勤砥砺,探秘洞悉堂奥——记创立Yang-Hilbert型不等式理论的杨必成教授

勤砥砺,探秘洞悉堂奥
——记创立Yang-Hilbert型不等式理论的杨必成教授
一、卅年逆溯龙舟水,此刻先登泰岳峰
2020年开春以来,疫情原因,年届74岁的杨必成教授,窝在家里享受孤独,扮演起“论文专业户”的角色。在数学迷宫里演算着“稀奇古怪”的字母、数字、箭头等数学符号,埋头撰写数学论著。半年多的时间里,他发表了16篇刊登在SCI的数学论文(《科学引文索引》的英文简称,个人的发表论文被SCI收录的数量,反映其本人的研究能力与学术水平。),并在美国出版社“Scientific,Research Publishing”出版了两部专著“Parameterized Multidimensional Hilbert-Type Inequalities”(《参量化多维的Hilbert型不等式》)及“Hilbert -Type Inequalities: Operators, Compositions and Extensions”(《Hilbert型不等式:算子合成及推广》)。回望今年来的科研成果,一个性情中人的老头,不由自我欣赏地唠叨:“大灾之年大丰收”。有诗为证:
(正宫~转调货郎儿)贺杨必成教授今年十六篇论著刊SCI
(货郎儿)循天道,思维须解缚,探奥秘,精神当自主。起承活用岂迂腐。参西证严谨,衷中辨虚无。
(醉太平)题儿先破,灵感一触,分明参数眼前出,一鼓可中桴。先凭共轭撩烟雾,纵驱驷馬开天幕,长麾六虺自由舞。休言述著成累牍,汗滴鳣堂几斛珠。吕烈2020.8.21

诗人吕烈医师是杨必成在家乡读中学时的同窗好友,精通古典文学,长期以来俩人文理相通,似象哲学中的“双子星”,他常用诗歌的形象思维刻划杨必成搞数学研究的抽象思维。短短几行字,描述了杨必成教授在长期的数学实践中,用东方文化思维演绎西方数学理论。数学是一门具有必然性的科学,它的结论在逻辑上无懈可击,是建立在前提之上的三段论式演绎结果。杨必成将古文体中的立论、破题、承题等所谓“起承转合”的八股格式,与西方哲学的“三段论”式实施互补、渗透交熔,演绎出数学理论中的东方与西方、科学与艺术、神秘与现实的完美结合。
荣譽得来非造化,几经拼搏始登场。磨穿板凳卅年冷,占有春园一帜扬。
卅十多年来,杨必成教授于教学之余,在数学王国里默默耕耘、自由探秘,让成果说话。业已在国内外学术期刊发表了470多篇数学论文(其中SCI收录达160篇,《数学学报》等国家权威刊物17篇),且已出版了10本数学专著(共400多万字),并于2012-2020年,在全球最高规格的Springer(德国斯普林格科学出版社)出版的14本精装论著中,入编了杨必成撰写的18章不等式理论内容。终于,“卅年磨一剑”,他将这些通过艰辛探索逐渐形成的数学论著,深入浅出地把100多年前,在茫茫数学分支中看似不起眼的一条数学“希尔伯特不等式”难题,演绎成一个庞大的Yang-Hilbert型不等式理论体系。他深刻地理解到:数学领域是无限的。数学就是发现联系,寻找特殊问题和一般结果之间、一个概念和另一个貌似无关但实际上相互联系的概念之间的关系。
二、独立胸襟悬浩月,自由品格沫春风
红海浩瀚接空蒙,孕育鲲鹏博大风,上接沧溟波浪卷,扶摇天际骇鱼龙。
波涛万里有长滩,刺向汪洋止凤山,山麓杨门书苑第,钟灵屡屡出其间。
在解放战争隆隆的枪炮声中,1946年农历八月十八日,杨必成出生于粤东边陲小镇汕尾的一个贫苦且多子女的教师家庭。父亲杨耿仪、母亲郑芸均是善良、忠厚、正直、且接受过中等教育的知识分子。双亲在抗日战争爆发后,作为热血青年积极投身于抗日救亡运动,并于1938年双双加入了地下党组织,父亲还任中共海陆丰县委的青年委员。可在1941年春,日本侵略军从海上登陆汕尾镇,沦陷后的居民们纷纷逃难,双亲全家成十口人,也随着人流逃难乡下。这时候地下党组织通知父亲撤往山区,可父亲在异乡舍不下年老的祖父,年幼的弟妹和嗷嗷待哺的幼儿!无法按组织要求撤往山区,因此,双亲均被中断了组织关系。随后父亲受到国民党政权的通辑、追捕、迫害,逃亡至香港“海陆丰公学”教书,1949年解放前夕才回大陆重新参队。解放后在历次政治运动中,父亲因“脱离组织”这一历史问题被不断审查,遭受了一系列不公平待遇,从部队转业地方再转到海丰中学教书,1959年审干运动中,更被列为“历史反革命”开除出队。他于1982年才得以平反并享受离休待遇。
童年的杨必成,虽出生于“问题”家庭,却得到了双亲良好的家庭教育,特别在1957年秋,他的大哥杨必胜在父母亲的提携、鞭策下,考上了北京大学中文系,少年必成也萌发了以大哥为榜样,争取知识改变命运,“长大当科学家”的梦想,为此,他竟痴迷上数学这门学科,演算初等数学习题成了他童年生活的最大乐趣。然而,他的求学历程却一波三折:面对时代大潮的风云变幻,他初中毕业就因“父亲历史问题”影响成为“黑二代”,虽成绩优秀却考不上高中,辍学两年后,经济困难时期过后政府放宽入学条件,才如愿以偿就读高中。可六六年高中毕业后又遭遇文革,“停课闹革命”,从此,天灾人祸厄运连连,派性武斗中头部遭暴徒恶棍打伤;下乡务农时脑袋被天雷击残,落下严重脑震荡后遗症。即使在山村“刀耕火种”的农耕生活中,以阶级斗争为纲的紧箍咒也压得他不得安宁,他被归入另类、编入另册、进学习班、入收容所,历尽磨难。万般无奈之中、走投无路之际,为寻求“精神胜利法”,劳作之余、脑痛过后、农家茅屋、煤油灯下,学起了在知识无用论年代的“屠龙本事”,啃起了“天书”——一本于大串连时期在广州旧书店买下的“高等数学”。虽然“天书欺我眼蒙眬”,但“精髓未明心已通”,曲折倒置的生活经历,铸就了他君子安贫、自强不息、追求独立与自由的顽强意志,在7年的知青历练中,他竟刻苦自学了《高等数学》,并做了大量的微积分习题。显然,杨必成就象二十世纪著名数学家埃尔德什曾说过的:“许多人进入数学世界都是为了寻找逃离现实世界的庇护所。”爱因斯坦也说过:“人们进入艺术和科学世界的强烈愿望之一就是逃离痛苦、残酷和枯燥无味的现实生活。终于,神州久旱起风云,十月天雷荡妖氛。大学重开优异试,单科数学二百分。机会留给了有准备的人。1977年底,杨必成伴随着“千军万马过独木桥”,参加了文革后首次恢复的高考,在过了“而立”之后,作为单身汉的“老童生”,他“范进中举”似地入读华南师范学院数学系。算起来,自1958年入读初中,到1978年的早春二月进入高校,青春在蹉跎岁月中流逝!花样年华已过了二十年!一个特定的时代环境,一种独特的人生旅途,造就了具有一定社会特质的人群——文革前的“老三届”,杨必成就属于他们中的一员,他1966年高中毕业即遭遇文革,延至12年后再以“新三届”进入高校,也算是属于“被耽误的一代”中的幸运者!
三、汗雨催开千里绿,思维独树一旗红
茫茫学海水深深,诸子争捞海底针,欲把金针寻到手,全凭毅力定浮沉。
大学才是能够自由发展一个人聪明才智的新天地。为挽回失去的青春,杨必成十分珍惜这来之不易的学习机遇,如饥似渴地夯实数学基础理论,他要“夸父逐日”般地追补回逝去的十多年时光。可现实并不如意,文革时期落下的脑伤病魔折磨着他,使他在茫茫长夜中患上习惯性失眠,一度产生了放弃,随波逐流,人到中年万事休的念头。按通常说法:“高中牛、大学猪”,捱够四年毕业,谋个教职安安稳稳过日子算了。可冥冥之中,老父亲那“望子成龙”、希望孩子为大半辈子负屈的父亲争口气的眼光期待着他,为数学永不言弃的信念支撑着他。头痛算什么,比起文革时期那心灵遭创伤、尊严被丧失的屈辱,不值一提。改革开放、拨乱反正,解除了头脑中的“紧箍咒”,使他感到天宽地广、手足自由,插上科学的双翼飞腾在数学王国,摒弃心中的杂念探索于数学迷宫,更使他深深地理解到培养思维能力和独立思考的重要性。上课之余,他总是第一个踏入学院的图书館中,阅览古今数学名著、数学史、数学家传记等书籍,日子倒也过得充实。特别是古今数学家们那种为数学真理拼搏的精神,更成为他献身数学探秘的原动力。
大学毕业后,因年龄偏大,他考不起研究生,被安排在广东教育学院(现为广东第二师范学院),当数学教师。1984年,他不失时机考入华南师大“助教进修班”,脱产攻读了一年半的“基础数学”硕士生课程并获结业。1986年,年届“不惑”的杨必成终于发表了第一篇数学论文,且在教学之余,在数学迷宫里开辟了自己的“一亩三分自留地”,开始寻找科研突破点,踏上了追梦数学之旅。正如著名数学家柯郎所说:数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志,慎密周详的推理以及对完美境界的追求。
可喜的是,天道酬勤,也许是属于天意吧,1994年春,折磨了杨必成28年的脑伤病魔,竟奇迹般地消失了,他恢复了以前超强的记忆力及理解力,紧握着数学这把开启知慧的钥匙,轻装上阵。从此,他结缘于100年前的一位数学老人——大卫·希尔伯特。走上了“抗争天命”的数学探秘历程。
四、参量催开自由路,论文汨汨又源源
数学史中被称为“无冕数学之王的大卫·希尔伯特(德国,1862-1943),是二十世纪最伟大的数学家。1900年8月8日,第二次数学家大会在巴黎召开,希尔伯特在会上作了历史性演说,提出了新世纪里数学家应努力去解决的23个数学问题,成为20世纪数学发展的一个旅程碑。希尔伯特以其名字命名,发表于1908年的Hilbert型不等式,将二个互不牵连的实赋范空间,建立起一种抽象的算子联系,其美妙的构思,诱人求解思索。1925年英国著名数学家哈代对Hilbert不等式进行了推广,并于1934年整理了100多篇论文的研究成果,写成《不等式》一书,创立了含一对共轭指数-1齐次核的Hardy-Hilbert型不等式理论。可惜,由于该书多数定理没有证明,致使后学者无所适从,难以推进应用。
1994年春,杨必成从阅读Hardy等1934年的专著中,了解到Hilbert型不等式理论研究已由“Hilbert不等式时期(1908~1924年)”进入到“Hardy-Hilbert型不等式时期”(1925~1997年)。前一时期的特征是未引入参数,只考虑若干简单不等式;第二时期的特征是引入了一对共轭指数,考虑-1齐次核Hilbert型不等式。
1998年至今,为Hilbert型不等式理论研究的第三时期,即“Yang-Hilbert型不等式时期”(《科技日报》2013.9.18语)。其特征是引入二对共轭指数辅以独立参数,建立多个门类的Hilbert型不等式及算子刻画,并拓展其应用。在漫长的二十多年中,杨必成闯过了“起-承-转-合”4道科研难关:
第一关:起——引入独立参量。1998年,他大胆引入独立参量,推广了Hilbert积分不等式,这一开拓性工作,使对第二时期-1齐次核Hardy-Hilbert型不等式的研究,上升为对实数齐次核Hilbert型不等式的新研究。
第二关:承——建立参量化数学方法。2004年,杨必成在澳大利亚发表论文,引入二对共轭指数辅以原来的独立参数,通过巧妙配方,使具有最佳常数因子的推广式得到唯一的科学表示。
第三关:转——抽象化刻画。2007年后,杨必成引入线性算子,在多个SCI期刊发表论文,抽象刻画各类Hilbert型不等式; 杨必成还建立了一般实数齐次核及非齐次核的多类Hilbert型不等式及其等价形式。
第四关:合——系统化思想。2016年,杨必成与同行发表了多个门类Hilbert型不等式最佳常数因子联系多参数的等价描述,从而建立起系统的Yang-Hilbert不等式理论,它填补了该领域60多年来的理论空白。
五、问汝何能持远志,心中有数应无忧
天行健,君子以自强不息;地势坤,君子以厚德载物。
杨必成曾应邀在北京“2002-国际数学家大会”及若干国际会议发言,介绍其理论研究成果。据《2009年版中中国期刊高被引指数》一书记载:2003-2007年发表论文于2008年引用频次,全国数学类前20名排名,杨必成名列第二;2015年后,他荣获“科学中国人2014年度人物”等多个奖项。2019年9月,中国科学家论坛授于杨必成教授《建国七十周年科技创新杰出人物奖》。
30多年来,杨必成教授沐浴于改革开放的春风,把数学看成是对永恒的美和终极真理的追求,“数”写着精彩人生;他以特有的东方思维探索近代数学理论,利用其一般性方法,创造性地揭示出数学中的奥秘;他秉持“志存高远,脚踏实地,勤勉治学,执于探微” 座右铭,追求卓越的数学成果;他牢记:真正的成熟,应当是独特个性的形成,真实自我的发现及精神结果的丰收,因之,他胸怀独立思想及自由品格,终于开辟了新的不等式理论领域。诚所谓:
未攀怎识庐山贵,不拼焉知热血浓。此是云程初发轫,鲲鹏万里必凌空。
(注:文中诗词多出自吕烈先生)
文/建成
该文刊登于《走近大国崛起的开拓者》