电机厂工作，月薪高达64元。1957，陆家羲看到了孙泽瀛写的《数论方法趣引》，其中“科克曼女生散步问题”让他着迷不已，但他只有初中文化程度，想要攻克这一世界级难题无疑痴人说梦，为此陆家羲希望能够进一步上学深造。哈尔滨电机厂领导没有批准他上学深造的申请，于是他毅然放弃高薪工作，自学考进了东北师范大学物理系。 陆家羲曾对亲友说过，“物理是我的最爱，数学则是我的娱乐”，他真正喜爱的是物理学，愿意把它作为终生的专业，但搞物理需要的物质条件太多，所以只能搞数学了。只有初中文化程度的陆家羲，在大学四年中，不仅物理专业考试优秀，而且在“副业”数学上成就更大，竟然依靠一支笔和几张演算纸，就完全解决了困扰数学界一百多年的“科克曼女生问题”。 1961年，陆家羲以优异的成绩毕业，被分配到内蒙古草原钢城包头钢铁学院任助教。当年年底，陆家羲认为他证明了柯克曼三元系的存在的充分必要条件，写了《寇克曼和斯泰纳系的制作方法》、《应用组合系列制作正交拉丁方的一些结果》的论文，寄给了中科院数学研究所。可能是陆家羲的论文太先进，中科院数学所过了一年半才回复，建议他修改后另投其他杂志。期间，由于包头钢铁学院下马，陆家羲成了一名中学物理老师。 随后，陆家羲重新修改论文，投给了《数学通报》，但一年之后得到的回复是“由于篇幅较长和所用的数学工具，建议另投其他刊物。”又经过一年多的论文修改，甚至一次跑到北京图书馆核对资料，1965年时陆家羲将修改好的论文投给了《数学学报》，但1966年2月被退回。 1966年后，由于特殊的历史原因，科研院所几乎都陷入了停滞，陆家羲的这篇论文再也没有机会发表了。后来，他给友人的信中写道：“看了《数学学报》的复信，这一工作（指科克曼问题）我便断了投稿的念头”。 1979年，陆家羲在1974年和1975年出版的国外组合数学权威刊物《组合论杂志》上，意外发现科克曼问题以及推广到四元组系列的问题，早在1971年和1972年已经被解决了。 这对陆家羲的打击实在太大了，后来他给友人信中说：“这些时间比我要迟7至10年，而我的稿子还无着落。我的第一个孩子、精神上的孩子，她有18岁了，可是她的命运真不好。我热爱科学，无论什么舆论环境下，什么工作条件下，也未曾动摇过，担心的是，要是有新作品又将怎样呢。” 不过，陆家羲并没有被打倒，随后他开始研究组合数学上的另一座高峰——“斯坦纳系列大集”，这就是他信中讲的新作品。所谓“斯坦纳系列大集”，这是另一个世界级难题，由瑞士数学家斯坦纳在1853年提出来的，100多年来无人解开，当时国外权威专家在《组合论杂志》上说“这个问题离完全解决还很遥远。”但短短大半年之后，陆家羲就取得了重大突破，写出了“论不相交斯坦纳三元系大集”系列论文，并寄给了《组合论杂志》。 在论文中，陆家羲独创了55个定理和引理，用100个印刷页、10万字的篇幅来证明一个斯坦纳系列大集定理，这让西方组合论专家非常震惊，一个中国的中学物理老师竟然解决了一个世界级难题。加拿大著名数学家门德尔逊评价说：“这是二十多年来组合设计中的重大成就之一”，建议将陆家羲调到大学岗位，据说后来多伦多大学校长还邀请陆家羲到多伦多大学任职。 1983年，陆家羲成为唯一一个以中学老师身份参加了在武汉举办的“第四届中国数学年会”的学者，大会表彰了他的数学贡献，他非常激动的做了报告，并表示其中六个例外值已找到解决途径，正在抓紧时间整理。 为了返校上课，会议结束之后陆家羲一路风尘仆仆，不顾劳累连夜在北京转车回包头，回到家中时兴奋地对妻子张淑琴说“这次可见大世面啦。”晚饭后和家人聊了一会儿就说：“太累了，太累了，早些休息吧。”当夜1点，陆家羲突发心脏病，溘然长逝，没有留下一句遗言，享年48岁。如果陆家羲没有英年早逝，或许他还会有更大的研究成果。 从专注研究“科克曼女生散步问题”时起，陆家羲就显得“不正常”，盯着一件东西能一定不动看几个小时，大白天走路撞在器械上导致头破血流，以至于周围人都认为他有“精神病”。对身体更大的摧残是他经常熬夜，比如在1979年12月，31天中竟有21天记着：“夜工作”、“夜补课”、“夜写论文”、“夜思考Bays猜想”和“夜打英文稿”等。可以说，陆家羲的成果硬是用命拼出来的，长期的辛苦工作已经让他身体不堪重负，而在大会之后忙于返程，可能让他身体超出了极限负荷。（下图，右边是陆家羲，显得非常苍老） 1984年，内蒙召开了“陆家羲学术工作评审会议”，经过反复的审核和研讨，最终认定陆家羲在1965年的遗作，已经解开了“科克曼女生散步问题”，比国外早了六年。 同一年，《数学学报》上刊登了陆家羲的“可分解平衡不完全区组设计的存在性理论”论文，这是他在国内杂志上发表的第一篇论文，也是最后一篇论文。 1989年，在北京召开了“1987年国家自然科学奖颁奖大会”，陆家羲获得“国家自然科学奖一等奖”，获奖成果是《关于不相交STEINER三元系大集的研究》，妻子张淑琴代表他领取。 纵观陆家羲的一生，无疑略带一些悲剧色彩，少年丧父青年丧母，家境贫寒辍学再读，以一名中学教师身份研究出世界级成果，在世界范围内极为罕见，原本可以在“科克曼女生问题”上闻名世界，却阴差阳错留下遗憾，好在苦心人天不负，最终陆家羲在“斯坦纳系列大集”上有了重大突破，从而闻名于世界，否则这一位数学巨匠就可能被埋没在历史长河中。 陆家羲的身世让人唏嘘长叹，但往事已矣，与陆家羲一样的普通而天才的人还有很多，如今我们只能思考如何不让这种悲剧重演。 |
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