长子县三农民数十年钻研写出数学专著 推广何其难
2011年12月27日上午,在太原市柳巷文瀛公园旁的一栋年代久远的筒子楼上,54岁的长子县农民挤在狭小的出租屋里,对着电脑屏幕认真地校对一部数学论著《自然数原本“数数论”》。
五年多了,从他接受张春荣、薛海明老先生的托付开始,他就踏上了这条充满艰辛的数学研究、推广之路。如今,张老先生带着未了的心愿离开了人世,薛海明先生则在病痛中挣扎着完善自己的数学专著。
张景刚在翻看《自然数原本“数数论”》手稿
三位普普通通的长子县农民,两位是初中文化,一位只有小学文化,却凭着对数学研究的浓厚兴趣,数十年如一日地钻研其中的奥秘,形成了专业论文和一本40余万字的论著,并应邀参加了第五届华人数学家大会和IEEE计算机科学与服务系统国际会议(CSSS 2011),留下了“初中生挑战学术难题 专业论著令业界刮目”的佳话。
而目前,摆在他们面前的最大难题,是农民“数学家”的研究成果迟迟无法申报科研项目,无法在生产生活中发挥应有的作用。
一道千年古题引发30年情缘
“孙子定理”指中国古代求解一次同余式组的方法,是数论中一个重要定理,又称“中国剩余定理”。“孙子问题”最早出现在我国公元四世纪的数学著作《孙子算经》中。目前,“孙子定理”在计算机算法、环论、域论等诸多领域有广泛应用。
“今有物不知其数,三个一数余二,五个一数余三,七个一数又余二,问该物总数几何?”1980年,38岁的长子县大堡头镇老马沟村农民在搬家时,偶然得到一本小学奥数读物《有趣的数学》,闲来无事翻到了这个叫做“物不知数”的“孙子古题”,自幼爱好数学的他开始拿笔计算起来,可是结果却与书中不符。
经过反复验算,他认定书中算法有问题,便写信给该书出版单位,未得到回音,但他的数学热情却被这道古题点燃了。从此,小学毕业的他把所有的业余时间用来钻研这类数学题,反反复复演算、推翻、改进、求解……身为农民的他“不务正业”的行为引起妻子的不满,但无法改变他不断探索的热情和决心。
2000年,他的研究结果有了雏形。为了推广自己的方法,他数次赴太原、北京找专家论证,却无人理会。
老农痴心不改勇攀数学高峰
2004年,张春荣偶然认识了在长子县一家化工厂上班的张景刚,便拿着自己的研究成果找到张景刚。张景刚带着怀疑,问这套算法理论有什么用途。张春荣说:“可以恢复丢失的数据呀!”张景刚拿出一套财务报表,用刀片割去其中三个数据,请张春荣恢复。
张春荣很快拿着恢复好的数据回来了,张景刚很惊讶,催促张春荣把研究成果发表。张春荣说,已经找了不少人,没人认可,想拜托张景刚帮忙。张景刚说:“厂子里事情多,暂时帮不了你。要不你等我三年吧!”
三年后的2007年,张春荣再次来找张景刚,张景刚被其执着打动,辞去厂长职务,拿着张春荣的研究成果开始学习。他发现,在漫长而艰辛的推算中,张春荣已经归纳出一种比“孙子定理”更加简便的方法,可让“孙子定理”从高深的数学殿堂走入寻常百姓家,成为连小学生都可轻松掌握的算法。
在学习和研究中,张景刚将张春荣的研究成果命名为“剩余倍分法”,于2008年在省版权局登记了版权。为了更好地把“剩余倍分法”推广出去,张景刚和张春荣把研究成果写成论文,发表在省数学核心期刊《数学爱好者》、“中国科技论文在线”等处。其在“中国科技论文在线”发表的《剩余倍分法之两两互素求相对乘数的新方法》被评为“五星级论文”。
2011年6月,张春荣、薛海明、张景刚(从左至右)应邀参加了南京信息工程大学主办的IEEE计算机科学与服务系统国际会议(CSSS 2011)
在参加2010年12月举行的第五届华人数学家大会和2011年6月举行的IEEE计算机科学与服务系统国际会议(CSSS 2011)时,张景刚又交上了《充实、强化、拓展中国剩余定理的剩余倍分法》的论文。
为了将张春荣的研究成果写成专著及科普读物,张景刚举家搬到太原,无任何收入的他依靠妻子、儿女打工的微薄收入维持生活。他数次找到高校及省内和全国科研部门,想寻求专家合作和经费支持,但屡屡碰壁。偶有几所高校的教授对“剩余倍分法”表示认同,太原师范学院数学系王桂英教授曾试教了“剩余倍分法”,学生表示易接受。
“‘剩余倍分法’除了完善、简化‘孙子定理’,还可推广至研究组合数学、测距、强化密码设计、恢复数据等。用途很广范呢!可惜目前还未推广。”张景刚介绍。
2011年10月,张春荣老先生因病去世。如今,张景刚仍在为推广张老先生的研究成果而奔走。
农民“数学家”20年写40余万字专著
说起和薛海明老先生的相识,张景刚连称“有缘”。2007年,薛海明听亲戚说长子县有个张景刚,帮一个农民“数学家”推广一类数学题的计算方法。薛海明找到张景刚,给他泼冷水:“别折腾了,咱们农民搞出来的东西没人承认!人家学术界的大门对咱们是关着的。”
原来,薛海明是长子县鲍店镇西任村人,1942年出生,和张春荣同龄。1974年,他偶然排列100以内的数字表格时,发现自然数中素数排列有一定的规律。1978年,全国媒体报道陈景润在极其艰苦的条件下攻克“哥德巴赫猜想”一事,感染了薛海明,激发了他对数学的浓厚兴趣。
从此,他开始如痴如醉地研究自然数中素数规律问题,创造出了一种比以往任何一种筛法都简单明了的筛选素数的方法(后命为“薛海明筛法”或“薛氏筛法”),于1998年完成了12本的《自然数原本“数数论”》。
如张春荣当时的情形一样,薛海明拿着自己的论著数次赴太原、北京,还住在中科院招待所里,想找数学专家、院长看看自己的研究成果,无奈总是吃了闭门羹或被人嗤之以鼻。薛海明返回老家后不死心,又把自己的原稿打包寄往中科院,谁知人家未拆封就又寄回来了。
数次碰壁后,薛海明心灰意冷,得知张景刚在为张春荣的研究成果奔走推广时,他忍不住劝说张景刚不要白忙活了。倔强的张景刚偏不信邪,他说,只要研究成果有用,就总有被社会认可的那一天。
2009年,张景刚拿着“中国科技论文在线”发表的“五星级论文”找到薛海明,表明张春荣研究成果的价值及社会的认可。薛海明看到了希望,也委托张景刚把自己的研究成果推广出去。
心血结晶尘封12年终面世
2010年7月,张景刚带着薛海明到省版权局给“薛海明筛法”登记了版权,并将其成果整理成论文,在两次受邀参加大会时交给与会专家。
2011年,《自然数原本“数数论”》内部出版。参加IEEE计算机科学与服务系统国际会议(CSSS 2011)时,大会主席薛胜军拿着薛海明的书赞叹:“农民能写出这样的论著,真是了不起!”并建议他们找数学专家推广。
张景刚把这本书赠给了国家图书馆、省图书馆、清华、北大及省内一些高校的图书馆。2011年10月,太原理工大学、山西大学、山西师范学院五位教授联合推荐该书正式出版。中国科学技术出版社经审查,决定在2012年出版此书。
说到出版经费,张景刚感谢长子县委县政府的支持,“给批了5万元,这是我们得到的唯一一笔经费支持,给了我们莫大的信心。”
谈起“薛海明筛法”的意义,张景刚说,该理论属世界首创,是研究整数性质的一个强有力的数学模型和工具,可以开辟新的数学体系;可在计算机软硬件程序方面推动一次革命。
“通俗来讲,目前计算机病毒通过更改数码侵袭计算机,而薛海明的研究成果可以形成铜墙铁壁,堵住所有漏洞,让病毒无隙可乘。”
让张景刚自豪的是,根据张春荣和薛海明的研究成果写成的论文,已被美国工程信息公司出版的著名工程技术类综合性检索工具《工程索引》(The Engineering Index,简称EI)收录。此外,他还偶然发现,在国外一家网站下载这两篇论文,需花费30美元。
“唉!薛老爷子最近在长治和平医院住院,肺气肿很严重,插着氧气管,他还要把这本书完善一下,不知能不能写完了。这样的特殊人才真需要社会保护啊!”张景刚叹了一口气。
推广应用任重道远长路漫漫
在校对感觉劳累时,张景刚就会坐下来抽一支烟。烟雾缭绕中,他常常会想起自己这辈子的经历:初中毕业参军后,他发现自己肚子里“墨水”太少,连父亲写的信都看不懂。这种尴尬催促退伍后的他自学了很多文化课程,包括建筑工程、制冷工程、化工工艺工程等。
在亲戚开的化工厂干得如鱼得水时,他接受了张春荣、薛海明两位老爷子的委托,便扔下了一切,全力以赴为他们奔走。从未接触过电脑的他学会了使用电脑,把两位老爷子的研究成果进行深入学习后,又学着写专业论文。
为了验证张春荣的研究成果有效,他们曾拿出一道题,请省内某高校的讲师解答,谁知三年也未解出来,而用老爷子的方法计算,事情变得很简单;在他们的研究成果被某些国家级专家否定时,他去了北京希望面见“切磋”,却连人影也见不到。
有些网友看懂了那些论文,通过书信、电子邮件等与他沟通交流,希望他尽快组织科研队伍把这些成果推广出去;有一些期刊、杂志向他约稿;也有极少数高校邀请他和薛海明去讲课……这些支持和认可,对他来说,都是希望的曙光。
“难啊!”不过,即使在申请科研项目时遭到拒绝,即使他们的成果被一些“学院派”或专家不屑一顾,张景刚依然坚信,这些凝结了两位老爷子毕生心血的研究成果大有价值,总有一天会大放异彩。
张景刚殷切地期盼着,能有科研专家、科研单位认识到他们的研究成果的价值,通过合作或其他方式,进一步研究、开发、推广这些方法,为我国数学事业、科研发展尽一点微薄之力。