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侯振挺:数学探秘者

来源:新闻中心 点击次数:次 发布时间:2017年12月21日 作者:张梦秋

【华罗庚数学奖】 由中国数学会与湖南教育出版社设立,每两年评选一次,奖励范围为在数学领域做出杰出学术成就的我国数学家,每届评奖不超过2人。我校侯振挺教授喜获第十三届华罗庚数学奖。

十月,67年前给华罗庚写信的那位少年登上了“华罗庚数学奖”的领奖台,手捧鲜花的侯振挺认真说道“数十年来,华老一直是我心中不变的偶像。”从翩翩少年到耄耋老人,华罗庚奖的到来或是为侯振挺儿时数学梦奏响的美妙凯歌。

心怀数学梦的写信少年

那封承载着殷切期待的信件,在1950年被寄出。那年,侯振挺14岁。

1950年,侯振挺正读初一。那时,父母为他的谋生出路早早做起规划,约定一年后,就送侯振挺学开吊车。父母说,“学得一门手艺,吃得一碗饭”。然而,侯振挺却满腹忧虑,不在学校了该如何学习?一次偶然的机会,侯振挺听说华罗庚是一名自学成才的大数学家。相似的境遇让侯振挺对华老心生崇拜,他与要好的同学一道给华老写了封信,请教自学数学的方法。

不久,侯振挺收到了回信!信中,华老细心询问他的学习情况,学到了什么程度?做了几百道微积分习题?在表示关心的同时,华老还对两位写信少年给予了不少鼓励和指导。侯振挺被感动、被激励。此后,他愈发奋进地学习,那学数学时的执着劲在此时埋下了种子。1977年,侯振挺在参加全国自然科学学科规划会时与华老相遇,他向华老提起儿时写信一事,华老还高兴地问:“那封信你还保存着吗?”

为学数学策划挂科

1955年,侯振挺考入唐山铁道学院。入学时的侯振挺踌躇满志,却在开学一周后陷入“崩溃”。他无奈地发现,所学专业并非兴趣所在。侯振挺反复权衡后决定,重新高考,再选一次专业!侯振挺开始“策划”全科挂科,以此“被退学”。然而,侯振挺的策划被意外打破了。

阅卷老师看到试卷大吃一惊,心知这并非学生的真实水平,竟大手一挥说“给你4分吧,以后认真答题!”(当时为5级分制)就这样,侯振挺的退学大计宣告破裂。

后来,生活迎来转折。大三那年,唐山铁道学院设立数力系,这对侯振挺而言简直是“及时雨”。他如愿转入数力系学习数学。此后,侯振挺刻苦努力,自学数论知识,而他第一次解决数学猜想的尝试即在这期间萌芽生长。1957年,华罗庚的《数论导引》出版,侯振挺省吃俭用买下了这本标价五块多的昂贵书籍。此后,这600余页的书本成为他的精神食粮。后来学习排队论时,侯振挺发现“巴尔姆猜想”还未被证明,这引起了他的浓厚兴趣,他决定动手试一试。侯振挺潜心研究,认真撰写证明过程。1961年,文章《排队论中一个巴尔姆断言的证明》在《数学学报》发表,后被《中国科学》转载,这一成果被苏步青院士评为国内排队论领域三项重要成果之一。解决这一猜想时,侯振挺只是一名大四学生。勤学习、敢探究,是侯振挺大学时期的写照。

偏爱难题的数学迷

1960年,侯振挺被分配至长沙铁道学院工作。1962年,侯振挺被外派进修。进修期间,侯振挺手抄《马尔可夫过程论基础》,大量阅读书籍、潜心研究概率论。1972年,十年研究终出成果。1974年,侯振挺的英文论文《Q过程唯一性准则》发表于《中国科学》(第二期),解决了由20世纪排名第一的数学家柯尔莫哥洛夫提出的Q过程唯一性问题。此前,该问题四十年悬而未决。侯振挺也由此获得1978年英国戴维逊奖,成为国内获此奖的第一人。“概率学界学术教父”钟开莱赞“侯振挺先生工作甚佳”,剑桥大学教授Reuter称Q过程唯一性准则为“侯氏定理”,戴维逊基金会主席P·惠特尔称“直到这位天才的年青人发表论文以前,所有努力都失败了……我们高度评价侯振挺的工作,因为他的答案具有完整性和最终性”。1979年,苏步青院士在《新中国数学工作的回顾》中提到Q过程的唯一性准则并指出,“建国三十年来,陈景润、杨乐、张广厚、侯振挺做出了一流水平的成果。”Jacobsen教授称侯氏定理“处在当前最先进水平,使中国概率论研究群体首次引起国际的广泛关注。”T. M. Liggett教授则评价侯氏定理是近年来中国学者对概率论“连续时间马氏链”的重大贡献。概率专家K. B. Athreya曾评价侯振挺的马氏构造理论专著时指出“该理论在西方引起了Kendall,Williams 和K.L.Chung等数学家的关注……中国也有一批研究该问题且取得突出成就的数学家,其领导者是侯振挺。”此外,侯振挺与陈木法合作完成《马尔可夫过程与场论》,在马尔可夫链的研究中首次引入场论工具。该文成为无穷粒子系统可逆性研究的基石,打开了交互作用无穷粒子系统研究的突破口。

相较声名赫赫的“侯式定理”,侯振挺更得意的成果却是“马氏骨架过程”理论。“马尔可夫过程”于1907年被提出,百余年来,概率论的推动均以它为框架而进行。然而,侯振挺与学生发现,许多重要的数学问题大都突破了马尔可夫过程的框架。为此,侯振挺与学生刘再明、邹捷中于1996年提出了具有丰富内涵和广泛应用的“马氏骨架过程”新概念。概念一经提出即获强烈反响,在数理统计研究上颇有影响的史宁中称“马氏骨架过程”是“中国人自己提出来的理论”。2000年,《马尔可夫骨架过程——混杂系统模型》出版,2005年英文版发行。皇家学会会员D. Williams、D. Dawson等国际知名概率论专家评价马氏骨架过程理论是“原创造性工作”,认为此理论“为许多重要的随机过程的研究提供了系统的基础,在很多领域有很大的应用潜力,必将对这些领域产生深远的影响”。马氏骨架过程对排队论的应用尤为成功,解决了60年来悬而未决的GI / G /N队长的瞬时性态难题。德国乌尔姆大学还将马氏骨架理论编入讨论班教材。近年来,马氏骨架过程被应用于诸多领域,并取得一系列新成果。

惜人才且“吸”人才

侯振挺唯才是举,不拘泥于考试成绩、科班经历等常规标准,他选拔的人才中,因才能突出而被破格录取者不乏其人。侯振挺不仅珍惜人才、积极吸纳人才,他也吸引着四方人才。

侯振挺吸纳人才,是热情积极又不遗余力的,提拔刘路则是一例。刘路因大三时破解国际数学界尘封17年之久的难题“西塔潘猜想”而被侯振挺注意。刘路的两篇文章均被权威杂志评为“计算理论和相关领域近年来的重要贡献”。侯振挺对刘路的器重溢于言表,“刘路有天分,给他时间和平台,他能创造更多可能。”当时,侯振挺建议刘路直接读博。但本科生直接读博不合常规。为提拔人才,侯振挺当即拟写推荐信,次日一早便赴京请数位院士签名。后经学校研究,刘路不仅读了博士还被破格聘为教授级研究员。除刘路外,硫酸厂工人出身的李慰萱,身残好学的的费志凌,初中学历的何其美等人均是他破格纳入麾下的弟子,这些学生后来均取得了突出成绩。名师出高徒,侯门弟子邹捷中于1987年喜获戴维逊奖。

不仅惜人才,侯振挺因突出的科研精神及人格魅力,也使他成为四方学子争相追随的“偶像”。数学与统计学院两位副院长郭铁信、焦勇,均是慕名来到明升88体育在线的侯老“粉丝”。当问及为何来中南时,郭铁信认真地说,“当然是冲着侯老师了,我是他的铁杆‘粉丝’!”

都说衡定数学家有两个标准:建立一个重要的理论框架,解决一个著名猜想。“这两条侯老师都达到了,但他仍为做出新突破努力着。我们的年轻人也要多着眼大问题,要不怕难、敢挑战。”郭铁信说,“大气魄的研究者多了,中国的数学研究也定有新可能。我们也在努力培养这样的年轻人。”

今年,数学学科已入选双一流A类学科名单。刘再明表示,有压力也有动力,“学科发展并非朝夕即成,它需要时间、氛围以及扎实的基础。数学学科的成长离不开‘侯振挺’这个名字。”如今,以侯振挺为榜样、目标的奋进青年荟萃一堂,侯振挺以“领头羊”之力引领着学科的发展。在一批勤奋、执着的“数学人”的共同努力下,数学学科正朝着“双一流”目标阔步进发。


图说中南

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