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今天,
在纪念5.12汶川
地震的同时,还有一个人也值得
我们深刻缅怀,他就是给数学界带来
另一场“地震”的吴文俊院士,
今天正是他的百岁诞辰。
他被尊称为
“中国数学的旗帜”,
他先后荣获过陈嘉庚数理科学奖;
首届求是科技基金会杰出科学家奖;
首届国家最高科学技术奖;
邵逸夫国际数学大奖。
这些
金光闪闪的奖项背后,
是他在拓补学和数学机械化证明领域
孜孜不倦的探索。
1919年5月12日,
吴文俊出生在江苏省青浦县
(今上海青浦区)朱家角镇。
4岁时,
吴文俊就进入了小学,
因为年纪小,读了两次六年级,
才够着升入中学的年纪。当时,
数学并不是他最青睐的学科。
初中时,
由于躲避日军轰炸之乱,
吴文俊耽误了学习,回到学校后数学
考试竟考了个零分。对此他还是很介意的,
多年后提起,他还会认真地解释,
这是个突发事件。
吴文俊
后来成为数学大师其实是
“命运造成的美妙的错误”,
用他自己的话说,“我学数学
是被动的。”
中学时期,
他最喜欢的学科是物理,
在题目困难的时候还能拿到高分,
物理老师认为这是基于他数学好的缘故,
就游说学校给他定向的奖学金,让他
去考上海交大数学系。这正好能解决
他家庭条件不好的问题,
于是投身数学系。
大学期间,
吴文俊对数学逐渐
“开窍”,打下了拓扑学的基础。
当时正是点集拓扑发展的黄金时期,
吴文俊认真研究了几种经典的
数学著作。
当时,
吴文俊和赵孟养
是那一届上海交大数学系仅有的
两名学生。毕业后,赵孟养留在上海交大
数学系当了助教,吴文俊去了中学当数学教师,
但他很沮丧,由于没有看书的时间
和空间,他对于研究数学的
愿望完全淡掉了。
大学毕业后,
吴文俊有幸得益于赵孟养的
帮扶。赵孟养借口“想要做其他事情”,
把自己的助教职位让给了吴文俊,实际上
他却赋闲在家。赵孟养还安排吴文俊
结识了数学大师陈省身。
那时,
已经在国际上成名的
陈省身正在筹建中央研究院数学研究所,
打算从全国著名高校的数学系抽调青年人才,
充实数学所的力量。吴文俊自告奋勇,
但却出人意料地被调到了数学所的
图书馆管理图书。
每天,
吴文俊都如饥似渴地
饱览数学书籍,并且乐在其中。
直到有一天,陈省身找到他说,看了前人的书
等于欠了前人的债,而“还债”的方式
就是不断写论文和著书,
推动数学发展。
吴文俊
这才明白陈省身的良苦用心,
开始投入到选题和研究中去,
并发表了第一篇论文。
第一篇
拓扑学研究论文,
被陈省身批评“方向不对头”,
吴文俊冷静地调整题目,很快将美国
数学家惠特尼的拓扑学乘积公式
作为自己的研究方向,
并取得了突破性的成就。
吴文俊自称,
对惠特尼乘积公式进行验证
是在科学研究上第一个比较有意义的工作,
这个工作持续了一整年,经过了
无数次反复和修正。
后来,他的论文
被数学领域最权威的学术杂志
《数学年刊》采用,被后人视为学术经典。
彼时的吴文俊还不到30岁,
成为“可畏的后生”。
一年后,
陈老建议吴文俊到
法国斯特拉斯堡大学,师从法国数学家
亨利·嘉当。不巧,嘉当却转到
巴黎教书了。
于是,他转投
另一位教授埃瑞斯曼门下,
却因祸得福。因为,埃瑞斯曼的研究方向
和陈省身对吴文俊的指导殊途同归,
让吴文俊少走了不少弯路。
1950年,
经过两年多的刻苦钻研,
吴文俊引进了新的示性类,也就是
后来以他的姓氏命名的“吴示性类”,
并证明了吴公式:W=SqV,
在拓扑学界引起了轰动。
此前,
他已经凭借在拓扑学的
研究成果完成论文和答辩,获得了
法国国家博士学位。
完成既定研究后,
吴文俊向导师汇报成果时,
无意中提到的“另外一个小结果”,
却意外获得了导师的称赞,
让他抓紧写文章并发表。
文章发表后,
他迅速获得了业内大家的
称赞,因为他解决的正是当时拓补学
研究的热点,证明4k维球无近复结构。
而更令国际学界惊讶的是,解决这个
问题的是个中国年轻人。
拿到博士学位后,
法国的师友极力挽留吴文俊
在海外工作,普林斯顿大学也千里迢迢
给他寄去了聘书。但是吴文俊毅然回国了。
他认为,学业有成之后回国
是天经地义的。
1951年,
吴文俊回到祖国,
他先后在北京大学和中科院数学所
工作,短短几年内,吴文俊写出了二十多篇
论文和一部专著。其时恰逢拓扑学
高速发展的时期,吴文俊成了
国际知名的拓扑学专家。
1956年,
吴文俊成为首届
国家自然科学奖一等奖得主。
次年,他当选为中国科学院学部委员,
是当年最年轻的学部委员。
“大跃进”开始后,
中科院数学所响应号召,
主张“以理论联系实际”,将从事
纯理论研究的人员改组为数理学部、
微分方程、逻辑与计算,以及
应用运筹学等几个小组。
吴文俊
被分到了应用运筹学小组,
他投入了陌生的运筹学的研究中,
并且很快也取得了
突破性的成果。
然而,
随着“文革”的全面展开,
他进行数学研究的时间和机会越来越少,
吴文俊就随遇而安地在“关禁闭”的房间里
学习马列著作和毛泽东思想,在他看来,
这些会对一个人的数学思维
有所启发。
吴文俊
借机读了不少与中国古代
数学相关的典籍,他认为从西汉到宋元,
中国数学一直居于世界领先水平,16世纪后,
中国的数学发展才一度中断。但是吴文俊
有信心,中国的数学在未来
仍然能够崛起。
“文革”期间,
吴文俊家的五间房屋被占用,
只剩下两间。他不得不精简藏书,将书当做
废品卖。好在他保留了很多影印本的
德文版数学书,这些书在“文革”后的
数学研究中派上了大用场。
“文革”后,
吴文俊已经年逾六旬。
他没有选择躺在功劳簿上享清福,
而是重整旗鼓投入了数学机械化的研究中。
他首次真正接触计算机,并被计算机的
效率折服,同时意识到了将数学
与计算机结合起来的必要性。
当时,
吴文俊为了在不够精细的
计算机设备和尚不发达的计算机算法基础上
研究数学机械化,“狠下了一番笨工夫”。
他演算中出现的多项式很多时候有数百上千项,
抄下来就要用好几页纸,演算推导的
结论还必须在计算机上得到验证。
吴文俊
自学了Basic语言,
当他能编写4000行Basic语言程序时,
日新月异的计算机领域已经淘汰了Basic语言。
他只好又从头开始学习Algol语言。好不容易
能够熟练使用Algol语言编程了,又开始
普及Fortran语言,他已经编好的
程序再次做废,又一次
重头再来。
当时的数学所
只有一台计算机,吴文俊经常
从早晨7点开始整整工作一天,午饭就是
一个馒头,一边工作一边吃。傍晚回家吃完饭,
将白天的演算结果整理出来,又回到研究所
继续工作到深夜乃至凌晨,
几年如一日。
就这样,
他终于研究出了用计算机证明
数学原理的“吴方法”。这种方法简单自然,
水到渠成,非常容易讲解和使用。它将公认的
难题用最基本的方法加以解决,正是
数学界最高的境界。
“吴方法”的问世,
以1977年吴文俊在《中国科学》
上发表的《初等几何判定问题与机械化问题》
为标志。之后,他又发表了
一系列的研究成果。
研究成果
先在国外引起了轰动,然后
影响力逐渐转移到国内,带动了国内的
机械证明研究。吴文俊说,搞数学,光发表
论文不值得骄傲,应该有自己的东西。
不能外国人搞什么就跟着搞什么,
应该让外国人跟我们跑,
这是可以做到的。
“吴方法”
正是验证了这句话,
将中国的数学机械化领域带到
世界前沿。他用计算机证明几何定理的
方法,开拓了一条新的数学道路,
给学术界带来另一场“地震”。
每当有人说他是
天才,吴先生总会嗤之以鼻,
说自己是个笨人,同时补充道,
数学是笨人学的。
2000年,
在国家科学技术奖励大会上,
吴文俊获得首届国家最高科学技术奖,
这是以国家名义为科学家授予的
最高荣誉。
在当时的介绍中,
他的成就对拓扑学作出了
巨大贡献,以及开创了崭新的
数学机械化领域。
2010年,
因他在数学领域的付出,
经国际天文学联合会小天体命名委员会
批准,第7683号小行星被永久
命名为“吴文俊星”。
2017年,
吴文俊先生因病医治无效,
在北京不幸逝世,享年98岁。
温家宝撰文
追忆吴文俊:我一时难以接受
这位对数学充满激情、饱含智慧、乐观向上
的著名科学家离开了我们。我和吴先生
谈话的情形仿佛就在昨天,他一生
锲而不舍的精神永远留在了
人们心间。
音容犹在,口碑长存。
致敬,缅怀!
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