【致敬】吴文俊:数学王国尽情徜徉,传奇人生低调演绎

科协改革进行时 2020-06-15

  “总有一些人,我们知之甚少,可他们是真正的巨星,中国的骄傲,国家的功臣。他们是杰出的,更是伟大的。”

  吴文俊就是这样的一颗巨星。

  

  37岁时,他与华罗庚、钱学森一同获得首届国家自然科学奖一等奖,次年当选中国科学院学部委员(院士);世纪之交,他与中国杂交水稻之父袁隆平共同捧得首届国家最高科技奖;2019年9月,因其为新中国建设和发展作出的杰出贡献,吴文俊被授予“人民科学家”国家荣誉称号。

  然而,这样一位极具国际影响力的数学大家,却很少接受媒体的采访。在他看来,做研究就要实事求是,踏踏实实,科学的道路上没有“便宜”可捡,要多花些功夫钻研,功夫不到,哪里会有什么灵感?

  歪打正着,数学人生的奇妙开端

  1919年5月,吴文俊出生于上海的一个普通家庭。为躲避战乱,吴文俊的童年时期先后在上海与浙江嘉兴老家度过,很难得到系统的教育学习。直到1933年,吴文俊回到上海,在正始中学读高中,才开始了稳定的读书生涯。

  

  吴文俊高中时兴趣并不在数学,最喜欢的学科是物理。一次物理考试,题目特别难,但吴文俊的成绩极为出色,引起了物理老师和校方的重视。但是物理老师认为,吴文俊物理成绩好主要是因为数学特别强。毕业时,吴文俊成绩优异,取得了学校特设的奖学金资格,但这笔奖学金有个条件,就是要报考校方指定的数学学科。

  “这个校长决定把这个奖学金给我,所以我就去考交大数学系。我要是没有这个奖学金,我没有钱,家里面条件不够,当时学费都是挺高的。”吴文俊笑着说道。机缘巧合下,吴文俊进入交通大学数学系,开启了他的数学人生。

  恩师领路,尽显数学天赋

  战火纷飞的年代,无论是求学还是科研都并非易事。

  1940年,吴文俊大学毕业,时值抗战,上海沦陷。在此后长达五年的时间里,他辗转在几所中学担任教师,靠着微薄的薪水教书为生。直到1946年,吴文俊遇到了改变他一生的关键人物——陈省身。

  “陈省身是我的领路人,决定了我一生的工作和科学道路。如果当时没遇见他,我很可能在数学上一事无成。”耄耋之年的吴文俊回忆起恩师。陈省身是20世纪最伟大的几何学家之一,当时他回国筹建中央研究院数学研究所,带来了关于拓扑学方面的新理论,在他的引导下,吴文俊开始研究当时最前沿的数学领域——拓扑学。

  

  “悠悠吴氏类,圣手剪裁功。数坛不世文,俊名青史留。”吴文俊在拓扑学的成就是毋庸置疑的。

  当时,吴文俊作为拓扑学领域刚入门的后生,仅用了短短不到一年时间,就将美国著名的拓扑学大师施蒂费尔·惠特尼的对偶定律证明化繁为简,成果发表在世界顶尖数学期刊《数学年鉴》后,引起了轰动。惠特尼原本的证明过程十分复杂,他还计划写书阐述证明过程,见到只有短短几页的吴文俊证明后,惠特尼说:“我的证明可以扔进废纸篓了。”

  负笈海外,引发拓扑学“地震”

  1947年,在陈省身的推荐下,吴文俊赴法留学。

  在拓扑学领域,示性类理论研究计算极为困难。法留学期间,吴文俊开创性地创造了“吴示性类”,巧妙地将示性类研究这个“难学中的难学”形成了系统的理论,还给出刻画各种示性类之间关系的“吴公式”。此后,吴文俊还在拓扑学中建立了“吴示嵌类”“吴示浸类”和“吴示痕类”的基本概念。

  

  “吴公式”、“吴示性类”、“吴示嵌类”一系列研究成果的发表引发了拓扑学的一次“地震”。二十世纪五十年代因拓扑学获得菲尔兹奖的五位数学家无一不引用吴文俊的研究成果,其中三位则是直接拿来使用,而这位“给别人饭碗的数学家”早在1951年游子归国。

  吴文俊并没有因为错过菲尔兹奖而沮丧,反倒继续着他的创造性数学研究,在花甲之年开拓了数学史上第一个中国原创领域。

  

  从入门拓扑学到取得突破性成果,吴文俊仅用了四年,在他的影响下,拓扑学的发展进程被极大地推进,研究拓扑学的“武器库”得以形成,世界数学界公认,吴文俊在拓扑学中起到了承前启后的作用,他的研究成果至今仍被国际同行广泛引用。

  躬耕祖国,攀登数学机械化的高峰

  吴文俊是先行者。他认为“不能外国人搞什么就跟着搞什么,应该让外国人跟我们跑。”

  

  上世纪七十年代,吴文俊开始对中国数学史感兴趣,在进行了一系列中国数学史的研究后,他通过比较中西方数学发展史,独到地论述了中国古代数学的世界意义。

  从中国古代数学的研究中,吴文俊巧妙地洞察出中国古代数学中包含的机械化思想,它能够把几何问题转化为代数,再编成程序,输进电脑后代替大量的人工演算,这样就可以把数学家从繁重的脑力劳动中解放出来,进而推动科学的发展。吴文俊把这种机器证明冠名为“数学机械化”,后人称作“吴方法”。

  

  打破传统,古为今用。吴文俊在“一片争议声”中开宗立派,创立的独具中国特色的、享誉国际的数学机械化方法,揭示了中国数学的过去和未来,在日后解决了曲面拼接、机构设计、计算机视觉、机器人等高技术领域的核心问题,甚至为人工智能走出低谷点燃了指路明灯。

  在吴文俊看来,年纪大不等于不能创新,90岁高龄时,他还在研究世界级难题“大整数分解”,从未停下向数学高峰攀登的脚步。

  内心纯粹,鹤发童颜的“老顽童”

  令人意外的是,这位数学界泰斗人物还是个“老顽童”。

  网络上,吴文俊坐在大象鼻子上开怀大笑和将蟒蛇缠在脖子上的照片流传甚广。照片中的他鹤发童颜,开心得像个孩子,而那时他已是80多岁了;一次去香港参加研讨会,开会间隙出去游玩,年逾古稀的他竟坐上了过山车,玩得不亦乐乎;平日里,他会像年轻人一样去影院看电影,甚至连续看好几部影片,看完后一个人跑去知春路喝咖啡。“我就是心态年轻”他时常告诫年轻人,要让生活尽量轻松平淡,不要为无谓的烦恼干扰,不要成天胡思乱想。

  

  乐观豁达,谦逊淡泊,就是因为拥有如此纯粹的内心世界,吴文俊才能在复杂的数学问题上化繁为简,开辟新路。

  除此之外,吴文俊其实还有点“潮”。当年在法国学成归国后的吴文俊已经34岁了,却还是孤身一人,就在大家为他的终身大事着急时,他却与认识两个星期的陈丕和“闪婚”了,两人一牵手就是一辈子,恩爱地过了一生。

  

  实现科技强国梦需要众多学科的坚实理论体系和研究支撑,而数学则是一门无穷的科学,更需要无数个像吴文俊老先生这样终生踏实做研究的人不断开拓创新,为后人架桥铺路。

  大师已然远去,精神和光同尘。今天,我们致敬吴文俊,致敬他蜚声中外的科研成果;致敬他开朗豁达的人生态度;更致敬他青灯黄卷,几十年如一日的坚守!

  参考资料:

  1.《吴文俊:数学界的“老顽童”》,中国科学报

  2.《吴文俊:数学是笨人学的》,新华网

  3.《化繁为简 大巧若拙》,经济日报

  4.《数学家吴文俊 我的不等式》,央视网《大家》频道

  文/科协改革进行时 编辑整理

责任编辑:王超

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