要讓外國(guó)人跟這個(gè)中國(guó)人跑數(shù)學(xué)泰斗吳文俊

文/劉馳

在最新一期的《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中，有一句口號(hào)讓人非常感慨：讓大腦燃燒起來(lái)，讓科學(xué)流行起來(lái)。而且在節(jié)目中，有好多普通人并不熟悉的數(shù)學(xué)名詞頻繁出現(xiàn)，比如拓?fù)鋽?shù)學(xué)原理，比如拓?fù)湔奂垺６鴮?duì)于真正研究這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)大家，年輕人更是一無(wú)所知。

即使他在2017年5月7日永遠(yuǎn)地離我們而去，成了數(shù)學(xué)界無(wú)法挽回的重大損失，然而很多人對(duì)他仍然一無(wú)所知。

他是數(shù)學(xué)界的“泰斗”，他的示性類和示嵌類研究被國(guó)際數(shù)學(xué)界稱為“吳公式”“吳示性類”“吳示嵌類”，至今仍被國(guó)際同行廣泛引用。

他的名字叫吳文俊

吳文俊1919年5月12日出生于上海。1940年畢業(yè)于上海交通大學(xué)，1946年到中研院數(shù)學(xué)所工作。1947年赴法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)留學(xué)，1949年獲得法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位，隨后在法國(guó)國(guó)家科學(xué)中心任研究員。1951年回國(guó)，先后在北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院任職。1957年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。

吳文俊對(duì)數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域——拓?fù)鋵W(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。他引進(jìn)的示性類和示嵌類被稱為“吳示性類”和“吳示嵌類”，他導(dǎo)出的示性類之間的關(guān)系式被稱為“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。

1970年代后期，他開創(chuàng)了嶄新的數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域，提出了用計(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。他是我國(guó)最具國(guó)際影響的數(shù)學(xué)家之一，他的工作對(duì)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)研究影響深遠(yuǎn)。

吳文俊曾獲得首屆國(guó)家最高科技獎(jiǎng)(2000年)、首屆國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(1956年)、首屆求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)(1994 年)、邵逸夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(2006 年)、國(guó)際自動(dòng)推理最高獎(jiǎng)自動(dòng)推理杰出成就獎(jiǎng)(1997年)。

吳文俊曾與陳省身、程民德、胡國(guó)定等中國(guó)老一輩數(shù)學(xué)家共同提出“中國(guó)數(shù)學(xué)要在21世紀(jì)率先趕上世界先進(jìn)水平，成為數(shù)學(xué)強(qiáng)國(guó)”的宏偉目標(biāo)。

吳文俊提出搞數(shù)學(xué)，光發(fā)表論文不值得驕傲，應(yīng)該有自己的東西。不能外國(guó)人搞什么就跟著搞什么，應(yīng)該讓外國(guó)人跟我們跑。這是可以做到的。

他說(shuō)數(shù)學(xué)是笨人學(xué)的

“數(shù)學(xué)是笨人學(xué)的，我是很笨的，腦筋‘不靈’。”吳文俊說(shuō)。

可就是這樣一位自認(rèn)為“很笨”的人，總能站在數(shù)學(xué)研究的最前沿。

上世紀(jì)70年代，吳文俊第一次接觸到計(jì)算機(jī)，他敏銳地覺(jué)察到計(jì)算機(jī)的極大發(fā)展?jié)撃堋Ｊ苡?jì)算機(jī)與古代傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的啟發(fā)，他拋開已成就卓著的拓?fù)鋵W(xué)研究，毅然開始攀越學(xué)術(shù)生涯的第二座高峰——數(shù)學(xué)機(jī)械化。

為了解決機(jī)器證明幾何定理的問(wèn)題，他年近花甲從頭學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。那時(shí)，在中科院系統(tǒng)科學(xué)研究所的機(jī)房里，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一位老人的身影，不分晝夜地忘我工作。有很多年，吳老的上機(jī)操作時(shí)間都是整個(gè)研究所的第一名。

正是這種日積月累、刻苦努力的“笨功夫”，經(jīng)過(guò)近十年的努力，他用機(jī)器證明幾何定理終于獲得成功。

吳文俊開創(chuàng)的數(shù)學(xué)機(jī)械化在國(guó)際上被稱為“吳方法”，這個(gè)完全由中國(guó)人開創(chuàng)的全新領(lǐng)域，吸引了各國(guó)數(shù)學(xué)家前來(lái)學(xué)習(xí)。此后人工智能、并聯(lián)數(shù)控技術(shù)、模式識(shí)別等很多領(lǐng)域取得的重大科研成果，背后都有數(shù)學(xué)機(jī)械化的廣泛應(yīng)用。

雖然是杰出的數(shù)學(xué)家，但吳文俊小時(shí)候卻喜歡看歷史書籍，對(duì)數(shù)學(xué)并沒(méi)有多大興趣。在大學(xué)二年級(jí)時(shí)還曾一度對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣，甚至想輟學(xué)不念，是一位姓武的老師的精彩課程，改變了他對(duì)數(shù)學(xué)的看法。大學(xué)三四年級(jí)時(shí)的刻苦鉆研，更使他打下了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。

后來(lái)，吳文俊和數(shù)學(xué)大師陳省身的結(jié)識(shí)，使他走上了拓?fù)鋵W(xué)研究之路，并以自己的天才和功力很快在這一領(lǐng)域嶄露頭角，一發(fā)不可收拾。半個(gè)世紀(jì)里，他在拓?fù)鋵W(xué)、數(shù)學(xué)機(jī)械化和中國(guó)數(shù)學(xué)史等方面做出了開創(chuàng)性的世界級(jí)貢獻(xiàn)。他的成就奇跡般地大大縮短了中國(guó)近代數(shù)學(xué)與國(guó)際間的差距，大長(zhǎng)了中國(guó)人的志氣。

抱孫年齡再攀高峰

吳文俊深切地感受到：“對(duì)于數(shù)學(xué)未來(lái)的發(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，在不久的將來(lái)，電子計(jì)算機(jī)之于數(shù)學(xué)家，勢(shì)將如顯微鏡之于生物學(xué)家，望遠(yuǎn)鏡之于天文學(xué)家那樣不可或缺?！?976年，年近花甲的吳文俊放棄已成就卓著的拓?fù)鋵W(xué)研究，在抱孫子的年齡“不可思議”地毅然開始攀越學(xué)術(shù)生涯的第二座高峰——數(shù)學(xué)機(jī)械化。

實(shí)現(xiàn)腦力勞動(dòng)機(jī)械化，是吳文俊的理想和追求。他說(shuō)：“工業(yè)時(shí)代，主要是體力勞動(dòng)的機(jī)械化，現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)時(shí)代，腦力勞動(dòng)機(jī)械化可以提到議事日程上來(lái)，數(shù)學(xué)研究機(jī)械化是腦力勞動(dòng)機(jī)械化的起點(diǎn)，因?yàn)閿?shù)學(xué)表達(dá)非常精確嚴(yán)密，敘述簡(jiǎn)明。我們要打開這個(gè)局面?！?/p>

1977年，吳文俊關(guān)于平面幾何定理的機(jī)械化證明首次取得成功，從此，完全由中國(guó)人開拓的一條數(shù)學(xué)道路鋪展在世人面前。

數(shù)十年間，吳文俊不僅建立了“吳公式”“吳示性類”“吳示嵌類”“吳方法”“吳中心”，更形成了“吳學(xué)派”。近代數(shù)學(xué)史上第一次由中國(guó)人開創(chuàng)的這一新領(lǐng)域，吸引了各國(guó)眾多的數(shù)學(xué)家前來(lái)學(xué)習(xí)。因?yàn)椤笆止び?jì)算上千項(xiàng)的證明要幾天功夫，用計(jì)算機(jī)1秒鐘就可以完成?！?/p>

諾貝爾獎(jiǎng)沒(méi)有設(shè)數(shù)學(xué)獎(jiǎng)，人們通常把“菲爾茲獎(jiǎng)”譽(yù)為數(shù)學(xué)中的諾貝爾獎(jiǎng)。吳文俊的工作成果被5位菲爾茲獎(jiǎng)獲得者引用，有3位的獲獎(jiǎng)工作還使用了吳文俊的方法。一直到最近兩年，仍有菲爾茲獎(jiǎng)得主在引用吳文俊的經(jīng)典結(jié)果。

“做有意思的事”

在吳老心里，數(shù)學(xué)研究就是件“有意思”的事，尤其是晚年從事的中國(guó)古代數(shù)學(xué)研究，更是自己“最得意”的工作。

“我非常欣賞‘中國(guó)式’數(shù)學(xué)，而不是‘外國(guó)式’數(shù)學(xué)?！闭f(shuō)起自己感興趣的內(nèi)容，吳老精神十足：“中國(guó)古代數(shù)學(xué)一點(diǎn)也不枯燥，簡(jiǎn)單明了，總有一種吸引力，有意思！”

對(duì)于做研究，吳老有一套自己的“理論”：“天下的學(xué)問(wèn)那么多，大多數(shù)馬馬虎虎過(guò)得去就行，其余時(shí)間就在一兩件自己特別感興趣的事情上下功夫?！?/p>

事實(shí)上，從1946年由陳省身先生引薦到中央研究院數(shù)學(xué)研究所工作，吳文俊就一直沉浸在數(shù)學(xué)世界里，做自己“感興趣”、覺(jué)得“有意思”的工作。

在被稱為“現(xiàn)代數(shù)學(xué)女王”的拓?fù)鋵W(xué)研究中，初出茅廬的他僅用了一年多時(shí)間就取得突破，對(duì)美國(guó)著名拓?fù)鋵W(xué)大師惠特尼的對(duì)偶定理做出了簡(jiǎn)單新穎的證明；

上世紀(jì)50年代前后，他提出“吳示性類”“吳公式”等，為拓?fù)鋵W(xué)開辟了新的天地，令國(guó)際數(shù)學(xué)界為之矚目，成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果；

上世紀(jì)70年代，他開創(chuàng)了現(xiàn)代數(shù)學(xué)史上的第一個(gè)由中國(guó)人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域數(shù)學(xué)機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)了將

中國(guó)古代數(shù)學(xué)不但要振興，還要復(fù)興。古代數(shù)學(xué)書值得進(jìn)一步學(xué)習(xí)挖掘，但現(xiàn)狀是有些書失傳了。吳文俊認(rèn)為，應(yīng)該對(duì)地方志進(jìn)行收集、整理，會(huì)有新發(fā)現(xiàn)。

數(shù)學(xué)之外的吳文俊

走出工作間的吳文俊生活簡(jiǎn)單，待人平易。他衣著樸素、性格開朗、生性樂(lè)觀，走在街頭，完全是普通人群中的一員。

生活中的吳先生常?！俺霾省?。有一次去香港參加研討，活動(dòng)間隙出去游玩，年逾古稀的吳文俊竟坐上了過(guò)山車，玩得不亦樂(lè)乎。還有一次在澳大利亞，繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算、證明交由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。

復(fù)興古代數(shù)學(xué)

吳文俊推崇中國(guó)古代數(shù)學(xué)。在他眼中，中國(guó)古代數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單明了，有它自己的一套。他認(rèn)為，古代數(shù)學(xué)是符合現(xiàn)在計(jì)算機(jī)時(shí)代的數(shù)學(xué)，中國(guó)人的祖先創(chuàng)造出了非常適合應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)。這是很不可思議的。

談及《九章算術(shù)》，吳文俊說(shuō)：“術(shù)，就是講方法。比如求最大公約數(shù)，書里核心就一句話：以少減多，求其等也。大數(shù)減小數(shù)，一步步減下去直到兩邊相等，就得到兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)。還有方程章，古人想到了正負(fù)數(shù)，說(shuō)明中國(guó)人的抽象能力高人一等?！?/p>

中國(guó)古代數(shù)學(xué)所蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)機(jī)械化思想，對(duì)信息時(shí)代的數(shù)學(xué)現(xiàn)代化發(fā)揮著重大作用。在吳文俊眼里，中國(guó)古代數(shù)學(xué)就是一部算法大全，有著世界最早的幾何學(xué)、最早的方程組、最古老的矩陣。

中國(guó)古代數(shù)學(xué)的價(jià)值已被世界淡忘，但吳文俊卻洞察出其中包含著的獨(dú)特的機(jī)械化思想，它能夠把幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)，再編成程序，輸進(jìn)電腦后，代替大量復(fù)雜的人工演算，這樣就可以把數(shù)學(xué)家從繁重的腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，進(jìn)而推進(jìn)科學(xué)發(fā)展。這就是機(jī)器證明，后來(lái)吳文俊把它冠名為“數(shù)學(xué)機(jī)械化”。他“頑皮”地將蟒蛇纏在了脖子上，嚇得旁人紛紛往后退。這些驚人之舉，成為數(shù)學(xué)界的佳話，至今仍為人們津津樂(lè)道。

有一次，幾位數(shù)學(xué)機(jī)械化中心的年輕人向吳文俊請(qǐng)教健康長(zhǎng)壽的秘訣，他說(shuō)，我信奉一句話：能坐著就不站著，能躺著就不坐著，要讓生活盡量輕松平淡，不要為無(wú)謂的煩惱干擾。

“他不僅熱愛自己的專業(yè)，更熱愛豐富多彩的生活。”幾十年來(lái)，看圍棋比賽、讀歷史小說(shuō)、看歷史題材影片等愛好，伴著數(shù)學(xué)研究，隨吳文俊走到今天。他的老伴說(shuō)他“貪玩”，吳文俊卻解釋說(shuō)：“讀歷史書籍、看歷史影片，幫助了我的學(xué)術(shù)研究；看圍棋比賽，更培養(yǎng)了我的全局觀念和戰(zhàn)略眼光，圍棋中的小小棋子，每子下到哪兒都至關(guān)重要，所謂‘一著下錯(cuò)，全盤皆輸’。我們搞研究也是這樣，要有發(fā)展眼光、戰(zhàn)略眼光和全局觀念，才能出大成果。”

基礎(chǔ)研究是“好奇心驅(qū)動(dòng)的研究”，也許正是因?yàn)橥牟汇⒑闷嬷?，“?qū)動(dòng)”著吳文俊在數(shù)學(xué)王國(guó)里自由馳騁，屢戰(zhàn)屢捷。

淡泊自守，重工作輕名利，也許就是吳文俊永葆創(chuàng)新活力的秘訣。

大師雖已仙逝，其治學(xué)之風(fēng)永存。