“跨界奇才”林家翘：用数如神 竭诚谋国
“跨界奇才”林家翘：用数如神 竭诚谋国
他是跨界奇才，一生横跨流体力学、天体物理学、理论生物学三大领域，在不同的学科之间纵横驰骋。
他就是林家翘，一个数学界、物理学界、天文学界、航天学界都很难绕开的名字。
对于这位离开我们已四年的科学界泰斗级人物，绝大多数人仍会觉得奇怪：隔行如隔山，林家翘到底拥有怎样的能力，才得以在不同学科间游刃自如？“老师最重要的头衔是应用数学大师。可以说，是应用数学串起了他的学术生涯。” 林家翘的直博生洪柳曾给出过这个问题的答案。
“自然界的事物基本上都很简单，所有的基础原理及主要问题都可以用数学方式表达。这是应用数学家的信仰。”在林家翘眼里，这无限时间无限空间里的无限万物，从巨大的星系，到躁动的细胞，再到飘忽不定的粒子，都可以用数学符号表达出它们的基本规律。而他的使命，就是要用简洁、优雅的数学语言，描绘出宇宙万物的运行原理。
壹
林家翘的一生，堪称璀璨。1916年生于北京，1937年毕业于清华大学物理系。1944年获美国加州理工学院博士学位。从1947年起，在麻省理工学院任教，并最终以荣誉教授的身份退休。自1951年起成为美国国家艺术和科学院院士，1962年起成为美国国家科学院院士。1994年当选为中国科学院外籍院士。
图为青年时期的林家翘。
1933年，林家翘以全校第一名的成绩，考进了当时国立清华大学的物理系。这个时期，清华可谓是大师辈出，人才济济。当时林家翘所在的物理系尤其繁荣，近代著名物理学家叶企孙、周培源和吴有训等人都曾经是林家翘的老师。
在所有的老师中，对林家翘影响最深最广的，正是后来被称为中国应用数学鼻祖的周培源先生。他不仅在治学态度上深刻影响了林家翘，而且也从此引导林家翘走上了应用数学的道路。
这是一张珍贵的照片。1947年2月3日，以美国航空事业奠基人冯·卡门(一排左七)为核心的美国国家航空
1940年，经周培源引荐，林家翘来到加拿大多伦多大学，师从著名应用数学家辛吉，学习数学物理。1941年，林家翘拿到硕士学位后，来到美国加州理工学院攻读博士学位。这一次，他的导师是世界级大师冯·卡门。
当代科学史上的传奇人物冯·卡门，是航空航天领域的一位奇才，在流体力学上有极高的造诣，同时，冯·卡门也是一位应用数学的实践者和倡导者。由于在读博期间，林家翘解决了物理学巨擘海森堡一篇关于湍流的论文中遗留的问题，得以名震江湖，成为科学界赫赫有名的C.C.Lin（林家翘的英文名字是Chia-Chiao Lin），也获得了“不稳定性先生”（Mr. Instability）的绰号。
贰
从上世纪60年代起，林家翘开始进入天体物理的研究领域，创立了星系螺旋结构的密度波理论，克服了困扰天文界数十年的“缠卷疑难”，并进而发展了星系旋臂长期维持的动力学理论。
从1940年到1970年，30年间，林家翘连续攻克“湍流研究”和“关于漩涡星系密度波理论”两大科学难关。在人类探寻自然奥秘的征程中，林家翘一鸣惊人、再鸣惊天，奠定了自己在科学史上的地位。
图为林家翘在讲解星系螺旋密度波理论。
凭借这两项研究成果，林家翘成为公认的应用数学大师。1962年，林家翘当选美国国家科学院院士；1972年，林家翘当选美国工业和应用数学学会主席；1975年，为表彰林家翘对应用数学和力学的巨大贡献，美国机械工程学会为他颁发了国际力学界的最高成就奖——铁木辛哥奖。
“不稳定性先生”确实不喜欢“稳定”，而是一直奔走在追求科学“时髦”的路上。除了以上两项研究，林家翘还在应用数学方面，发展了解析特征线法和WKBJ方法，成为当代应用数学学派的领路人。
晚年回国后，林家翘又以应用数学方法进行生物学研究，在其人生的最后岁月里，还在忙着撰写修改关于蛋白质结构和细胞凋亡问题的研究论文。
叁
旅居海外六十年，清华园一直是林家翘魂牵梦绕的母校，这里曾经有他无数美好的回忆。2002年，林家翘回到清华，成为继杨振宁之后第二位受邀回国的世界级学者。
为了推进清华大学应用数学研究，林家翘在清华建立了周培源应用数学研究中心。他的计划是将应用数学用到生物学上，他认为21世纪是生物学的世纪。因此，在他创办的周培源应用数学中心，蛋白质结构是最重要的研究领域。
“做科学研究，就一定要在最前沿的领域找题目，只有这样，才能获得最有意义的突破。”林家翘说。这一理念，林家翘可谓是坚守终身。
1965年，林家翘和清华校友、历史学家何炳棣相聚。林家翘对他说：“咱们又有几年没见啦，要紧的是不管搞哪一行，千万不要做第二等的题目。”94岁那年，林家翘为清华大学学生开讲座时还提出，做科研始终要“赶时髦”，关注那些热点的前沿问题。
图为林家翘在清华住所的书房里，背后是导师冯·卡门的肖像。
2013年1月13日，林家翘逝世，哈佛大学终身教授、国际知名数学家丘成桐寄来自己请人书写的挽联。挽联上书：“用数如神，究星河之形，通水波之变，宏业堪为后世则；竭诚谋国，传西哲学风，荫中华学子，水木长留国士魂。”这正是林家翘一生最好的写照。
（本文综合《中国教育报》、《中国青年报》、《中国科学报》相关稿件）
