現(xiàn)代名人故事語言學(xué)家周海中的數(shù)學(xué)情懷

現(xiàn)代名人故事語言學(xué)家周海中的數(shù)學(xué)情懷導(dǎo)讀：周海中1955年10月生于廣東雷州，祖籍廣西合浦。民盟成員。他1983年畢業(yè)于廣州外國語學(xué)院現(xiàn)為廣東外語外貿(mào)大學(xué)，現(xiàn)任廣州中山大學(xué)教授.《周易》有言“天行健，君子以自強(qiáng)不息”，成為許多仁人志士奮勇拼搏的金玉良言。語言學(xué)家周海中教授就是一位潛心科研、自強(qiáng)不息、奮斗不止的學(xué)者。而作為一名語言學(xué)家，他對數(shù)學(xué)卻有著一種難以割舍的情懷。周海中出生于廣東省雷州市的一個(gè)中學(xué)教師家庭。父親和母親早年都畢業(yè)于廣西大學(xué)中文系，外祖父曾經(jīng)是廣西大學(xué)中文系教授;然而，他偏偏酷愛數(shù)學(xué)。其實(shí)周海中讀小學(xué)時(shí)只對天文和地理感興趣，但由于條件的限制，如沒有望遠(yuǎn)鏡等，身為中學(xué)校長的父親就培養(yǎng)他對數(shù)學(xué)的興趣，因?yàn)閷W(xué)數(shù)學(xué)有筆有紙、勤動(dòng)腦筋就可以了。在知識廣博的父親引導(dǎo)下，他終于對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，從而使他與數(shù)字、符號等結(jié)下了不解之緣?！啊睍r(shí)期的初中與高中都是兩年制。初中還沒畢業(yè)，周海中就自學(xué)完解放前出版的《范氏大代數(shù)》;讀高中時(shí)，他又自學(xué)了“”前重慶大學(xué)、北京師范大學(xué)等校編寫的高等數(shù)學(xué)教材。這些數(shù)學(xué)書籍多數(shù)是從收破爛者那里買來的，也有熟人送的。高二時(shí)他獲得全校數(shù)學(xué)比賽第一名;由于數(shù)學(xué)方面的才能出眾，1973年高中畢業(yè)后他當(dāng)了南興中學(xué)的高二數(shù)學(xué)代課教師。后因“知識青年”必須“上山下鄉(xiāng)”，1974年他到了農(nóng)村插隊(duì)落戶。在鄉(xiāng)下，周海中一面積極參加生產(chǎn)勞動(dòng)，一面“見縫插針”地?cái)D出時(shí)間來自學(xué)數(shù)論、數(shù)理邏輯等，甚至在勞動(dòng)的間隙也不忘掏出稿紙演算。每次演算所耗費(fèi)的稿紙之多，竟能將一碟小咸魚煮熟。1976年春節(jié)，周海中送外祖母去南寧，在南寧的舊書店里他買了由華羅庚編著的《數(shù)論導(dǎo)引》。他對書中提到的梅森素?cái)?shù)特別感興趣;從那時(shí)起，他就努力攀登這座數(shù)學(xué)高峰。為了能看懂一本英文版的數(shù)學(xué)著作，他又開始自學(xué)英語，其記單詞方法就是背張其春、蔡文縈合編的《簡明英漢詞典》。雖然周海中對數(shù)學(xué)癡迷，但歷史卻和他開了一個(gè)不小的玩笑。1977年國家恢復(fù)高考，他取得了數(shù)學(xué)正題和附加題滿分的好成績，而且加試英語也獲得好成績，但由于“”中被打成“走資派”的父親尚未“平反”，他報(bào)考北京某名牌大學(xué)當(dāng)時(shí)屬于機(jī)密專業(yè)的計(jì)算數(shù)學(xué)的愿望落空了，但卻被廣東外語外貿(mào)大學(xué)英文學(xué)院錄取。當(dāng)時(shí)的他感到十分懊惱和苦悶，還因此得了神經(jīng)衰弱而回家休學(xué)一年。后來在父母親和朋友們的開導(dǎo)和勸慰下，周海中重返廣外。他一面學(xué)習(xí)英語專業(yè)課程，一面又自學(xué)起模糊數(shù)學(xué)來，并得到了著名數(shù)學(xué)家汪培莊的鼓勵(lì)和指點(diǎn)。寒暑假他也不曾回家探親，而在校集中精力專攻梅森素?cái)?shù);他的做法得到父母親的支持和老師同學(xué)們的理解。命運(yùn)的不公反倒練就了他剛強(qiáng)堅(jiān)韌的性格?！肮Ψ虿回?fù)有心人”，在廣外學(xué)習(xí)期間，他已經(jīng)在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了12篇有關(guān)英語和數(shù)學(xué)的論文。為了有一個(gè)較好的研究數(shù)學(xué)的環(huán)境，周海中1983年大學(xué)畢業(yè)時(shí)就申請到中山大學(xué)工作。鑒于他當(dāng)年的數(shù)學(xué)高考成績以及在校期間發(fā)表的科研成果，中山大學(xué)同意他來任教;從此他當(dāng)上一名講授公共英語課的教師。在教學(xué)之余，他常去數(shù)學(xué)系資料室看書，周末和寒暑假就在宿舍潛心研究數(shù)學(xué)難題，尤其是梅森素?cái)?shù)。什么是梅森素?cái)?shù)?2300年前，古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得用反證法證明素?cái)?shù)有無窮多個(gè)，并提出一些素?cái)?shù)可寫成“2p-1”的形式，這里的指數(shù)p也是一個(gè)素?cái)?shù)。這種特殊形式的素?cái)?shù)具有許多獨(dú)特的性質(zhì)和無窮的魅力，千百年來一直吸引著眾多的數(shù)學(xué)家，如費(fèi)馬、笛卡爾、萊布尼茲、哥德巴赫、歐拉、高斯、哈代、圖靈、埃爾德什等和無數(shù)的業(yè)余數(shù)學(xué)愛好者對它進(jìn)行探究。而17世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家、法蘭西科學(xué)院奠基人馬林·梅森是其中成果較為卓著的一位，因此后人將“2p-1”型的素?cái)?shù)稱為“梅森素?cái)?shù)”。迄今為止，人類僅發(fā)現(xiàn)47個(gè)梅森素?cái)?shù)。這種素?cái)?shù)珍奇而迷人，因此被人們譽(yù)為“數(shù)海明珠”。梅森素?cái)?shù)歷來是數(shù)論研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是當(dāng)今科學(xué)探索的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。然而對人們來講，梅森素?cái)?shù)卻仍然是個(gè)謎。梅森素?cái)?shù)的個(gè)數(shù)是不是無窮的?梅森素?cái)?shù)有什么分布規(guī)律?從已發(fā)現(xiàn)的梅森素?cái)?shù)來看，它在正整數(shù)中的分布時(shí)疏時(shí)密、極不規(guī)則，因此研究梅森素?cái)?shù)的分布規(guī)律，尤其是個(gè)數(shù)問題似乎比尋找新的梅森素?cái)?shù)更為困難。雖然英、法、德、美等國的數(shù)學(xué)家曾提出過關(guān)于梅森素?cái)?shù)分布的猜測，但他們的猜測有一個(gè)共同點(diǎn)，就是都以近似表達(dá)式給出，其結(jié)果與實(shí)際情況的接近程度難如人意。因當(dāng)時(shí)國內(nèi)有關(guān)這方面的資料十分匱乏，加之沒有計(jì)算機(jī)，所以周海中的探究在初期就困難重重，有過無數(shù)次的失敗，但他并不氣餒。他曾經(jīng)嘗試過用篩理論、解析數(shù)論、數(shù)值計(jì)算、復(fù)變函數(shù)等方法，但所得出的結(jié)果也都是近似表達(dá)式。突然有一天，他想到了“費(fèi)馬數(shù)”的形式，這為他后來解決梅森素?cái)?shù)分布這一難題找到了突破口。牛頓說過：“沒有大膽的猜測，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！?992年2月，周海中大膽地提出了梅森素?cái)?shù)分布的猜測，并給出它的精確表達(dá)式。《科學(xué)》雜志有一篇文章指出：這一成果為人們探究梅森素?cái)?shù)提供了方便，是素?cái)?shù)研究的一項(xiàng)重大突破。后來這項(xiàng)重要成果被國際上命名為“周氏猜測”。美籍挪威數(shù)論大師、菲爾茨獎(jiǎng)和沃爾夫獎(jiǎng)得主阿特勒·塞爾伯格認(rèn)為周氏猜測具有創(chuàng)新性，開創(chuàng)了富于啟發(fā)性的新方法;其創(chuàng)新性還表現(xiàn)在揭示新的規(guī)律上。我國著名數(shù)學(xué)家張景中認(rèn)為周氏猜測揭示了數(shù)學(xué)之美。近年來這一猜測受到關(guān)注和好評，而且在一些數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)難題的書籍中都有介紹。周海中在梅森素?cái)?shù)的探究過程中曾經(jīng)得到過華羅庚、柯召、潘承洞、潘承彪、梁之舜等著名數(shù)學(xué)家的鼓勵(lì)或指點(diǎn)，數(shù)論專家黎百恬為他的公式簡化提出了很好的建議。順帶一提：周氏猜測至今沒有解決，但許多專家認(rèn)為它是正確的可能性很大。近年來周海中把自己的科研目標(biāo)主要放在數(shù)學(xué)與語言學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的交叉研究方面。他與國外學(xué)者合作，共同探究機(jī)譯系統(tǒng)的研發(fā)、宇宙語言的設(shè)計(jì)、近地小行星運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型等。值得一提的是：為了自由自在地從事科研工作，周海中從來不申請課題或項(xiàng)目，而是自己花錢來探究他覺得有興趣、有意義的學(xué)術(shù)問題。他認(rèn)為做學(xué)問、搞研究，要耐得住寂寞和清貧，要有平和的心態(tài);不要急于求成，更不要為名利所累。周海中說，“數(shù)學(xué)，