关于建议成立“计算数学研究所”的报告

(Ya-xiang Yuan, 1994)

尊敬的院领导:

科学计算的重要性

科学计算的兴起是20世纪中最重要的科学进步之一. 近年来, 在各种科学与工程领域中都逐步形成了计算性学科分支, 如计算力学, 计算物理, 计算化学, 计算地震学等, 计算在生命科学, 医学, 系统科学, 经济学, 社会科学以及其他软科学中所起的作用也日趋扩大. 在气象、核技术、石油勘探、航空航天、交通运输、密码破译等许多重要领域中, 计算已经成为不可缺少的工具.

西方发达国家一直非常重视科学计算. 由于科学计算在国家安全、国民经济所起的重要作用, 近年来各国在科学计算领域的国际竞争愈来愈烈, 其程度决不亚于他们在武器上的竞争.

在86 --- 87 年间, 以冯康先生、周毓麟先生为首的国内著名计算数学家曾向国务院上书强调科学计算的重要性且得到了当时国务院副总理李鹏的接见. 1992年我国政府工作报告提到了科学计算的重要性. 我国国家科委组织的首批攀登计划项目中就有一项是 “大规模科学与工程计算的方法和理论”. 最近, 国家组织部分科学家撰写 “二十一世纪初自然科学发展趋势”学科前沿把数学学科分为纯粹数学、应用数学、和科学计算三大部分. 可见我国政府部门以及科学家们都认识到科学计算在现在和将来所起的重要作用.

计算数学是科学与工程计算的核心部分, 它研究如何构造求解实际问题的计算方法、研究这些计算方法的性质、以及利用这些方法求解实际问题. 基于我国国情, 为了发展我国科学计算, 我们应加强对计算数学的研究. 我国在科学与工程计算的方法研究方面在国际上之所以有一定的地位, 正是由于我国计算数学家在计算方法方面取得了不少优秀的成果.

我院在计算数学的优势

我院计算数学研究力量十分强. 已故科学院学部委员、中国科学院计算中心首任主任冯康教授是我国计算数学的奠基者和开拓者. 在冯康的带领下, 我院计算数学工作者独立于西方创立了有限元方法, 并且在该领域取得了一系列世界领先水平的科研成果.有限元在大型水坝计算、结构力学等重要领城巳有非常广泛的应用. 八十年代, 冯康及其课题组在哈密尔顿系统的辛几何算法进行了开拓性的研究, 获到了奠基性的结果, 巳被国际同行所公认. 虽然冯康先生已于去年逝世, 计算中心仍有一支非常强的计算数学队伍. 这支队伍在国内具有领先地位, 在国际上有相当大的影响. 主要研究方向有辛几何算法、有限元方法、反问题、流体计算、并行算法、最优化等. 我院数学所、系统所、应用数学所和科大也有很强的计算数学研究力量.

“科学与工程计算”国家重点实验室就建立在我院计算中心, 该实验室利用世界银行贷款引进了一批高档的工作站. 目前, 实验室已经对外开放. 实验室还承担了国家科委攀登计划基础性研究项目“大规模科学与工程计算的方法和理论”. 还有, 中国计算数学学会的挂靠单位是我院计算中心. 这些都说明我们在计算数学的国内领先地位.

成立计算数学研究所之必要性

中国科学院计算中心最强的科研力量是在计算数学方面. 但是从人数上看, 从事计算数学工作的人员在计算中心仅是一小部分. 目前计算中心总人数有四百多, 而从事计算数学工作的人员少于一百. 由于计算中心在人员构成上已不是以基础研究为主的研究所, 科学院不可能、也不应该将计算中心列入基础性研究所. 基于计算中心目前的状况, 我们认为计算数学这支队伍在计算中心得不到一个好的从事基础研究之环境. 长此下去, 这支队伍的发展将会受到严重的影响, 因而必定对我国科学计算学科产生相当大的负作用.

为了充分发挥计算中心这支计算数学队伍的作用, 为了能吸引更多的优秀青年计算数学工作者来我院工作, 以及考虑到我国计算数学乃至科学计算的发展, 我们认为迫切需要利用这支精干的计算数学队伍成立一个基础性的研究所 --- 计算数学研究所. 只有这样, 才可能使我院在科学计算这一重要领域继续保持国内领先, 以及进一步扩大我们在国际上的影响.

新所的模式

我们认为, 新所将不以科学院现有研究所的模式建制, 也不是现在计算中心之简单改造或修正. 新所一定要采用全新的模式.

新所应当是小而精, 总人数在六十人左右, 其中固定研究人员约三十左右. 固定研究人员中正研究员十五人左右, 其余为副研究员. 固定研究人员应当是经过严格挑选而聘任,应当是国内知名学者. 正研究员应当是在其研究方向的国内学术带头人, 所长应当是国际上知名学者、国内计算数学学科带头人.

研究所流动研究人员约为三十人, 由访问教授、博士后、研究生等组成.

所长由公开招聘产生, 招聘工作由“所长评选委员会”进行. “所长评选委员会”由7 至 9 名国内著名计算数学专家组成.

新的研究所将参照国际上同类研究机构的管理方式进行管理. 该所将不设自己的后勤部门(共同利用软件小区的后勤), 再雇用若干名秘书处理日常杂务.

希望院领导支持这一大胆设想. 新所的建立无疑也将为我国及我院基础性科研机构改革、建设提供宝贵的经验.

请领导考虑, 谢谢.

一九九四年十月五日