章梓良+邵紅能

在2002年獲得首屆國(guó)家最高科技獎(jiǎng)之前，除了數(shù)學(xué)界，知道他的人還非常少，他不但不和媒體打交道，甚至連身邊的人他也不會(huì)湊得很近。90歲后的他依舊時(shí)常光腳穿皮鞋在家走動(dòng)，說(shuō)這是懶人最好的鍛煉方法。他滿(mǎn)頭銀發(fā)，胖胖的臉上架一副眼鏡，高興時(shí)脖子一縮，便笑起來(lái)。這位“老頑童”就是中外公認(rèn)的數(shù)學(xué)大師吳文俊。

2017年5月7日7時(shí)21分，這位享譽(yù)國(guó)際的數(shù)學(xué)界巨擘、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員駕鶴西行，享年98歲。

吳文俊的主要成就在拓?fù)鋵W(xué)和數(shù)學(xué)機(jī)械化兩個(gè)領(lǐng)域。他在拓?fù)鋵W(xué)的“示性類(lèi)”“示嵌類(lèi)”的研究方面取得一系列重要成果，完成了拓?fù)鋵W(xué)中的奠基性工作，至今仍被國(guó)際同行廣泛引用。他繼承和發(fā)展了中國(guó)古代數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)（即算法化思想），將其運(yùn)用于幾何定理的機(jī)器證明，從而徹底改變了這個(gè)領(lǐng)域的面貌。他的“吳方法”在國(guó)際機(jī)器證明領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響，有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前國(guó)際流行的主要符號(hào)計(jì)算軟件中，基本上都實(shí)現(xiàn)了吳文俊的算法。

從平凡少年到拓?fù)鋵W(xué)大師

吳文俊1919年5月12日出生于上海，祖籍浙江嘉興。因戰(zhàn)亂原因，全家從嘉興遷至地勢(shì)高、遠(yuǎn)離戰(zhàn)亂的上海青浦縣朱家角定居。吳文俊自幼受父親的民主思想熏陶，4歲時(shí)被送到弄堂里的文蔚小學(xué)讀書(shū)，課程簡(jiǎn)單，因此有許多空余時(shí)間。但是吳文俊在小學(xué)時(shí)成績(jī)平平，也沒(méi)有顯示出獨(dú)特的數(shù)學(xué)才華，初中時(shí)數(shù)學(xué)甚至得過(guò)零分。不過(guò)，他從小就對(duì)讀書(shū)有濃厚興趣，初中時(shí)國(guó)文成績(jī)一直不錯(cuò)。

14歲時(shí)，吳文俊在上海正始中學(xué)讀高中。一次物理考試，題目特別難，但吳文俊的成績(jī)極為出色，引起物理老師趙貽經(jīng)和校方的重視。但是趙貽經(jīng)認(rèn)為，吳文俊物理好主要是因?yàn)閿?shù)學(xué)特別強(qiáng)，后來(lái)力薦他在進(jìn)入大學(xué)時(shí)選擇數(shù)學(xué)系。以?xún)?yōu)異成績(jī)結(jié)束3年的中學(xué)生活后，吳文俊獲得了學(xué)校特設(shè)的獎(jiǎng)學(xué)金——每年100塊銀元的資助。在當(dāng)年這筆錢(qián)相當(dāng)可觀，幾乎是一家人一年的花銷(xiāo)，如果沒(méi)有這筆獎(jiǎng)學(xué)金，家里支撐他讀大學(xué)將會(huì)很艱難。但這筆獎(jiǎng)學(xué)金有個(gè)條件，要報(bào)考校方指定的學(xué)校和專(zhuān)業(yè)。“因?yàn)檫@筆獎(jiǎng)學(xué)金，我歪打正著走上數(shù)學(xué)這條路，可以說(shuō)一半主動(dòng)，一半被動(dòng)?！眳俏目∪缡钦f(shuō)。但無(wú)論如何，這第一筆獎(jiǎng)學(xué)金推動(dòng)了吳文俊其后幾十年獲得各種榮譽(yù)的數(shù)學(xué)生涯。

吳文俊的青少年時(shí)代是在抗戰(zhàn)的炮火中度過(guò)的。1940年，他從上海交通大學(xué)數(shù)學(xué)系畢業(yè)，到處奔波才在郊區(qū)的中學(xué)找到了一個(gè)位置。此后整整5年，他都沒(méi)有接觸數(shù)學(xué)研究?？箲?zhàn)勝利后，吳文俊由親友推薦結(jié)識(shí)了數(shù)學(xué)大師陳省身。此時(shí)，拓?fù)鋵W(xué)正在興起，被稱(chēng)為“現(xiàn)代數(shù)學(xué)的王后”，陳省身把他引上了拓?fù)鋵W(xué)的正途。在陳省身身邊一年多的時(shí)間里，吳文俊展露了穎異的才華，極受陳省身賞識(shí)。

1947年春天，陳省身到北京清華大學(xué)數(shù)學(xué)所教課，數(shù)學(xué)家曹錫華和吳文俊同行。在清華，他們兩人同住一間宿舍。吳文俊每天攻關(guān)到深夜，證明出自己想要的結(jié)果才上床睡覺(jué)，早晨一覺(jué)醒來(lái)，對(duì)曹錫華說(shuō)：“證出來(lái)了。”到了晚飯時(shí)發(fā)現(xiàn)證明有錯(cuò)。于是繼續(xù)攻關(guān)，早晨起床，又對(duì)曹錫華說(shuō)：“證好了。”到了下午又發(fā)現(xiàn)證明有漏洞。如此反復(fù)多次，最終獲得成功。取得階段性成果時(shí)距他進(jìn)數(shù)學(xué)所還不到一年，這充分顯示了吳文俊的實(shí)力。

在拓?fù)鋵W(xué)研究中，他引進(jìn)的“示性類(lèi)”和“示嵌類(lèi)”被稱(chēng)為“吳示性類(lèi)”和“吳示嵌類(lèi)”，他導(dǎo)出的“示性類(lèi)”之間的關(guān)系式被稱(chēng)為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓?fù)鋵W(xué)的重大突破之一，成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果。在現(xiàn)代示性類(lèi)理論中，吳文俊的這項(xiàng)成果已經(jīng)被看成公理，是整個(gè)理論的基石。

在陳省身教授的推薦下，吳文俊去法國(guó)研讀深造。后來(lái)，他在接受中央電視臺(tái)《大家》欄目采訪(fǎng)時(shí)，回憶道：“陳省身先生沒(méi)有讓我去當(dāng)時(shí)歐洲的數(shù)學(xué)中心巴黎，而是把我安排在法國(guó)的一個(gè)邊陲小城里。陳先生說(shuō)，‘你是去學(xué)習(xí)，做研究，應(yīng)該離那些繁華喧囂的城市遠(yuǎn)些。”

在法國(guó)寂靜的邊城，吳文俊一如當(dāng)?shù)氐膶W(xué)者，在咖啡館的一角獨(dú)自日復(fù)一日地進(jìn)行縝密的思考和運(yùn)算，埋頭沉入到拓?fù)鋵W(xué)中。在這一時(shí)期，他證明了4K維球無(wú)近復(fù)結(jié)構(gòu)，在拓?fù)鋵W(xué)界引起不小的震動(dòng)。當(dāng)年的拓?fù)鋵W(xué)界大師霍普夫質(zhì)疑這個(gè)結(jié)果，“他帶了助手來(lái)‘興師問(wèn)罪了，在校園中坐下我們就開(kāi)始討論，最后他還是服氣了”。時(shí)隔多年后，吳文俊依然能清晰地回憶起當(dāng)年這段“官司”，并且為此而發(fā)笑?！澳阋J(rèn)真去做，不要去考慮是否得獎(jiǎng)這類(lèi)的問(wèn)題。如果只想著我要做一個(gè)得獎(jiǎng)的工作，那么你恐怕什么工作也做不出來(lái)?！眳俏目∪绱私庾x自己在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的巨大成就。

從數(shù)學(xué)史中領(lǐng)悟算法精髓

在文革期間，吳文俊被下放到北京海淀區(qū)學(xué)院路附近的北京無(wú)線(xiàn)電一廠勞動(dòng)。他的到來(lái)引起廠里工人的好奇心，大家紛紛跑去看一位教授是怎么工作的。在車(chē)間里，吳文俊戴著眼鏡，認(rèn)真地焊接線(xiàn)路，臉湊得很近，圍觀的工人看著都笑了，有人就說(shuō)：“教授干活要把自己的鼻子焊上去?！?/p>

但吳文俊是個(gè)樂(lè)觀的人，即便是談到文革時(shí)期的遭遇，他也認(rèn)為自己受益頗多。首先，不得不勞動(dòng)，改變了他的一些思想觀念。吳文俊說(shuō)：“我的習(xí)慣是不動(dòng)手的，家務(wù)事我到現(xiàn)在也不做。但在文革期間思想受到?jīng)_擊，認(rèn)識(shí)到人不能不動(dòng)手。那時(shí)候買(mǎi)了一套工具，我也這兒鉆鉆，那兒捅捅地瞎碰，總是出問(wèn)題。那段時(shí)間，我的最大收獲就是深刻認(rèn)識(shí)到——人還是要?jiǎng)邮?。?shù)學(xué)機(jī)械化研究就是得益于那一時(shí)期的動(dòng)手工作?！?/p>

20世紀(jì)70年代，吳文俊把注意力轉(zhuǎn)向了計(jì)算問(wèn)題，特別是尋找?guī)缀沃凶詣?dòng)機(jī)器證明的有效方法。由于當(dāng)時(shí)的環(huán)境，還不能讀專(zhuān)業(yè)書(shū)刊，但能讀史書(shū)，吳文俊便轉(zhuǎn)向中國(guó)數(shù)學(xué)史研究，并從中得到啟發(fā)，為未來(lái)開(kāi)創(chuàng)具有中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)特點(diǎn)的數(shù)學(xué)機(jī)械化之路，奠定了思想基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)北京無(wú)線(xiàn)電一廠正在生產(chǎn)電子計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)的性能引起吳文俊濃厚的興趣。于是，在近耳順之年，吳文俊開(kāi)始學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)，并且在若干年內(nèi)，他的上機(jī)時(shí)間都遙居全所之冠。經(jīng)常早上不到8點(diǎn)，他已在機(jī)房外等候開(kāi)門(mén)，甚至24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)的情況也時(shí)有發(fā)生。當(dāng)時(shí)，吳文俊這樣描述電子計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)的發(fā)展將產(chǎn)生的影響：“對(duì)于數(shù)學(xué)未來(lái)發(fā)展具有決定性影響的一個(gè)不可估量的方面是，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)帶來(lái)的沖擊。”

在嶄新的數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域，他提出的用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的“吳方法”被認(rèn)為是自動(dòng)推理領(lǐng)域的先驅(qū)性工作?！皡欠椒ā崩^承和發(fā)揚(yáng)了中國(guó)古代數(shù)學(xué)基于“計(jì)算”的傳統(tǒng)，與通常基于邏輯的方法根本不同，首次試想了高效的幾何定理自動(dòng)證明。國(guó)際機(jī)器證明研究領(lǐng)域的權(quán)威人物S.穆?tīng)栒f(shuō)：“在吳文俊之前，機(jī)械化的幾何定理證明處于黑暗時(shí)期，而吳的工作給整個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)光明?！?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/07/01/bkzs201712bkzs20171205-3-l.jpg" style="">

因?yàn)檫@項(xiàng)工作，他獲得了2006年的“邵逸夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”，評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)寫(xiě)道：“通過(guò)引入深邃的數(shù)學(xué)思想，吳文俊開(kāi)辟了一種全新的方法，該方法被證明在解決一大類(lèi)問(wèn)題上都是極為有效的。吳的方法使該領(lǐng)域發(fā)生了一次徹底的革命性變化，并導(dǎo)致了該領(lǐng)域研究方法的變革?！?/p>

中國(guó)古代數(shù)學(xué)道路將成為數(shù)學(xué)的未來(lái)

吳文俊十分推崇我國(guó)宋代科學(xué)家沈括，“沈括是很了不起的，他在物理、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、天文、冶煉、醫(yī)藥等領(lǐng)域都有杰出貢獻(xiàn)。我常對(duì)別人說(shuō)，沈括的了不起之處，就在于他重視實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在中國(guó)古代科學(xué)史上無(wú)出其右。如果他的實(shí)踐精神能早些為人所認(rèn)識(shí)并繼承的話(huà)，中國(guó)早就成為科技大國(guó)了”。

吳文俊是一位傳奇人物。國(guó)際數(shù)學(xué)界不乏早年成名的杰出天才，但很少有人會(huì)兩度登上學(xué)術(shù)巔峰，更少有人能在晚年開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新領(lǐng)域，并再度占據(jù)世界領(lǐng)先地位?！疤熨Y聰慧，有數(shù)學(xué)天賦。是一位杰出的數(shù)學(xué)家，他的工作表現(xiàn)出豐富的想象力及獨(dú)創(chuàng)性。他從事數(shù)學(xué)教研工作，數(shù)十年如一日，貢獻(xiàn)卓著?！边@是國(guó)際數(shù)學(xué)大師陳省身對(duì)吳文俊的評(píng)價(jià)。吳文俊為人低調(diào)，并不喜歡評(píng)價(jià)自己，但是對(duì)數(shù)學(xué)未來(lái)的發(fā)展，這位數(shù)學(xué)大師卻留下了獨(dú)到的見(jiàn)解：“將來(lái)的數(shù)學(xué)，應(yīng)該是走中國(guó)古代數(shù)學(xué)道路，而不是國(guó)際道路，這是一條總的趨勢(shì)?！?/p>

2010年5月4日，國(guó)際小行星中心發(fā)布公報(bào)通知國(guó)際社會(huì)，將國(guó)際永久編號(hào)第7683號(hào)小行星永久命名為“吳文俊星”。這位大師雖然已經(jīng)逝去，但他留下的科學(xué)貢獻(xiàn)卻會(huì)永久閃耀在人類(lèi)文明的星空之上。

【責(zé)任編輯】張小萌