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数学科学小品百年回眸(一)
新闻来源:宁夏科普作家协会     作者:曾小平     发表时间:2022-10-25     阅读次数:    


一、引言

数学科学小品,是以小品的笔调,借助某些文学写作手法,展现数学知识原理、思想方法和价值运用的一种文艺性说明文。数学科学小品具有内容的科学性、文笔的生动性、语言的通俗性和形式的活泼性等特征,深受各种层次读者的喜爱。常常阅读数学科学小品,能够丰富数学知识原理、感悟数学思想方法、感受数学运用的价值、活跃思维和拓展视野。

数学科学小品并不是一种新生事物,中国古代的科学和文学作品中就有它的影子。2000多年前,《墨经》中就有圆,一中同长也平行,等高也这样的话,它其实就生动地描述了圆和平行的含义。《庄子》中有一尺之棰,日取其半,万世不竭这样的话,生动叙述了极限的含义。

但是,真正意义上的数学科学小品,诞生于20世纪30年代。据已有资料记载,第一篇数学科学小品是《乱点鸳鸯谱》,作者熏宇,发表在19341020日《太白》杂志的第1卷第3期。它通过十对新人即将结婚,在十位先生和十位小姐姓氏已知的情况下,有奖竞猜哪家的新郎会迎娶哪家的新娘可能出现鸳鸯谱的数量,生动有趣的讲述了排列组合的基本原理。

之后,数学科学小品逐渐发展壮大。时至今日,已经有了相当的规模和数量,表现形式也极其丰富多彩。纵观近80年来的发展,数学科学小品出现了三次繁荣时期。第一次繁荣出现在20世纪30—40年代的中华民族的抗日救亡时期,它以清新的面目出现在中国文坛,宣扬科学技术,破除封建迷信。第二次繁荣出现在20世纪50年代的新中国社会主义建设时期,在向科学进军的号角声中,推动科学技术革命和发展生产力。第三次繁荣出现在20世纪70年代末改革开放之后,科学的春天到来了,数学科学小品焕发出新的生机与活力,为建设具有中国特色的社会主义社会和实现四个现代化贡献力量。

数学科学小品的第三次繁荣从1978年一直持续到现在,经历了35年。在这1/3多的世纪里,数学科学小品得到了蓬勃的发展,其中有对历史的继承,也有新时期的新发展。在这里,我们简要回顾一下这25年中,我国数学科学小品的基本情况,以期对了解和促进科学小品的发展起到微薄的推动力量。

二、综述

1978年,四人帮粉碎了,改革开放开始了,缠绕在知识分子身上的枷锁解除了,研究和传播科学和数学的知识分子获得新的自由。同年,中国科学院成立,院长郭沫若先生发表重要讲话,中国迎来了科学的春天。之后,不少在文化大革命时期停刊的期刊和报纸开始复刊。比如《数学通报》于19797月复刊,《数学通讯》于19802月复刊。同时,一些新的期刊开始创刊,比如《自然》杂志于1978年创刊。苏步青教授的《计算几何的兴起》和楼世博与金晓龙的《模糊数学》就发表在《自然》杂志第1卷的第7期和第6期。这些都为数学科学小品的创作和发表提供了肥沃的土壤。

19781216—25日,教育部在上海举行现代数学规划和协作座谈会。来自全国知名高校的25位代表畅谈了现代数学的研究情况,交流了各校的教学科研情况,制定了各分支的发展规划,成立了现代数学协作组。根据各位代表发言整理的现代数学的进展发表在1979年《自然》杂志的第5期和第6期上。此后的一段时间,数学研究与科普工作者们围绕现代数学,创作和发表了一系列科学小品。其中,比较有代表性的是《应用数学的特点和重要性》(关肇直)、《数学三次危机与数理逻辑》(莫绍揆)和《略谈应用数学的范畴》(许国志)。

科学的春天到来了,很多热爱数学、关心数学、热心科普的有志之士开始创作和发表数学科学小品。有些重要报纸,比如《人民日报》,就在副刊中留出一定版面,刊登科学小品。有些地方的晚报,比如《北京晚报》《今晚报》《长沙晚报》等,也纷纷效仿,刊登数学科学小品。为了让更多的晚报重视和加强科普宣传,进一步繁荣科学小品的创作,198310月到19844月,全国晚报联合举办了科学小品征文活动,共有13家晚报参加,并取得了重大的成功,后汇编成《科技夜话——全国13家晚报科学小品文选集》(黄天祥等选编,天津科学技术出版社198412月出版),为数学科学小品的繁荣起到了非常重要的作用。

在中国科普记者协会的努力下,从19862月到8月,全国晚报再次联合举办科学小品征文活动,其间18家晚报共收到稿件1万多篇,刊登了765篇。中国青年出版社从中精选出151篇汇编成册,取名《科学夜谈——全国晚报第二次科学小品正文选集》,由赵之和黄天祥主编,于19882月出版发行。其中收录的数学科学小品有5篇,分别是《从航天飞机失事谈起——简话可靠性》(吴振奎);《孙大圣的金箍棒——自然数1》(石国宁);《啊,你优美和谐的圆》(张三齐);《算盘——儿童智慧之友》(殷长生);《成果曲线和创造性年龄》(刘金沂)。

数学名题的进展一直是数学界高度关心的问题,也是数学科学小品的起源的胚胎。在过去的25年里,有两个数学名题被成功的解决,一个是费马大定理1995年被成功证明,另一个是庞加莱猜想2006年被解决,由此也产生了相应的数学科学小品。其中有代表性的是胡作玄的《庞加莱猜想》和丘成桐的《庞加莱之梦》,分别刊登在2006年《科学》杂志的第4期和第5期。尤其值得一提的是后者,作者以诗歌的形式表现了对庞加莱猜想的钦慕钟情、尝试研究、研究历程、解决方法和成功喜悦。让我们一起来欣赏该小品的第一节和第五节,体会数学家的精神和意志。

我曾小立断桥,我曾徘徊湖边,想望着你绝世无比的姿颜。我曾独上高楼,远眺天涯路,寻觅着你洁白无瑕的脸庞。柔丝万丈,何曾束缚你的轻盈。圆月千里,何处不是你的影儿。长空漫漫,流水潺潺,何尝静寂,你的光芒一直触动着我的心弦。长流滚滚,烈火洪洪,怒涛澎湃,激动着那深不可测的永恒

流芳远递,由圣彼得堡而来的苦思,从天上飞来,唤醒了沉默的大众。艰涩的语言,梦幻的推理,触着你学问的深处,引起我们估值的共鸣,他驱除了雪茄的奇异,道出了精灵的有涯。在中山的课堂,在吐露海旁,在哈佛园中。在纽约的上城,你的追随者。终于找出了最后的脉络,谱出了最后的篇章。啊!这一切的精灵,在梦里我们找寻过千万遍,一刹那间,她却在灯火阑珊处,展现出她灿烂的身形。这是绝代的朱华.这是旷世的奇遇,让我们来祝贺,让我们来高歌,这是宇宙最完美的诗章。

2002820日,举世瞩目的第24届国际数学家大会在北京召开,这也是首次在发展中国家举办的数学家盛会,又是新世纪的首次大会。全世界热爱数学的公众,都把目光投向北京。中国的数学科普工作者们极其兴奋充分地抓住这一宝贵时机,纷纷撰写科学小品,向民众普及数学知识与数学家大会的常识,同时对今后中国数学的发展给予了美好的期待和祝愿。张奠宙的《数学国际合作的曲折与进步》、钱定平的《数学天才的人文黑洞》等就是这一时期的代表作。

数学家们为了社会进步、科学研究和人才培养,孜孜不倦的工作,春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。他们的英明、他们的事业,必将永垂不朽,以纪念数学家百年诞辰为主题的数学小品在前几年曾出现不少。其中,胡作玄的哥德尔百年(《自然》杂志2007年第2期)讲述了知名数学家哥德尔奋斗的一生和他划时代的数学成就。祝涛与纪志刚的《一元五次方程求解的往事——纪念华罗庚诞辰100周年》(《科学》2010年第6期),则讲述了一元五次方程可解性的历史回顾,同时介绍了华罗庚教授在此领域的研究成果和成长历程。张奠宙与王善平的《不朽的丰碑,永远的怀念——纪念陈省身先生诞辰100周年》(《科学》2011年第5期),则介绍了陈省身教授在数学科学研究和数学人才培养方面的举世瞩目的成就,同时也用上善若水,一个大写的人来讴歌他高尚的人格与独特的魅力。

三、典型期刊

忽如一夜春风来,千树万树梨花开。在改革开放和科学技术就是第一生产力的春风下,我国的数学科学小品得到了迅速的发展。在各种杂志、报纸、图书上都可以可见数学科学小品。这极大地促进了数学知识原理和思想方法的传播,唤醒了公众的数学意识和激发民众的数学思维。我们无法统计这25年创作和发表了多少数学科学小品,但可以简要回顾一下主要的书籍、期刊,了解一下大致情况。

图书《十万个为什么》是少年儿童出版社在20世纪60年代初编辑出版的一套青少年科普读物。50年来,这套图书先后出版了5个版本,累计发行量超过1亿册,是新中国几代青少年的科学启蒙读物,在传播知识、普及科学方面发挥了积极的作用。第六版《十万个为什么》将于2013年出版,该版图书包括360万字、5000余幅图片,共18卷,以全彩色图文本、黑白普及本、网络电子版等三种形式同读者见面。其中的《数学》,绝大部分是数学科学小品,表现形式各异,富有科学性、时代性文学性,适合青少年和热爱数学的公众阅读。

在《十万个为什么数学》中,比较经典的小品有《+-×÷这些符号是怎样来的》《0是偶数吗》《为什么有时候我们只求近似值》《什么是抽屉原则》《哥德巴赫的猜想是什么》《为什么乘红、蓝两路电车的次数会相差很远》《怎样查出被虫鼠咬掉的文件里的数字》《什么是一笔画问题》《为什么两个球的间隙一样大》《为什么三角形的结构具有稳定作用》《怎样用直尺画出正五边形的近似图形》《池塘中的芦苇有多高》《怎样算出最短路线》《怎样估计田里水稻的产量》。值的提的是,《十万个为什么·数学》不仅文笔优美、表现手法各异,还配以生动有趣而含义深刻的插图,使得小品增加了不少文学和美学的温和笑容。

杂志《知识就是力量》是由中国科协、全国总工会、共青团中央三家共同主办,1956年创刊的大型综合性科普期刊,周恩来总理题写刊名。《知识就是力量》中刊登的数学科学小品内容丰富、形式活泼,既有经典的数学理论话题,又有现代数学的最新成果,还有数学折射出的生活哲理,很好的向青少年进行了科普教育。比如,《古往今来话π值》就介绍了古今中外的科学家们探索π值的艰辛历程,其中的经典语句1500年前,还只能靠笔和纸来计算,这是需要多么坚强的毅力和付出多么艰辛的劳动才能获得的结果啊,表现了对祖冲之的崇敬和读者的期待。《无限可分的M集》,则图文并茂地介绍了现代数学的研究成果,为读者了解现代科技起到了积极的作用。《有趣的数字七》,则讲述了数学在人类文化和文明中的重要作用。值得一提的是《几何法则与生命智慧》通过数学的法则,折射出了生命的哲学,对青少年的健康发展很有启发意义。让我们来欣赏其中的第一片段——“方形模式!

在周长等值的四边形中,以正方形的面积为最大。这个几何法则,给我们的生命以一种方形模式智慧的启迪。

拿破仑将此应用于军事家身上,称其智与勇犹如长与宽,必须等量地向前发展,组成一个完美的正方形。如此,他就能无往而不胜。

可以推论:一名科学家,其专业知识与钻研精神应该等量发展;一个工人,其文化水平与技能素质应该等量发展;一个教师,其基本工夫与道德修养应该等量发展……文艺界标榜的德艺双馨就是完美的方形模式。

一个完美的社会,其物质文明同精神文明是并列增长的。如果物欲泛滥,就会道德滑坡,形成强烈的反差。就企业而言,产品的效益决定于产量与质量,这两条边必须等量发展,缺一不可,方形模式能使企业立于不败之地。

人生亦如此,当人在满足感官享受的同时,绝不可以忘却心智的开拓。面对灯红酒绿的都市,岂能作行尸走肉?生产与消费,创造与娱乐,忙碌与休闲,都相辅相成,这才是和谐生活的方形模式。

这种方形模式的智慧,引导人们去成长、去成才,去走向成功。

《科学》杂志创办于1915年,为我国创办最早的科普类期刊,因各种原因两次停刊。《科学》于198510月复刊,其任务是向我国已经受过普通教育的人(包括正在或已经受过高等教育的人)综合地介绍现代科学的各个方面,帮助他们提高现代科学的素养20多年来,《科学》杂志发表了不少数学科学小品,除了前面提到的,还有《数学天才的人文黑洞》《从一个线绳魔术谈扭结》《算法》《古代数学文献中的诗歌》《从科学守恒到数学不变量》《影响世界的十个公式》《数学与中国文学比较》《数学之美如西子》《几幅名作的数学喻意》《数学文化之魅力》《绝版议案》《数学与诗》《万物皆数》。这些数学科学小品文笔流畅、富有逻辑性。

《自然》杂志是一本内容涵盖自然科学各个领域的学术性和知识性、动态性相结合的综合刊物。它的宗旨是:介绍自然科学领域各学科和工程技术方面的最新成就和发展概况,传播自然科学知识。35年来,《自然》杂志发表了很多优秀的数学科学小品。除前面提到的之外,还有《犊不畏虎的创造轮哲理》《从网络安全到悬赏百万美元的数学难题》《科学和艺术》《数学科学与现代文明》《纯粹数学与应用数学》《〈达芬奇密码〉与斐波那契数列》《不断创新的著名数学家吴文俊》《创新:面对原始问题——陈省身和杨振宁科学会师的启示》《分形在自然科学中的运用》《莱布尼茨——一个千古绝伦的大智者》论数字宝塔的加尖与抬高》《数学的旋律——直觉与逻辑交融》《万古长空,一朝风月——关于7的整除性》《异样的天才:笛卡尔与帕斯卡》《祖冲之与圆周率日》。这些小品,富有创见和新思想,能帮助读者拓宽知识面,提高数学修养。

比如,在万古长空一朝风月开篇,就介绍了“7是一个文化沉淀异常丰富之数它常常和智慧、灵巧、高雅、优美等优秀素质联系在一起。比如,七巧板就是灵巧与智慧的象征,拿破仑就非常喜欢七巧板。《西游记》中描写孙悟空在太上老君的八卦炉中烧炼了七四十九天,练就了火眼金睛。但是,7的整除特征大不同于112中的其他各数。

《数学通报》,原名《数学》杂志,193681日在上海创刊,是我国第一份全国性的数学普及刊物。1939年至1950年被迫停刊。195111月复刊,改名为《中国数学》杂志,毛主席亲自题写了刊名,1953年更名为《数学通报》,郭沫若先生题写刊名。1966年因文化大革命停刊,19797月复刊,现由中国数学会和北京师范大学联合主办、主要服务中等学校数学教师,是全国性的数学教育刊物,现为学科教学类核心期刊。

《数学通报》刊发的数学科学小品很多,仅2012年就有陈木法院士的《数学的进步》、刘建亚的《数学与哲学》、陈祥云的《职工月工资及年终奖扣税函数模型分析》。这些科学小品反映国内外数学教育的进展和动向,介绍数学新分支、新思想和新方法,对提高数学教师的素质、教学水平和开阔眼界、活跃思想起到了非常重要的作用。

《数学通讯》创刊于19331月,原名《中等算学月刊》,是我国创办最早的中等数学期刊。在20世纪30年代的战争动荡时期,《中等算学月刊》克服了各种困难,共出刊48期,总容量超过200万字,是新中国成立前我国出刊期数最多、连续时间最长、内容丰富多彩、颇受读者欢迎的中等数学刊物。它在一定程度上反映了20世纪30—40年代我国初等数学研究以及中等数学教学的情况,在我国数学史、普通教育史上具有一定的研究价值。

19521月起,《中等算学月刊》改为现名为《数学通讯》,从此,进入一个较为稳定的发展时期。20世纪60—80年代,由于3年自然灾害造成的经济困难与文化大革命,《数学通讯》刊出一段时间,又停刊一段时间,于19802月重新复刊。30多年来,《数学通讯》刊发了不少脍炙人口的科学小品,比如《圆周率π趣闻》《浪漫的天才数学家伽罗华》《梅森素数趣谈》《测字与数学》《数学与诗歌》等。这些小品注重古为今用、内外兼蓄、活泼有趣、深浅兼容,对拓展中学师生的数学视野和提高数学修养起到了积极的作用。

此外,还有很多书籍画报、杂志,比如《少年科学家》《科学启蒙》《少年知识画报》《小学生数学报》《中学生学习报》等,也刊发过不少数学科学小品。同时,这一时期的科学小品精选本也不少,比如《中国科普名家名作》(张道义主编,山东教育出版社20028月出版)、《中国科学小品选》(叶永烈主编,天津科学技术出版社1985年出版)、《中国科学小品选》(叶永烈主编,四川少年儿童出版社1987年出版)、《百年百篇经典科普》(袁育才主编,长江文艺出版社20047月出版)等,也为整理优秀数学科学小品、传播数学基础知识、宣传数学思想方法、提高民众数学修养起到了非常积极的作用。【文章选自《百年中国优秀科学小品赏析》(中国科学技术出版社,主编:姚义贤、陈晓红、李正伟)】

 
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