周毓麟

        周毓麟,数学家,1923年2月生于上海市。1938年考入上海大同大学附中高中部学习。在中学读书时就开始显示非同一般的数学才华,特别是平面几何方面。他发现和论证了连环定理,后来发表在《数学通报》上。1941年考入大同大学数学系,1945年获理学士学位。
        1946~1949年,周毓麟先后在上海和南京中央研究院数学研究所工作,师从著名数学家陈省身教授,从事流形和拓扑学研究。1949年9月进入清华大学数学系工作,院系调整时又转入北京大学数学力学系。在毕业后的数年间,发表了多篇有关同伦论与流形拓扑不变量的论文。
        1954年,周毓麟被派往原苏联留学。他毅然放弃了从事多年的拓扑学研究,改为从事国家更需要的偏微分方程理论研究,师从著名女数学家奥列尼克。1957年,他以优异成绩获苏联物理数学科学副博士学位。他完成了多篇学术论文,并在苏联一流学术杂志上发表。其重要成果之一是二阶拟线性抛物型方程第二边值问题整体解的存在性研究。他选取了一个合适的研究框架——切片法,并极其巧妙地给出了解的微商的先验估计方法,构造了刻划问题本质的辅助函数,从而成功地证明了整体解的存在性。这在50年代中期,是引人注目的重要成果。该结果为国内外学者所经常引用,并被美国数学会译成英文。
        关于渗流方程的研究是此期间另一项高水平研究成果。渗流方程具有广泛的实际背景,但它为非线性退化抛物型方程,其研究具有相当大的难度。周毓麟与导师奥列尼克合作发表的关于渗流方程的论文,分别对柯西问题以及第一、第二边值问题证明了弱解的存在性唯一性,并深刻地揭示和证明了这类方程的解所特有的重要性质。长期来,国际上这方面的研究大都沿用此文的框架进行,30多年后的今天它仍被人们不断引用着。这是公认为具有创造性的经典工作。
        1957~1960年期间,周毓麟在北京大学数学力学系工作。在研究工作上,他完成了一般半线性退化椭圆型方程和一般半线性退化抛物型方程的研究,深刻地推广了苏联凯尔迪什院士关于二阶线性退化椭圆型方程的经典结果。他对非线性项所加的条件几乎是不可再改进的。该项研究工作发表后,引起国内同行们的重视,导致许多后续研究工作和成果的出现。此外,他注重培养研究生,为我国偏微分方程理论研究培养出了一批高水平的教学与科研人才。
        1960年,周毓麟奉调参加我国核武器理论研究工作。他又一次服从国家需要,毅然放弃了偏微分方程理论研究,走上了新的工作岗位,一直在该所工作至今。他曾任副所长,主管了我国核武器理论研究中的数值模拟和流体力学方面的研究工作。在计算方法的选定及相应的理论论证,直到实际计算中出现问题的解决等方面,作出了重大贡献。由于该所对原子弹氢弹设计原理中的物理力学数学理论问题取得突出成果,周毓麟作为主要完成者中的一员,和其他同事一起获得了国家自然科学一等奖。其后,他又作为主要完成者之一,获得国家科技进步特等奖。在此期间,他撰写了大量有关数学和力学研究方面的讲义。后来出版的专著《一维不定常流体力学》是其中一部分。在该专著中,他深刻地分析了一维不定常流体力学的各种图像,是数学与力学有机结合的成果。
        1978年后,周毓麟又把偏微分方程理论研究作为自己的重点工作。10多年间,发表的有关非线性发展方程方面的论文约60篇。他研究的非线性发展方程,源于当代自然科学研究的实际问题,往往又在更高的观点上将方程予以拓广,包含更丰富的内涵。这些方程具有广泛的类型和鲜明的特性,如强非线性、强耦合性、强奇异性与强退化性等,因而研究的问题具有难度和复杂性。对这样的问题,周毓麟一开始就着眼于求大范围的整体解。他不仅构造了不同类型的解题方法和研究框架,而且创造性地建立了不少应用很广的定理和引理,为非线性发展方程研究开辟了多条行之有效的途径。
        在研究广义Sine-Gorden型非线性高阶双曲方程组时,他将先验估计方法与Galerkin方法相结合。在该文中所创建的研究框架,一再为其他学者所沿用。特别是创造性地证明了一个关于多元复合函数的微商在Hilbert空间中的估计的引理,他人引用更为频繁。
        1984年,周毓麟发表了关于高阶广义KdV型方程的文章,他的研究着眼于从数学理论上揭示解的一般性质。他使用了粘性消去法和Leray-Schauder不动点原理,并利用内插公式作了一系列精细的估计,其中,构造各阶的所谓守恒不等式,是重要的技巧,这种思路和方法在以后的工作中不断被使用和推广。
        铁磁链方程组是Landau和Lifshitz于1935年在研究铁磁介质的磁化时得到的,后来人们找到了它的孤立解,但在偏微分方程的理论上要研究它有着很大的困难,因为该方程组具有强退化和强耦合的性质。周毓麟研究它的整体解,最初只得到弱解的存在性,数年后他和同事一起解决了光滑解的存在性,同时也证明了解的唯一性。到1992年,周毓麟又进一步将铁磁链方程作了重要的几何推广。出乎预料,在这样的推广中,薛定谔方程竟成为推广方程组中的特殊情形,而且还揭示了许多其他有趣的几何性质。
        1986年,周毓麟发表了关于带有奇异积分算子的深水型非线性发展方程(Benjamin-Ono方程)的研究工作。在估计中,他利用了Hilbert算子作用在奇阶微商上的正定性等,建立了解的先验“守恒”型恒等式,从而解决了问题。这种思路后来又拓广应用到更一般的非线性发展方程中去。
        从80年代初开始,周毓麟在研究非线性发展方程的同时,潜心研究非线性发展方程有限差分方法,取得了重要突破。周毓麟创造性地建立了单指标和多指标离散泛函差商的插值公式,这些公式深刻地揭示了离散泛函的各种范数、差商阶数和指标间的定量关系,从而建立了离散泛函分析方法。在此基础上,周毓麟又利用不动点原理及其他分析手段,建立了研究非线性发展方程有限差分方法的理论框架,并对多类非线性发展方程组的差分方法进行了研究,得到了各具特色的结果。这些研究结果收集在专著“Applications of Discrete Functional Analysis to the Finite Difference Method”中。
        在这之后,周毓麟又将上述研究推广到非一致离散网格的情况,完成了其极限过程的讨论。利用这一理论,周毓麟又建立了具有并行本性的差分方法,得到了一批新颖的具有重要应用价值的并行差分格式。
        周毓麟所建立的理论具有鲜明的特点:①系统性与完备性:方程具有广泛的类型和强的非线性;差分格式包括强隐式、弱隐式、显式及各种混合形式;几何空间包括一维和多维空间;网格包括一致的和非一致的。②严密性:基本假定尽可能是最弱的,结果力求深刻和完整。③差分方法研究与偏微分方程研究紧密结合,并使差分方法研究形成自己独特的理论体系。
        周毓麟所建立的离散泛函分析方法和差分方法研究的理论框架,能非常有效地进行其他类型非线性发展方程的各种差分方法研究,已经并将继续出现众多同行们的后续研究工作。特别是该项研究成果对大型科学计算具有重要的指导意义,包括对正在蓬勃发展的并行计算理论研究和计算实践将产生重要影响。
        周毓麟作风严谨、一丝不苟,并有强烈的创造精神。他善于进行高度的综合与概括,总把“假定要弱,估计要精,结果要强”作为研究命题的要求。
        周毓麟把提携晚辈、教导青年作为自己应尽的职责。在他悉心指导和热心帮助下,一批人才得到迅速成长,成为各方面的骨干和学术带头人。
        周毓麟曾任全国计算数学学会理事长,现任该学会名誉理事长。1991年当选为中国科学院院士。

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