尺算發(fā)明家于振善

文/韓麗萍

尺算發(fā)明家于振善

文/韓麗萍

上世紀40年代末，清苑縣（今保定市清苑區(qū)）出了一位震驚世界的農民發(fā)明家，他的先進事跡和研究成果先后通過世界各大媒體，迅速傳播五洲四海。得到了世界科學界廣大頂尖數理專家的一致稱贊。同時，他還應邀出席了全國第一屆工農兵英模代表大會，得到了毛澤東主席和朱德總司令等黨和國家領導人的親切接見。他就是我國著名尺算法發(fā)明家于振善先生。

一、求學之夢

1909年，于振善出生于清苑縣武安村一個貧苦農民家中。全家共9口人，僅靠村南十來畝河灘沙地勉強度日，過著“糠菜半年糧”的凄慘生活。

為了養(yǎng)家糊口，父親于黑灶曾經兩下關東，長年累月起早貪黑，為雇主挖參、伐木采山珍。兩個哥哥逢秋過麥也常去給富戶人家打短工，以補貼家用。因為家境貧寒，于家祖祖輩輩沒有出過一個識字人，吃盡了沒有文化的苦楚。當街坊四鄰的孩子們背起書包上學堂的時候，于振善卻每天只能背著筐頭去地里拾柴、砍草、剜野菜。讀書，對他來說成了可望而不可即的奢望。

1922年，于振善已經年滿14歲。望子成龍的父親終于找到了一個機會，將于振善以工友的身份送進村校，成為一名編外生，靠給學校擔水，掃地、打鐘來充抵讀書費用，過起了半工半讀的學習生活。艱辛的經歷，親人的期盼，求學的渴望，使他格外珍惜這次學習機會。

“三更燈火五更雞，正是男兒讀書時”。為了不辜負父輩、師長的殷切希望，把握這次來之不易的學習機會，于振善夙興夜寐，不分晝夜地埋頭苦讀。有時候，為了節(jié)省燈燭費用，他經常躲到街上的關帝廟里“借光”看書。功夫不負有心人。由于他勤奮努力，專心學習，很快超越了其他同學，贏得了校長和老師的一致贊譽。

于振善

于振善天資聰穎，富于想象力。在學習珠算時，他感到這種算法太費事，既要背口訣，記進位，還容易出錯。于是，就暗下決心，決定另辟蹊徑，發(fā)明一種更加便捷、準確的計算方法。

可是，好景不長。正當他準備刻苦攻關，實現自己人生抱負的時候，命運又給他開了個不大不小的玩笑。

三年后，由于連年饑荒，于振善再次因為家貧輟學，不得不戀戀不舍地走出了學校大門。離校后，他一邊幫助家里種地，一邊跟人學習木匠?！啊凰図斬砉ぁ媚贻p學門吃飯的手藝，總比死啃莊稼地強”為了減輕于振善因為失學造成的思想壓力，父母總是這樣開導他。

于振善最鐘情的學科是機械和數學。為了實現自己矢志不渝的人生夢想，在每天艱苦的勞動實踐中，他始終堅持學習，下地干活兒時也把課本帶在身邊，一有空閑就埋頭苦讀。對書中的每一句話、每一個口訣、每一個公式都反復琢磨，深刻領悟。

1927年，為了繼續(xù)他的科研事業(yè)，經人介紹，于振善背上行囊，長途跋涉2000余公里，到黑龍江省黑河縣拖拉機廠做工。當時，廠里的技術人員很保守，不愿意輕易將一些重要的機械原理和操做技術傳授給他，他在廠里只能做機修工，干一些搬搬扛扛的雜活兒。于是，他就不聲不響地偷偷學藝，還托人從哈爾濱買來許多有關機械制造方面的書籍挑燈夜讀。幾年后，他不但弄懂了拖拉機的制造和工作原理，還繪出了50多張機械構造圖，準備以后回家繼續(xù)研究。

1931年“九一八”事變后，日寇侵占了整個東北三省。于振善因不滿日本法西斯的殖民統(tǒng)治，便收拾行裝，準備攜帶圖紙回歸故里，繼續(xù)從事農業(yè)機械研究。誰知，半路上他卻遭到了日偽鐵警的攔截搜查，不但受到了日本憲兵的毒打，他精心繪制的圖紙也全部化為灰燼。

回到家鄉(xiāng)后，當他看到臉朝黃土背朝天的父老鄉(xiāng)親因為生產工具落后，還是那樣辛苦，就想效仿諸葛亮造“木牛流馬”的故事，制造一臺不需任何能源，只要轉動機關就能為人做工的機器。經過一段時間的艱苦努力，他終因缺乏基本的物理知識，結果造出了一個身體僵直、不推不動的怪物。機器雖未造成，他卻從中增長了見識，開拓了思路，為后來研究尺算法，加工制造新的計算工具打下了堅實的理論和實踐基礎。

二、研究尺算法

小時候，于振善就以聰明聞名鄉(xiāng)里。日常生活中，常有人請他計算地畝，而他也靠自己的聰明才智為鄉(xiāng)親們解決了很多計算難題。準確地說，于振善研究“尺算法”就是從解決地畝面積開始的。

有一次，清苑縣劃給安國縣一部分土地，縣長想知道剩余面積，因地圖形狀不規(guī)則，許多人都算不出來，只好向于振善求教。于振善仔細思索之后，就把地圖貼在一塊厚薄均勻的矩形木板上，依照比例計算出的面積為1000平方里，稱得重量為10兩。然后再沿清苑縣的界線鋸下來，稱得重量為7兩5錢3分，以此推算出全縣剩余面積約為753平方里，令人信服地解決了全縣面積的計算問題，留下了“巧木匠稱地圖”千古的佳話。

1936年，于振善為了計算方便，在艱苦紛繁的勞作之余，開始了他長達十年之久的新算法研究。

十幾年中，無論嚴寒酷暑還是春夏秋冬，一有空閑，他就將自己反鎖在一間低矮陰暗的磨坊里選材、劃線，反復驗算。

抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，他參加了共產黨領導的抗日游擊小組，每天給隊員們修理、校正和改造殺敵武器。但無論工作多么繁忙，他始終沒有停止過研究工作。

1942年“五一”大“掃蕩”期間，他先后兩次被日偽逮捕，關押在附近的崗樓里。別人都急得火燒火燎，他卻心無旁騖，利用這難得的“清閑”繼續(xù)進行研究。沒有工具，就用心算，用棍兒畫，整個班房的地面和墻壁都成了他驗算的“紙張”。于振善的做法，在當時的特定環(huán)境下，很難被人理解，有的笑他魔怔，有的干脆叫他于“瘋子”。面對一次次失敗和無數的嘲諷，他一直沒有動搖。在無數次的試驗中他逐漸掌握了必要的幾何知識，并發(fā)現了斜分法和等分原理，認清了數字與距離的關系。他嘗試用一塊有等距離平行線的木板做“地尺”，用一支可以在木板上活動的斜尺做“天尺”，制成了能計算乘、除、比例、百分比、斤兩互導的“尺算器”，成功地邁出了尺算發(fā)明的第一步。

在“尺算器”的基礎上，于振善又開始了對數尺的研究。對于對數知識，他從沒有接觸過，好在他善于想象，他首先利用“尺算器”計算倒數，制作了從1.00到2.00的倒數表。再把倒數表的101個數一個個加起來，用100去除，得到了從1-2的自然對數表，根據對數表，又制出對數算尺。

1947年4月，于振善成功地創(chuàng)造了“尺算法”，并先后制成方形、圓形和長形計算器。尺算法對加、減、乘、除，平方、開方、地畝、面積折合以及比例等問題計算，都可以不用口訣，幾秒鐘內一次求出結果。于振善稱之為“飛電尺算法”。這一消息傳開后，在當時文化還很落后的解放區(qū)不啻一枚重磅炸彈，立即引起了各方關注?？h政府、專區(qū)行署、邊區(qū)政府分別請他介紹情況，加以推廣；機關、學校、部隊也紛紛找他講解新算法。一時間，他的新算法在晉察冀邊區(qū)得到了迅速推廣，被廣泛用于地畝、土建、槍炮射程等復雜問題的計算；特別是在解放區(qū)土地改革中發(fā)揮了重要作用。同年9月，冀中行政公署羅玉川主任親自接見了他，并給他頒發(fā)了獎狀、獎金，還把“飛電尺算法”更名為“于振善尺算法”。

1948年3月，晉察冀新華書店第一次出版《于振善尺算法》。天津北洋大學（現天津大學）聞致中等人對其算法進行研究，用數學理論證明“尺算法”完全符合自然對數原理。該書于1950、1963年兩次再版，并作為教材編入了中學的輔助課本。1951年，《于振善尺算法》被收錄在上海大公報出版的《中國的世界第一》第四冊中。編者在書中充分肯定了于振善的成就，認為“這項偉大成就算作中國的世界第一是當之無愧的”。

三、再攀新高峰

1949年，為了幫助于振善提高文化水平，使其更能充分地發(fā)揮自己的聰明才智，已經年屆不惑的于振善被華北人民政府教育部保送到天津北洋大學學習。在校期間，于振善刻苦學習了解析幾何、微積分等8門課程，提高了數學基礎水平。

1950年9月25日，于振善光榮地出席了全國工農兵英模代表大會，并將自己編寫的尺算法講義獻給毛澤東主席。毛主席愉快地接受了他的禮物，并對他說：“當了勞模要努力學習，不要驕傲，要團結群眾?！贝髸陂g，劉少奇、朱德、林伯渠等黨和國家領導人都親切地同他握手，并在他的日記本上簽名留念。

1951年，于振善又轉到南開大學數學系繼續(xù)深造，并加入中國共產黨。1955年大學畢業(yè)后，他被分配到南京教學儀器廠技術科，使其發(fā)明的計算尺在教學儀器廠大量投產，填補了國家空白。

從此以后，于振善的發(fā)明創(chuàng)造如雨后春筍——

1959年，創(chuàng)造了“劃線計算法”和“數塊計算法”，經南京大學數學系鑒定和數學專家證明，完全符合數學原理。

1962年，又創(chuàng)造了“桿珠計算法”。此后，又陸續(xù)發(fā)明了“雙珠計算法”“復式珠算法”和“快準珠算法”。

這些發(fā)明，經中國科學院數學研究所鑒定后，編輯在《新計算法》一書中。他的事跡及算法先后刊登在《科學雜志》《科學通訊》《人民畫報》等刊物上，《人民中國》《中國建設》等刊物，還先后用英、法、西班牙和世界語將其算法介紹到世界各國。得到了世界頂尖數理專家的一致贊譽。

1961年，于振善從南方調回河北，被聘為河北大學數學系講師，主攻數學理論研究。在繁忙的教學工作之余，為了系統(tǒng)地總結和推廣新的計算方法，于振善又自己著手編寫了《新計算法》一書，將自己發(fā)明創(chuàng)造的全部計算方法匯入其中。遺憾的是，就在該書即將付梓之際，卻趕上了“文化大革命”的爆發(fā)，致使該書未能正式出版。

1969年，于振善因積勞成疾，身患半身不遂、腦血管硬化等多種疾病，但在病中他始終沒有停止研究和思考。1971年，這位自學成才的發(fā)明大師終因舊病復發(fā)，醫(yī)治無效，過早地離開了人世，享年62歲。

我國著名應用數學家趙訪熊教授曾對于振善的研究成果給予極高評價：“于振善同志在很不夠的數學基礎上，在很短的時間內，利用很不多的業(yè)余時間，發(fā)明了對數及算尺，再加上尺算器，完成了三個發(fā)明家的事業(yè)，這種成就算作中國的世界第一是當之無愧的！”□