孙和生

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孙和生(Sun Hesheng)(1927—2011)
1927年5月20日生于苏州 ,1952年毕业于浙江大学数学系,同王元一起被学校保送到到中国科学院数学研究所工作。到数学所后 ,孙和生与王光寅、丁夏畦、邱佩璋一起被分配跟随吴新谋学习和研究偏微分方程。1955年8月—1958年8月 ,孙和生在莫斯科大学数学力学系学习 ,1958年6月顺利通过副博士论文答辩 ,获得副博士学位。在莫斯科学习期间 ,导师是苏联科学院通讯院士维库阿 (И .Н .Векуа)。1958-1960年在中国科学院数学研究所任助理研究员;1960年后在核工业部九院九所工作。 历任副研究员(1980)、研究室主任(1963-1982),现为研究员(1982年起)。1965年,孙和生作为室主任,和副主任蔡少辉一起,带领十三室大部分同志去上海进行数值计算工作,在工作中他们团结合作,一举攻克了当时核武器研究中的一个关键问题,为我国氢弹爆炸铺平了道路。主要从事偏微分方程理论、混合型方程理论、非线性发展方程方程组和变型方程组理论、几何曲面无穷小变形的刚性问题、变曲率曲面刚性问题等的研究。其研究成果曾获1978年全国科学大会奖、1978-1979年国防科委科研成果三等奖、1980-1981年、1983年国防科委科研成果四等奖、1987年国家自然科学三等奖。发表论文40余篇,主要有:《混合曲率曲面变形问题的Tricomi问题》、《A nonlinear pseudo-hyperbolic system》等。译著有:《混合型微分方程》(1955)、《广义解析函数》(1960)、《超音速流和冲击波》(1986)等7部。

孙和生
  孙和生1927年5月20日诞生于苏州市,祖籍江苏镇江。北京应用物理与计算数学研究所研究员。偏微分方程、微分几何曲面论。

  (一)
  孙和生出生在苏州一个小商人家庭,
  父亲孙佑禄常年经商在外独自生活,很少负责家庭经济。孙和生从小生活在外婆家,外婆家的生活全由孙和生的干父王国栋(系小商人)负责。孙和生的干父系其外公生前的书童,外公去世后家道衰落,他的干父靠自己的辛勤劳动养活了他外婆一家。家中除外婆汤杨氏、母亲汤瑞英及姨母外,他还有一个哥哥名仪甫。哥哥小学毕业后,很早就去上海当了学徒。
  孙和生读完小学四年级,H寇侵华,他外婆一家随其干父一家逃难到靠近太湖的乡下。半年后又回到苏州城里,孙和生先进了补习学校,到秋季考入私立培德小学读五六年级。当时教数学的老师叫沈和圣,教材是一本全是讲算术四则运算应用题的课本,书中的鸡兔同笼问题、时钟问题、行程问题等等内容引起了孙和生的特别兴趣,他从此迷上了数学,考试总是名列前茅。他也乐于帮助别人解决难题,同学有数学问题总来找他,他从此在班上便有了“数学家”的外号。
  孙和生小学毕业后,考到县中上学。上初中二年级时,教平面几何的是一位姓朱的老师,他教书特别严格,并且训练学生的抽象思维能力,点、线、面、体都是在空中用手比划的,这使本来就爱好数学的孙和生又迷上了平面几何。开始,孙和生和一些同学利用课间休息时间,在教室外空地上用树枝画几何图形,做平面几何习题。后来,索性和班上一些有同样爱好的学生办起了墙报,经常出一些难题求解答。为了找难题,孙和生到处找参考书看,兴趣越来越浓。
  高中时学校又来了一位徐家骏老师教数学,他是上海交通大学数学系的学生,徐教三角、代数、立体几何和解析几何,孙和生越听越有味。后来才知道这位老师原来是地下党员,到苏州来开展革命工作。由于他书教得好,吸引了不少青年学生在他周围,其中不少人接近他不是为了学数学,而是为了从他那里读进步书刊、学习革命道理。当时孙和生一头埋在数学里,只在数学上接近这位老师。40多年后的一天,孙和生在天津大学见到了这位老师,他在这所大学的电机系当党总支书记,已退休在家。师生见面,畅谈了往事和阔别之情。

  (二)
  孙和生在中学期间就坚定了当数学家的志向。这时家庭的经济条件愈来愈差,家中三番四次要求孙和生弃学从商,都被孙和生拒绝,他坚持要上学。由于他学习好,家中也不再坚持;就这样一学期一学期地读了下来。直到1945年春,读完高二上学期时,物价飞涨,家中实在无法负担了,孙和生才同意去钱庄当学徒,同时坚持业余补习大代数。当了半年学徒,日本投降了。由于当学徒时积存了一点钱,孙和生坚持要复学;就这样上完了高中三年级,中学毕业了。
  中学毕业后,孙和生又面临着是工作还是继续上学的抉择。当时孙和生想考数学系,但又怕家里负担不起。后来经徐家骏老师介绍,孙和生考上了上海私立纺织专科学校;该校是苏浙皖三省纱厂老板开办的,收费低,且有奖学金。孙和生申请到了奖学金,于是在该校一连读了两年。第一年有微积分和物理、化学等理科课程,和普通大学差不多,讲课的老师也都是别的大学里的教师来兼任的,孙和生还读得下去。到第二年,所开的课差不多都是工科课目,孙和生越读越不感兴趣,所以下定决心要改学数学。第二年一结束,于1948年秋,孙和生考入了浙江大学数学系。当时同班的有五个学生,是系里学生最多的一个年级,其他年级差不多只有两三个学生;老师比学生多得多,但只要有一个学生,老师就照样上课。一年级时,好多课程都和别系的学生一起上。例如,物理实验课,孙和生就和一个物理系的、一个化学系的学生分在同一个小组。做实验时,孙和生喜欢动脑筋,另外两人喜欢动手,当另外两人实验做得差不多时,孙和生的计算也算好了,实验报告也写好了。由于仪器陈旧,做实验总做不准,有的甚至相差很远,因此孙和生在写报告时,既不能用理论计算结果,也不能用实验的实际结果,只好取一个折衷的数字填上去,老师看后非常满意,认为他们这个小组实验做得好;这样,他们的实验报告总是得优。
  
  (三)
  当时社会动荡,物价飞涨,往往一天变几个价。学校里学生会开了一个粮食银行,学生们收到家里寄来的生活费,存人粮食银行,折合成米数,就不会贬值。孙和生靠干姊王携(干父之女,已工作)每月寄来的生活费维持生计,他亦把当天收到的钱就立即存人银行。后来交通断了,钱寄不来了,只有靠学校救助,勉强地度过了那段艰难的日子。
  解放前夕,学生会组织了护校运动。数学系和物理系的学生负责把老师家中的贵重物品搬到学校里来保管。为了防止国民党来抓人,学校里还构筑了工事,门都用沙袋堵起来了。1949年4月里的一天,忽然听说国民党军队撤走了,杭州成了一座空城;但不久,又听到了零星的枪声,据说是地方部队进城了;又过了几天,解放军大部队沿铁路线进人了杭州。5月3日,在浙江大学大操场召开了庆祝解放的大会。孙和生与其他学生一起参加了秧歌队、腰鼓队、演活报剧等宣传庆祝活动。
  解放后,孙和生得到了助学金并继续学习。这时,原来的四个同班同学都相继离开了学校或参加了革命工作,班上只剩下了孙和生一人。过不多久,原英士大学的学生合并到了浙江大学,这样班上又成了四个人,其中有王元。当年浙江大学数学系有一传统,每逢新生人学或毕业班毕业,系里都要召开盛大的欢迎或欢送宴会,由苏步青、陈建功二老出资,全体师生参加。每次宴会,张鸣镛总要喝得酩酊大醉。1950年秋的欢迎会上,来了三位研究生:龚升、夏道行、胡和生,会上苏把孙和生、胡和生二人搞混了,引起哄堂大笑。
  孙和生到浙大后,一直当班长和系学生会主席,解放后参加了共青团。大学四年里除英语外,还选修了德语、日语和俄语,自修了法语,这些语言学习在他以后的工作中起到了积极的作用。他听过陈建功、苏步青、卢庆骏、张素诚、白正国、徐瑞云等著名学者的课,获益匪浅。孙和生四年的数学成绩都是优秀的,因此在1952年毕业时,被学校保送到中国科学院数学研究所工作,同时被保送的还有王元。到数学所后,孙和生与王光寅、丁夏畦、邱佩璋一起被分配跟吴新谋学偏微分方程。1954年孙和生被吸收人党组织,随后又被保送去苏联学习。

  (四)
  1955年8月孙和生到苏联莫斯科大学数学力学系学习,一同前去学数学的还有王梓坤。孙和生被分配在通讯院士维库阿(M.H.BeKya)名下当研究生。当时维库阿致力于发展他的广义解析函数论,对于将其应用到微分几何曲面变形论的研究特别有兴趣,因此把这个方面有关问题的研究作为孙和生的论文方向。考试课程除了俄语、哲学和泛函分析外,还有穆司海里什维利(Myc-XeJIMIUBHJIH)的奇异积分方程,导师的解椭圆型方程的新方法和一阶椭圆型方程组的长篇论文,特里谷米(Tricomi)和比察捷(Tbmwi3e)的混合型方程以及导师的广义解析函数论方面的一些文章与手稿。在不到一年半的时间里,差不多每两至三个月要考一门功课。同时孙和生还旁听了多门专门化课程和讨论班,其中有奥列尼克(OjieftHMK),叶飞莫夫(B})HM〇B),郎杰士( JIaHAHC),比察捷等的专门化课程和盖立芳德(rejib^TO)、维庳阿以及维库阿-叶飞莫夫等的讨论班。
  1956年到1957年,当时在留学生支部内亦开展了反右派的斗争和学习。十几个人挤在一间小小的学生宿舍内开会,抽烟的人多,空气污浊,孙和生突患头痛病,血压一下降到80/55毫米汞柱,学习、听课都被迫停止。医生说,要加强营养,并呼吸新鲜空气。
  在学校里孙和生休息了一个多月仍未见好,还是不能学习和听课。不得已,经与系里联系,弄到了去黑海边疗养的机会。孙和生去疗养了两个多月,病情才慢慢好转,血压升到了 90/60毫米汞柱。回到莫斯科后,血压又升到了 1〇〇,这时孙和生又能学习和工作了。孙和生的第一篇学术论文“对旋转曲面的某些刚性判别”就是在这样的情况下做出来的,得到了导师的极力称赞,并推荐到苏联权威杂志“科学院报告”(floKJiaAbi AHGGCP,1957)发表。后来导师又把孙和生的这一工作收人他的专著《广义解析函数论》中。在这一工作中,导师给孙和生提出了一种对非负曲率旋转曲面完全新的边界约束——插栓约束,这个工作一经发表,在苏联微分方程界和微分几何界引起了广泛的兴趣,随后别人接连发表了好几十篇有关插栓约束的文章。之后,孙和生继续在曲面变形问题方面开展科研工作,1957年到1958年被推荐在“科学院报告”上发表了 3篇学术论文。能在学习期间在一流学术杂志上发表如此多的文章,这在研究生中是很少见的。
  1957年国内又增派了进修教师,其中有胡国定、谷超豪、夏道行等人。有一天谷超豪早上起床后,到处找不到自己的两颗假牙,急得不得了,以为晚上没有拿下来而无意中吞到肚里去了。谷超豪找到孙和生,要其陪他去校医院作透视检查。他们挂了号,排着队就要轮到谷超豪看病时,他忽然在衣服口袋里摸到了自己的两颗假牙,他们二人赶紧悄悄地溜出了医院。一场虚惊!
  1958年6月孙和生顺利地通过了论文答辩,获得了副博士学位。当时审査论文的是叶飞莫夫教授和勃亚斯基(Bohpck油)博士(后者是波兰人,维库阿的博士生,已毕业),他们也参加了答辩会并发言介绍了孙和生的工作。索伯列夫(Co6〇JieB)院士是答辩委员会主席,他发言称赞了孙和生的工作。
  留学期间,孙和生还承担过一段留苏学生会的工作,当时学生会主席是宋健,孙和生是学习委员,负责协助中国驻苏使馆了解中国留苏研究生的学习情况。

  (五)
  1958年8月毕业后孙和生回到了北京,来到中科院数学研究所工作。这时正值“大跃进”,孙和生参加了一段与长江三峡规划有关的理论联系实际的工作。1959年孙和生又回到理论研究工作上来,1960年在“中国科学”和“数学学报”上各发表了一篇长文章,内容分别涉及微分几何曲面变形问题和偏微分方程边值问题。
  1960年5月,孙和生被调到二机部北京九所,参加核武器的理论研究工作。同时被调人的数学工作者有周毓麟、秦元勋和李德元。孙和生被分配去搞流体力学数值计算方面的工作,他和周毓麟一起,具体组织领导了在核武器理论研究中起到了重要作用的“九次计算”。1962年,孙和生作为主要负责人,和王继海、徐国荣等一道编辑了六卷《流体力学问题论文集》(1%2—1963年光华出版社出版),这不仅对本所研究工作大有用处,而且对外单位的研究工作也起到了相当好的积极推动作用。
  1965年,孙和生作为室主任,和副主任蔡少辉一起,带领十三室大部分同志(其中有力学组组长贺麟瑞、物理组组长孟昭利和数学组组长王玉春等)去上海进行数值计算工作,在工作中他们团结合作,一举攻克了当时核武器研究中的一个关键问题,为我国氢弹爆炸铺平了道路。
  1969年底,孙和生随其夫人管楚洤(在数学所工作)带子女疏散到科学院五七干校,务农近两年。1971年8月,孙和生回到北京,由于“四人帮”横行,他不能接触所里的业务工作。不得已,孙和生在同志们的要求下,就给大家开日语课,编日语小词典等。直到1975年下半年,所里才又让孙和生重新当上室主任,领导一个室开展新的探索性研究工作。后来,他又根据同志们的要求编写了《有限元逼近理论》、《突变理论》(上下册)、《微分方程的群性质》等讲义在内部出版。

  (六)
  打倒“四人帮”后,九所开始打破封闭状态,允许科研人员参加所外的一些学术活动。1978年,孙和生、周毓麟等参加了一次与陈省身教授的座谈会,会上讨论的主题是如何振兴和发展中国的偏微分方程研究。会后,孙和生受到极大鼓舞。从此在业余时间里,他又重新开始对偏微分方程问题和微分几何曲面变形问题进行研究。从1960年到1980年中断了 20年后,孙和生的学术论文又开始出现在国内的学术杂志上。从1980年到1985年,他发表了将近20篇数学学术论文,特别是解决了所谓钟形(混合曲率)曲面的无穷小变形问题,这是当年他即将回国时其导师向他提出的一个重要问题,从而开创了混合曲率曲面刚性问题的研究。这时孙和生已进人老年,为了能在余生中集中精力搞数学理论研究工作,他主动辞去了室主任的职务,全身心地扑在数学的理论研究工作中。从1986年到1996年,孙和生又在学术杂志上发表了将近30篇学术论文。他的论文包括两个方面:一方面是混合曲率曲面的无穷小变形问题,另一方面是混合型方程问题和非线性发展方程问题。前一方面的工作,除了钟形曲面的刚性问题外,他还解决了烟缸形或帽子形曲面、花瓶形或酒杯形曲面、一般曲面等混合曲率曲面的刚性问题。后一方面的工作,他解决了一般二阶混合型方程的Tricomi问题、广义Tricomi问题和变态Tricorai问题解的存在惟一性,半线性混合型方程的Tricomi问题解的存在性,一阶混合型方程组的广义Tricomi型问题、Frankl型问题和变态Tricomi型问题解的惟一性,二阶非线性混合型方程组和二阶复的混合型方程问题,高阶非线性变型方程及方程组的初边值问题等。在孙和生之前,这些问题中的大部分还没有人涉及过,特别是,孙和生首先发现了一条证明二阶混合型方程解的存在惟一性的最佳解题思路,使得限制性条件大大减少,其结果迄今为止仍是最佳的。他这方面的工作已于1994年获得了国防科工委科学技术二等奖。最近两年,他又解决了一阶混合型方程组的极值原理,使得附加条件更弱。

  (七)
  除了自己的研究工作外,孙和生还积极关心偏微分方程事业的发展和队伍的成长。他积极参与了陈省身发起的“国际微分几何和微分方程会议”(简称“双微会议”)第三和第七届会议(以“偏微分方程”为主题)的组织工作以及南开大学数学所“偏微年”的筹备和组织工作;积极参加吴新谋发起的“全国微分方程会议”以及北京大学、吉林大学、浙江大学、四川大学、复旦大学、厦门大学、云南大学、中国科学院数学所、北京九所等单位联合主办的“全国非线性偏微分方程会议”一到四届的筹备和组织工作。1982年至1987年,他和周毓麟、张恭庆、叶其孝一起组织编辑出版了以非线性偏微分方程为主要内容的《非线性分析论文选集》1至9卷共14本,精选了许多新领域里新发展的重要文献,使青年学者能很快地进人最新领域,在学术界起到了积极的作用。他和姜礼尚、叶其孝、周毓麟、陈国旺等一起发起出版了由北京大学、郑州大学和北京九所联合主办的《偏微分方程》(英文版)杂志,专门刊登国内外偏微分方程方面的学术论文,从1988年至今已出版了 9卷;1994年它已被评为国内优秀学术杂志;它上面发表的每一篇文章都被美国的“数学评论”等类似的杂志所评论。孙和生在此杂志的筹备、组稿、编辑、打印、校样、出版等工作中,花费了大讀的心血。此外,孙和生还做了许多翻泽工作,主要翻译俄、英、日文方面的数学书籍和大百科全书等;经他翻译或参加翻译出版的书达9本之多;并翻译了日本岩波数学大辞典、原苏联数学大百科辞典中有关偏微分方程的条款,所澤字数达35万多字。现在他虽已退休在家,但还在发挥余热,正致力于将他40多年来的科研工作进行总结,并写成两本专业书籍,作为年轻一代数学工作者参考之用。

孙和生主要论著目录
  [1] HeKoropbie npH3HaKH jkotkocth iuw noeepxHocreH BpauiieHHH, JlpKAadbiAHCCCP, Tom 116 No. 5(1957), 758^761.
  [2] 0 >k6ctkocth noBepxHocrefl HearfMfU0Tejn>H〇fl KpHBH3HW npw BTyjioMHbix
  CBH3HX,Scie^ia Sinica,VoL K,N<k 3(1960),305 〜359.
  [3]从几何中提出的一些偏微分方程问题,数学学报,第10卷第3期(1960),288〜315。
  %
  [4] On the Tricomi problem of infinitesimal deformation equation for surfaces withmixeil curvature, Scientia Sinica^y〇\. 24t 10(1981)^1327- 1339*
  [5] The problems of the ri^dily of the surfaces with niixed Gauss curvature and theboundary value problems for the equations of mixed typet in “Proceedings ofthe 1980 Beijing Symposium on Differential Geometry and DiflferentialEquations” Vol. 3(1982) ,1441 〜1450,
  [6] On the Cauchy proWem for nonlinear degenerate hyperbolic equation (withCuan Chuquan)^ Kexue Tongbao^\o\. 28^6(1983),734^739.
  [7] 曲面变形问题和混合型方程o^ + sgn + f 〇> = 0,数学学报,V〇1.26,〗(1983),88〜97。
  [8] 关于混合型方程- 2&^. + Gou + ZJb,. + 0,数学年刊,4A,3(1983),283 〜292〇
  [9 ]二阶混合型方程的Tricomi问题,数学学报,第26卷第6期(〗983),
  750~768c
  [10] Generalized Tricomi problem for the equation of mixed type of second order >KexueTongba〇y\ol3Q, No. 11( 1985), 1441 ^ 1446.
  374
  [11] 混合曲率曲面刚性的新的判别条件,数_年刊,6A,2(1985),187〜192。
  [12] 半线性退化发展方程的混合初边值问题,数学年刊,8A,1(1987),32 ~ 43〇
  [13] A nonlinear pseudo • hyperbolic system,i>i C/ii/uz ( Series ) Vol • 32,No. 1(1989),卜 19.
  [14] (Generalized Tricomi problem for nonlinear equation of mixed type (with XiaoZhuang),;. Part.Diff. Eqs.y VoK 2, No^ 2( 1989),87-96.
  [15] The global solutions of a nonJinear system of equations of changing type t 人Pan.Diff. Eqs. Vol.4,No. 4( 1991) ,9 - 20.
  [16] Tricomi problem for nonlinear equation of mixed type. Science in China (SeriesA) Vol. 35, No. 1(1992), 14-^20-
  [17] On the Tricomi problem of infinitesimal deformation equation for surfaces withmixed curvature ( D )—Existence of solution f Science in China ( Series A )V〇L35, No. 2(1992), 142-147.
  [18] First order system of equations of niixed type and second order equation ofmixed J. Part. Diff. Eqs. Vol, No* 2(1993), 155- 163^
  [19] On the second * order equations of mixed type of first kind, J♦ Part. Diff.Eq$. VoL 6, No. 3(1993),273 ^ 283,
  [20] On a maximum principle and uniqueness theorems for a syslem of first orderequations of mixed lype(with Han Yongqian),/. Port* Diff- Eq$, Vol. 9,No. 3(1996),251 -262.

作者简介
  韩永前孙和生的学生。1985年7月毕业于武汉大学数学系,1987年9月开始跟随孙和生学习偏微分方程,1990年7月毕业并获得硕士学位,1990年8月至今在北京应用物理与计算数学研究所工作。
  (1996年初) 

来自 《中国现代数学家传 第4卷 》 - 程民德主编 2000