◎陶建明 季春杰
杨冰(1871—1913),字冷仙,海安仇湖(原东台安丰)场人。清末数学家,著有《植树九行图》《算表合璧》等。因其杰出的数学才华,被称为中国研究“组合数学”的鼻祖。
师从“算圣”崔朝庆
杨冰自幼聪颖过人,尤喜读书。因家贫无力上学,得亲族资助入塾求学。他勤奋攻读,终学有所成。16岁就被聘请到仇湖马家舍教授子弟,以为生计。在课教之余,常吟诗缀文。安丰淘水书院院长谈季侯,偶读其诗文,认为其文章气势磅礴,胸怀恢宏,堪称奇才,遂结为忘年之交。杨冰从此名闻乡里。
1888年秋,杨冰的堂兄杨馥送他一本《西学大成》。杨冰读后始知世间尚有数学一科,觉得数学非常奥妙,并知该科与科学昌明的关系极大,决心钻研。然僻处水乡,缺乏数学书籍,更无可以请教的数学老师,后闻东台戈右衡开设求智学社,粗通数学,便辞馆从戈学习数学,数月尽通其术。由此杨冰学业大进。为进一步探求数学真谛,经杨馥介绍,杨冰入江阴南菁书院从其旧友崔朝庆学习。
崔朝庆(1860—1943),字聘臣,海门厅人,精于数学,被称为清末“算圣”。1885年投考江阴南菁书院时以第一名的成绩被录取,师从瑞安黄漱澜学算术,在数学上初露头角。1887年肄业后,1889年被聘请任南菁书院算学斋长(助教),主要讲授代数、几何和微积分及古算书。杨冰是崔朝庆的得意弟子。
崔朝庆藏数学书籍很多,由此杨冰学业大进,求学期间,对西洋诸家之数学论著,逐一认真研读,或辩证,或引申,或补充,有着自己的独特见解。
1897年,恰逢扬州府试,杨冰以秀才第一上榜。后被选送顺天府府考,本已入选,但因“圣旨”限令顺使皇室中有四人中举,因而名落孙山。主考吴庆坻(字子修)抽取选中的考卷四份,腾出名额,吴见抽出的四卷中的杨卷,惊为奇才,深为惋惜,适吴又奉旨赴四川任主考,特折请破格任杨冰为襄校官,同去成都襄助评卷工作。一年后结束,吴氏拟保荐杨冰为县官,杨以仍决心研究数学而婉言谢之。
1899年,杨冰又回江阴南菁书院再研数学。他不但比较系统地学习了代数、几何和微积分,而且还悉心研究《周髀算经》《九章算术》等中国古代数学名著。他刻苦钻研,同时自习日文数学书籍,其数学成绩全校第一,受到中日教师一致好评,并派他任斋长。他在南菁书院从事数学研究期间,先后写出《中西算器考》《微积术补代数未尽说》等10篇数学论文,刊入1901年出版的《南菁文钞》,向全国发行。从此,人们渐知杨冰数学研究造诣高深,各校争聘其执教。
《算表合璧》《植树九行图》广受赞誉
杨冰在南菁书院肄业后,因成绩突出,被江南商业学堂聘为数学教师。光绪二十七年(1901)为两江总督端方邀请到南京会晤。杨冰向端方详尽陈述振兴科学之重要性,而数学一科,则为学习一切自然科学之基础,深为端方所赞许,遂聘为江南师范学堂数学教席。
此时,杨冰老师崔朝庆也在江南师范学堂任教。他和崔朝庆既是师生关系,又在学术上互相学习。崔朝庆在京师曾经校录算书中的简表,并编辑成册。此时,他将其多年积累的科学用表,与杨冰手中积累的科学用表合并,辑成《算表合璧》,以作为当时全国各地兴起的新式学堂教学之用,以节省检阅的劳力。编纂该书时,崔朝庆在序言中感叹“冷仙昔从余习算,阔别数年,其学大进”。
《算表合璧》于1902年由江楚书局刊刻并出版,是当时中国关于近代科学用表的一次全面总结,主要用于当时的学堂教学。为了制作更为科学的、适用于教学的科学用表,崔朝庆和杨冰在大量收集中外各种科学用表的基础上,经过长期精心搜集、整理和加工当时的科学用表,共同编纂,创建而成。
杨冰对近代中国数学的贡献之大,尤以他的论著《植树九行图》,备受后人赞誉。
《植树九行图》计分上下两部,上部219图,下部理论部分计有五节,第一节论点线界线,第二节论对称性质,第三节论基本图形,第四节论作图方法,第五节论图的分部。时人惊其数学才华,共推为我国研究“组合数学”的鼻祖。
1983年,杨冰之孙杨振民将此书送请南京大学数学教授周伯埙研究,周伯埙说:《植树九行图》不是单纯几何所能解决的,有其他数学概念,具有组合数学萌芽性质。周伯埙教授认为,杨冰是我国20世纪初很有造诣的数学家,“杨冰思想与近代发展的组合数学亦有若干暗合处,七八十年前有此水平诚属难能。”“如能天假其年,则对我国数学发展之贡献,当未可限量也。”
与革命党人关系密切
明治三十七年(1904),因其学术成就,杨冰获得金陵东文学堂(1897年由日本人创办于南京)颁发学术奖章。
光绪三十一年(1905),杨冰受聘到江南高等学堂(南京大学前身)任教微积分。不久,被派往日本考察学制,日本明治大学得知杨冰数学造诣颇深,邀他前往讲学,受到日本师生的热烈欢迎。日本明治大学教授长译龟之助更对他盛赞有加。
在日期间,杨冰经革命党人赵伯先介绍,与孙中山、黄兴等革命先驱交往甚密。从此,杨冰深信只有推翻清廷,才能实行共和。回国后,梁启超慕名特函请杨冰参与其立宪保皇运动,杨予以婉拒。
杨冰一直以振兴民族教育为己任。回国后执教于江南高等学堂、三江师范学堂、二江师范学堂、江南优级师范学堂,并由山东巡抚出面,到济南高校(今山东大学)担任客籍教授,专授微积分。他一生从事数学,呕心沥血,十年如一日。他认为:我国数学有两千年历史,古人之数学成就,如祖冲之等诸学者,则超过同时代之西方数学家。惜因历代封建王朝昏庸腐朽,不重视科学而日趋衰落。
研究数学成果斐然
1909年,杨冰老师崔朝庆回故乡,接受通海五属公立中学(南通中学)之聘,任南通中学首席数学教员。为促进数学的交流与发展,1912年,崔朝庆在南通中学创办《数学杂志》。
《数学杂志》为国内最早数学期刊,在数学界影响颇大。为支持老师创办《数学杂志》,杨冰积极为《数学杂志》撰稿。《数学杂志》第一册,杨冰就发了3篇文章,分别是《演说辞》《造圆外切四边形》《植树九行图(上卷)》,其后又在《数学杂志》发表《救救数学》《微积分补代数未尽说》《论方程正负》等多篇论文。
杨冰潜心研究数学,先后撰写了《三角讲义》《球面三角法》《原函数》《微分应用题解》《植树九行图》等多种数学论著。
杨冰认为,要使民族振兴,必先振兴教育。他关心家乡,每于寒假返乡时,为故乡子弟讲学。他积极创办学堂,让更多人接受教化。先后在扬州、泰州、东台创办学会,并在东台倡建东台县中学堂和东台县师范学堂,杨冰兼任两校名誉校长。1911年,杨冰在南京筹建南京公学,并任校长,受到南京各界人士的称赞。
1912年元旦,孙中山领导的辛亥革命,推翻封建帝制,建立中华民国,孙中山就任中华民国临时大总统,并按照西方三权分立的精神组建政府。于是各地纷纷成立议会,选举议员。1913年1月17日,杨冰以数学家及教育家身份当选江苏省首届议员,并被公推为国会众议院候选人参加20日国会众议员决选。谁知,1月18日,他突患牙疳,逝于南京马林医院(今鼓楼医院),年仅41岁。
南京各界惊悉噩耗后深表哀痛,上海、山东、日本等地名流纷纷致电吊唁。南京、上海各大报纸连续三天刊登专电报道之消息。治丧事务由江苏省公署主持办理,灵柩停于江苏省议会中堂。孙中山先生特地命人为其敬献花圈,各界人士举行了隆重追悼会,黄兴亲致悼词。黄炎培为其特撰祭文,南菁书院老校友吴稚晖为其撰写墓表。
