王季同：最早在國(guó)際刊物發(fā)表數(shù)學(xué)論文的中國(guó)學(xué)者

王季同 （1875—1948），又名季鍇，字孟晉，號(hào)小徐，江蘇蘇州人，自幼聰慧過人，1891年還在京師同文館學(xué)習(xí)算學(xué)時(shí)便有數(shù)學(xué)著作《泛倍數(shù)衍》和《勾股補(bǔ)解》問世。在前者中，他根據(jù)中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué) “天元代數(shù)相消開方之意”，設(shè)一“泛函數(shù)”來推求級(jí)數(shù)，頗得當(dāng)時(shí)前輩學(xué)者好評(píng)。1895年，王季同在京師同文館畢業(yè)后留任算學(xué)教習(xí)，旋有《九容公式》出版。蔡元培贊譽(yù)“小徐先生有數(shù)學(xué)的天才”。自1902年起，王季同在以蔡元培為總理的愛國(guó)學(xué)社擔(dān)任教員。次年蔡元培和王季同等人在上海組織“對(duì)俄同志會(huì)”。1909年，王季同被派赴英國(guó)任清政府駐歐洲留學(xué)生監(jiān)督署隨員，遂有機(jī)會(huì)到英吉利電器公司和德國(guó)西門子電機(jī)廠研究實(shí)習(xí)。

1912年，蔡元培就任中華民國(guó)南京臨時(shí)政府教育總長(zhǎng)，邀請(qǐng)王季同、鐘觀光、蔣維喬、周樹人（魯迅）、許壽裳、胡梓方為籌備員，從事教育部組織、學(xué)制改革，以及學(xué)校登記等事。第一次世界大戰(zhàn)期間，王季同集資約兩萬(wàn)元，與友人在上海創(chuàng)辦大效機(jī)器廠。約在1919年，制成25匹馬力沖燈式雙氣缸柴油引擎一臺(tái)。1924年大效機(jī)器廠停業(yè)后，王季同在中國(guó)鐵工廠任顧問總工程師，又任鎮(zhèn)江電廠工程師。1927年蔡元培就任南京國(guó)民政府大學(xué)院院長(zhǎng)后，聘請(qǐng)王季同、胡剛復(fù)等數(shù)十人為中央研究院籌備委員，并指定王季同和宋梧生、周仁為理化實(shí)業(yè)研究所常務(wù)委員。1928年7月，中央研究院工程組自成工程研究所，王季同擔(dān)任專任研究員。

王季同的研究工作涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)、工程學(xué)、電學(xué)等領(lǐng)域。1934年，他提出的分解電網(wǎng)絡(luò)的新方法在一定程度上對(duì)電網(wǎng)絡(luò)分布電流計(jì)算方法的研究產(chǎn)生了積極的影響，特別推動(dòng)了中國(guó)國(guó)內(nèi)學(xué)者顧毓琇、丁西林、蔡金濤在20世紀(jì)30年代關(guān)于電網(wǎng)絡(luò)的研究工作。1962年12月，波蘭華沙技術(shù)大學(xué)通訊系教師S.Blert將王季同運(yùn)用于“新方法”的代數(shù)稱作“王氏代數(shù)”，并將它拓展為一種命名為“結(jié)構(gòu)數(shù)字代數(shù)”的拓?fù)浞椒ǎ�用于電網(wǎng)絡(luò)的研究之中。此后，“王氏代數(shù)”又成為圖論、哈密頓圈研究等重要領(lǐng)域中的一種有用工具，而且其影響一直延續(xù)到20世紀(jì)80年代。

1911年5月8日，王季同向英國(guó)愛爾蘭皇家科學(xué)院提交了一篇用英文撰寫的題為 《四元函數(shù)的微分法》（TheDiffer－entiationofQuaternionFunc－tions）的現(xiàn)代數(shù)學(xué)論文。這篇論文在兩個(gè)月后，即1911年7月13日就在 《愛爾蘭皇家科學(xué)院

會(huì) 刊 》（ProceedingsoftheRoyalIrishAcademy）上發(fā)表了。這篇論文具有獨(dú)創(chuàng)性且達(dá)到了一定學(xué)術(shù)水平，是目前所知中國(guó)學(xué)者最早在國(guó)際學(xué)術(shù)刊 物發(fā)表的現(xiàn)代數(shù)學(xué)論文。而現(xiàn)今學(xué)界一般誤認(rèn)為，胡明復(fù)1918年在《美國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)會(huì)刊》發(fā)表的論文 《具有邊界條件的線性積分—微分方程》，是中國(guó)學(xué)者最早發(fā)表的現(xiàn)代數(shù)學(xué)論文。四元數(shù)是由愛爾蘭數(shù)學(xué)家哈密頓在長(zhǎng)期研究復(fù)數(shù)的基礎(chǔ)上于1843年正式提出的。1902年周達(dá)到日本調(diào)查算學(xué)，帶回一本三上義夫翻譯的有關(guān)四元數(shù)

的日文稿本。王季同是否從周達(dá)那里借到了這些書，從而了解到四元數(shù)的知識(shí)，不得而知。1909年，京師大學(xué)堂數(shù)學(xué)教授顧澄翻譯出版了美國(guó)數(shù)學(xué)家哈代（A.S.Hardy）所著《四原原理》（Ele－mentsofQuaternions），比較系統(tǒng)地介紹了四元數(shù)的基本內(nèi)容，王季同的胞兄王季烈為之作序。王季同赴英之前有可能看到此譯本。

王季同在 《四元函數(shù)的微分法》這篇論文中，主要解決了在四元數(shù)q=w+ix+jy+kz（四元變量）與其微分dq非共面情況下，如何得到q的函數(shù) f（q）的一般微分表達(dá)式的問 題。它打破了國(guó)際數(shù)學(xué)界以往只知道四元數(shù)q與其微分dq共面時(shí)f（q）的微分公式的局限，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)得出了它們不共面時(shí)的一般微分表達(dá)式。王季同的這篇論文發(fā)表在中華民國(guó)

成立前夕、中國(guó)數(shù)學(xué)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型之際。它的發(fā)表意味著王季同完成了由中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育的學(xué)生與教師向現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著中國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究的開端，中國(guó)數(shù)學(xué)復(fù)興的曙光已經(jīng)露出了地平線。

（作者單位：中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所）