雖然科學(xué)家從事科普并不是什么新鮮事,可像林群這樣十年如一日地耕耘在科普第一線的院士卻不多見(jiàn)。他還表示:“搞科普影響大,我會(huì)堅(jiān)持下去!
給孩子們寫(xiě)輕松的“無(wú)痛”微積分
最近,林群正在校對(duì)一本為青少年讀者撰寫(xiě)的科普書(shū)。他說(shuō),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)要掌握一些“竅門(mén)”,他想把前人發(fā)明過(guò)的簡(jiǎn)單有用的概念和方法寫(xiě)出來(lái),讓更多青少年感到學(xué)數(shù)學(xué)有道可循。
林群說(shuō):“中小學(xué)是打基礎(chǔ)的階段,要把數(shù)學(xué)變得簡(jiǎn)單透明些,要把學(xué)生從單純的解題技巧和復(fù)雜推理中解放出來(lái),讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)可操作!睘榱俗尯⒆觽兡茏x懂、愛(ài)讀他的書(shū),他可謂是字斟句酌,幾易其稿。一家準(zhǔn)備出版該書(shū)的出版社認(rèn)為,該書(shū)是“無(wú)痛”微積分,是獻(xiàn)給青少年朋友的“輕松的禮物”。
早在幾年前,林群就出版了《畫(huà)中漫游微積分——著名科學(xué)家談微積分》等書(shū),深受青少年讀者的喜愛(ài)。此外,他還經(jīng)常去各地做科普工作。
說(shuō)起搞科普的初衷,林群說(shuō),科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)和傳播,本來(lái)就是一個(gè)有機(jī)體,不能把兩者完全隔離開(kāi)來(lái)?茖W(xué)家作為科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)者,有責(zé)任有義務(wù)承擔(dān)起科普的重任。更何況科學(xué)家從事科普工作有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),因?yàn)檎驹诳茖W(xué)發(fā)展前沿的科學(xué)家對(duì)科學(xué)最了解。科普對(duì)科學(xué)家本人更是有益,它首先使科學(xué)家對(duì)其專業(yè)自身有更好的消化和理解。
別因?yàn)榉匠虈樛丝茖W(xué)愛(ài)好者
林群說(shuō),國(guó)外有一種吸引科學(xué)家與大眾之間雙向交流的機(jī)制,科學(xué)家為了使社會(huì)了解他們正在研究的課題,主動(dòng)向公眾宣傳科學(xué)研究。為讀者寫(xiě)科普文章,在歐美科學(xué)家中也已經(jīng)形成一種慣例。他們覺(jué)得有義務(wù)向公眾介紹自己的科研成果,因而也產(chǎn)生了許多舉世公認(rèn)的世界級(jí)科普名著,如愛(ài)因斯坦的《物理學(xué)的進(jìn)化》、法拉第的《蠟燭的故事》、別萊利曼的《趣味物理學(xué)》等。這些書(shū)在國(guó)外幾乎是家喻戶曉,影響著幾代人的成長(zhǎng)。
英國(guó)物理學(xué)家霍金曾在書(shū)中寫(xiě)道:“有人告訴我,我在書(shū)中的每一個(gè)方程都會(huì)使這本書(shū)的銷(xiāo)量減半,為此我決定一個(gè)方程也不用。然而,最后我確實(shí)用了一個(gè)方程,即愛(ài)因斯坦著名的方程E=mc2。希望這個(gè)方程不會(huì)嚇跑一半我的潛在讀者!
林群認(rèn)為,我國(guó)的科普工作應(yīng)該借鑒國(guó)外科學(xué)家的做法。前段時(shí)間,他把自己的一份演講稿提前發(fā)給了北京四中、北京五中等學(xué)校的200多個(gè)中學(xué)生。有一位中學(xué)生給他寫(xiě)信說(shuō):“您寫(xiě)的我們看不懂。我來(lái)幫您修改。”后來(lái),林群干脆把這個(gè)中學(xué)生“拉”了進(jìn)來(lái),“很多時(shí)候我不講,讓他替我講,這樣效果更好”。說(shuō)起自己的這一“創(chuàng)新”,年過(guò)70的老院士不禁有幾分得意。
每一門(mén)學(xué)科都對(duì)應(yīng)一個(gè)微分方程
微積分是解決“見(jiàn)微知著”、“管中窺豹”的問(wèn)題。通過(guò)研究局部的簡(jiǎn)單問(wèn)題,把握全局性的復(fù)雜問(wèn)題。其間的橋梁就是牛-萊公式。在外微分形式下,奧高公式和斯托克斯公式都是牛-萊公式,也就是說(shuō),1、2、3維牛-萊公式,用一個(gè)形式簡(jiǎn)單的格林公式可以把大學(xué)微積分課程里全部?jī)?nèi)容給概括出來(lái)。
微分方程是描述那個(gè)“局部的簡(jiǎn)單問(wèn)題”的方程,其本質(zhì)是一個(gè)局部規(guī)則的描述。因?yàn)榭梢宰龊芏嗑性的假設(shè),所以這個(gè)局部規(guī)則相對(duì)而言容易找到,因此很多學(xué)科能列出微分方程。但是只有解微分方程才能把握整體性質(zhì),而解微分方程不容易。
林群院士說(shuō),每一門(mén)學(xué)科都對(duì)應(yīng)一個(gè)微分方程。
局部的問(wèn)題好解決,而大量局部問(wèn)題解決了,其結(jié)果積累起來(lái),就能達(dá)成全局目標(biāo)。算法就是這樣。特別是遞歸和迭代算法,一個(gè)遞歸/迭代過(guò)程本身就是一個(gè)局部規(guī)則,其意義跟微分方程是一樣的。所以很多本來(lái)是在微分方程理論里發(fā)現(xiàn)的定理,比如不動(dòng)點(diǎn)定理,也用在了計(jì)算理論中。計(jì)算遞歸算法復(fù)雜度也要可能用到微分方程理論。
評(píng)價(jià)體制限制科普事業(yè)發(fā)展
林群說(shuō):“科學(xué)家從事科普工作在我國(guó)有著悠久的歷史!彼榻B說(shuō),像華羅庚的《統(tǒng)籌方法》、蘇步青的《漫談數(shù)學(xué)》、吳文俊的《幾何問(wèn)題的力學(xué)證明》以及張景中主編的《好玩的數(shù)學(xué)》等,都是很優(yōu)秀的科普作品。而被評(píng)為50年來(lái)共和國(guó)好書(shū)之一的《十萬(wàn)個(gè)為什么》,也凝聚著我國(guó)許多老一代科學(xué)家的辛勤汗水以及對(duì)科普事業(yè)的關(guān)愛(ài)。
然而,目前我國(guó)由科學(xué)家組成的科普隊(duì)伍并不算強(qiáng)大,更多的科學(xué)家遠(yuǎn)離公眾,處于“邊緣化”狀態(tài)。究其原因,林群認(rèn)為,科學(xué)家一般忙于科研,能抽出來(lái)搞科普的時(shí)間并不是很多。此外,有些科學(xué)家也認(rèn)為,寫(xiě)篇通俗易懂的科普文章比起在核心期刊上發(fā)篇論文更難。
林群同時(shí)指出,另外一個(gè)重要原因是,“很多人對(duì)科學(xué)家從事科普工作很不理解,甚至認(rèn)為是科研搞不下去了才去搞科普。中國(guó)的科研評(píng)價(jià)機(jī)制不完善,僅僅以科研成果衡量其科研成績(jī),但對(duì)于那些花了精力做科普的科學(xué)家就沒(méi)有量化的評(píng)價(jià)指標(biāo),更沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支持?破諞](méi)有經(jīng)費(fèi)支持,這是制約科學(xué)家從事科普工作的很大問(wèn)題。目前,科學(xué)家從事科普只是盡義務(wù),很難申請(qǐng)到經(jīng)費(fèi)”。
“這不能很好地調(diào)動(dòng)科學(xué)家從事科普工作的積極性!绷秩赫f(shuō)。
2006年04月19日通訊員 姜婧 本報(bào)記者 肖潔
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