【湖南师大2024年“读懂中国”主题征文活动】

有限元专家的无限人生

——记著名计算数学家陈传淼

他一生致力于微分方程及其数值解的研究，从水坝设计中发现了有限元的超收敛性，建立起国际超收敛三大学派之一的中国学派；他创造性地提出非线性问题多解的全新方法——搜索延拓法，并对多解的计算、解的分布与结构做出了全新的结论；他耄耋之年仍笔耕不缀，攻克数学界百年世界难题“黎曼猜想”。他就是著名计算数学家、国家有突出贡献的中青年专家、国家有贡献千人奖获得者陈传淼老师。

构建中国特色的超收敛方法

上世纪50年代，陈传淼老师在武汉大学数学系深造时，他的老师曾鼓励成绩优异的他在数学研究领域大刀阔斧地去闯。陈老师深知，探索数学领域的未知，取得原创性成果，这是一条充满荆棘而又极其艰辛的路，必须要有深厚的功底、无畏的精神，但他毅然决然踏上了这条路。

1976年，陈老师承担了湖南名胜景区张家界索溪峪砌石双曲拱坝的有限元设计计算任务。由于当时的计算机容量小、速度慢，且计算方法欠佳，求解三维拱坝的计算结果精度不高，达不到设计要求。现实的挑战激发了陈老师寻找新路径的动力，他凭借着对数学力学及计算的良好基础，尝试着用新的计算方法来提高精度。他发现有限元的局部误差是一种正交多项式，在某些点上有更高的逼近精度，于是他大胆地将这种猜测应用于拱坝计算并一举获得成功。1978年，他创造性地提出单元分析法，并论证了有限元的超收敛性，随后进行了一系列开创性研究，成果斐然。1982年，他出版了国内外第一部《有限元方法及其提高精度的分析》著作；1993年，他运用新理论解算浏阳株树桥面板坝获得成功；1995年，与黄云清教授合著《有限元高精度理论》，这是国际公认的第一本有关有限元超收敛的专著。

陈老师坚持长达20多年的深入系统研究，构建了具有中国特色的超收敛方法与理论体系，形成了当今国际上公认的超收敛研究三大派别之一。此后，他继续坚持不懈地探索偏微分方程数值解及应用，不断拓展研究的广度和深度，先后研究了希尔伯特第23问题等数学界8个重要问题，发表学术论文100余篇，出版专著6本。2013年，陈老师入选“20世纪中国知名科学家学术成就概览”，成为世界知名数学家之一。

打造高水平的数学学科团队

天上碧桃和露种，日边红杏倚云栽。陈老师除了自己在数学领域苦心钻研外，还为数学界精心培养了大批人才，堪称桃李满园。他先后在湖南大学、湘潭大学任教，1993年，作为杰出人才调入湖南师范大学工作，并兼任计算所所长。

陈老师回忆当年情景：“初来时，湖南师大数学与计算机学院条件不太好，没有重点学科，也没有硕士点。要把数学学科发展壮大，真是任重而道远。”他主动担负起学科建设的重任，积极培养和引进专业人才，带领团队苦干实干，接连成功申报了重点学科、硕士点和博士点。如今的湖南师大数学系呈现出崭新的面貌：拥有2个一级学科博士点、3个硕士点、2个博士后科研流动站及教育部和湖南省共建的高性能计算和随机信息处理重点实验室。2023年，湖南师大数学学科进入ESI全球排名前1％。这些成绩都凝结了陈老师的大量心血。

陈老师始终认为，做好教学工作是教师最核心的职责。他秉持“启发式教学”的教育理念，“兴趣是最好的老师，我每节课都会用10分钟来讲一些数学趣事。”他力图用形象的图画、有趣的故事将数学讲活，让更多的学生真正热爱数学，愿意研究数学。学生们非常喜欢听陈老师讲课，因为这不仅能够广泛接触到科研前沿知识，而且能够沉浸在数学带来的快乐之中。在陈老师精心培育下，诸如黄云清、谢资清等一批优秀数学家脱颖而出。陈老师先后培养出近百名博士和硕士研究生。75岁退休后，他仍继续指导博士生，为研究生和本科生作学术报告、专题讲座。他用学识和智慧照亮了无数学子的前行之路。

穷尽毕生心血攻克数学难题

今年86岁的陈老师仍然全身心地投入数学研究之中，从来没有停歇。陈老师告诉我们：“我幼年经历过日本侵华战争的苦难，青年经受过艰苦生活的磨炼，从当老师那天起，我就决心要为祖国的教育和科学事业贡献自己的一生。”

在过去40年的研究中，陈老师始终坚持“计算探测开路”的工作思路。2008年，他在研究古代数学家刘徽著作《九章算术》时，发现刘徽提出了三种解决问题的思维方法，即逻辑、几何直觉及计算探测未知，其中“计算探测未知”即运用计算的方法发现规律，与他的“计算探测”思路不谋而合，更激起了他继续研究下去的信心。2016年，已经78岁的他决心挑战黎曼猜想，这是160年以来未能解决的国际数学第一难题。为攻克难题，他每天工作12小时，直到2020年，因身体透支脑部供氧不足突然晕倒，才在医生的建议和家人的劝阻下改为每天工作8小时。直至今天，他仍在不懈地努力着探索着，一息尚存，研究不止。

对陈老师的采访是在教室里进行的。面对我们的提问，他思维敏捷，妙语连珠。当谈及攻克数学难题和今后的研究时，他更是激动地走上讲台，拿起粉笔，在黑板上写下了“人生有限，研究无限”几个大字。这既是这位老数学家对自己无限坚韧与不懈奋斗的一生的总结，也是对我们后辈的嘱托与期望，他对科学研究的执着与痴迷、对教育事业的忠诚与热爱、以及他广阔的视野和渊博的学识都深深地感染了我们，激励我们为祖国的强大而奋发学习！

编辑：黄依依