追憶著名數(shù)學(xué)家吳文?。簲?shù)壇風(fēng)流，百年翹楚

淡泊名利，成就斐然

吳文俊，1919年5月出生于上海，1940年畢業(yè)于上海交通大學(xué)，1949年獲法國國家科學(xué)研究中心博士學(xué)位。中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員、著名數(shù)學(xué)家、中科院資深院士、第三世界科學(xué)院院士。

吳文俊是我國院士中的頂級人物，數(shù)學(xué)界的“泰斗”，長期從事數(shù)學(xué)前沿研究，在拓?fù)鋵W(xué)、中國數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)機(jī)械化等方面成就突出。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。1956年，他因在拓?fù)鋵W(xué)上的杰出成就而獲中國最高科技獎———國家自然科學(xué)獎一等獎，同期獲此殊榮的還有華羅庚和錢學(xué)森。

吳文俊同樣也是中國人工智能歷史上一位里程碑式的開拓者。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)為是自動推理領(lǐng)域的里程碑，他也因此獲得1997年的國際自動推理最高獎——埃爾布朗自動推理杰出成就獎。

而“吳文俊”這三個(gè)字最為全國、全世界所關(guān)注的是在2001年，他與“雜交水稻之父”袁隆平一起，從當(dāng)時(shí)的江澤民總書記手中接過首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎的證書，國家重獎他500萬。

化繁為簡，做出劃時(shí)代貢獻(xiàn)

數(shù)學(xué)是化繁為簡的科學(xué)，吳文俊恰恰具備化繁為簡的天賦。

拓?fù)鋵W(xué)被稱為“現(xiàn)代數(shù)學(xué)的女王”。上世紀(jì)50年代前后，吳文俊由繁化簡、由難變易，提出“吳示性類”“吳公式”等，為拓?fù)鋵W(xué)開辟了新的天地。

他的工作起到了承前啟后的作用，令國際數(shù)學(xué)界矚目，也因此成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果。吳文俊的工作被五位國際數(shù)學(xué)最高獎——菲爾茲獎得主引用，許多著名數(shù)學(xué)家從中受到啟發(fā)或直接以他的成果為起始點(diǎn)之一。

“對纖維叢示性類的研究做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)?！睌?shù)學(xué)大師陳省身這樣稱贊吳文俊。

“吳公式”發(fā)表于1950年，而吳文俊1940年畢業(yè)于上海交通大學(xué)。這10年并非一帆風(fēng)順——時(shí)值抗戰(zhàn)，上海在淪陷區(qū)，21歲大學(xué)畢業(yè)后，吳文俊有5年多都以中學(xué)教師的微薄薪資糊口，1945年8月份抗戰(zhàn)勝利后才迎來人生轉(zhuǎn)機(jī)。

1946年，吳文俊師從數(shù)學(xué)家陳省身，開始研究拓?fù)鋵W(xué)。

拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域之一，它研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的一些性質(zhì)。法國現(xiàn)代數(shù)學(xué)家狄多奈稱拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的女王。拓?fù)鋵W(xué)是著名的“難學(xué)”，而示性類理論研究拓?fù)鋵W(xué)中最基本的整體不變量，是拓?fù)鋵W(xué)中妙不可言的精品，堪稱“難學(xué)”中的“難學(xué)”。

會者不難，入門不久，吳文俊就展露出化難為易的天分。

1940年，美國數(shù)學(xué)家惠特尼發(fā)表了一個(gè)示性類的乘積公式，證明過程極其復(fù)雜。1947年，才學(xué)習(xí)拓?fù)鋵W(xué)不到一年的吳文俊，就給出了惠特尼乘積公式的簡短證明。陳省身見后大為贊賞，多次力薦，發(fā)表在世界頂尖數(shù)學(xué)期刊《數(shù)學(xué)年鑒》?；萏啬嵩居?jì)劃就此證明寫一本專著，見到只有短短幾頁的吳文俊證明后說：“我的證明可以扔進(jìn)廢紙簍了?！?p>

1947年11月份，28歲的吳文俊赴法留學(xué)，繼續(xù)拓?fù)鋵W(xué)的研究，僅用2年就獲取博士學(xué)位。他在這一領(lǐng)域的研究猛到什么程度呢？中科院院士林群曾經(jīng)笑言：拓?fù)鋵W(xué)在上世紀(jì)50年代前后鬧過五次“地震”，其中一次是由中國人“鬧”的，這個(gè)中國人就是吳文俊。

在拓?fù)鋵W(xué)研究中，吳文俊起到了承前啟后的關(guān)鍵作用。

他將原本處于起步階段的示性類概念由繁化簡，引入新的方法和手段，形成系統(tǒng)的理論。他引入一類示性類，被稱為“吳示性類”，還給出刻畫各種示性類之間關(guān)系的“吳公式”。此前，示性類的計(jì)算有極大困難。吳文俊給出了示性類之間的關(guān)系與計(jì)算方法，許多新的研究領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生。這最終使示性類理論成為拓?fù)鋵W(xué)中最完美的一章。吳文俊還在拓?fù)鋵W(xué)中建立了“吳示嵌類”“吳示浸類”和“吳示痕類”的基本概念。

在吳文俊的影響下，研究拓?fù)鋵W(xué)的武器庫得以形成，這極大地推進(jìn)了拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展。許多著名數(shù)學(xué)家從吳的工作中受到啟發(fā)或直接以吳的成果為起始點(diǎn)之一，獲得了一系列重大成果。在20世紀(jì)50年代，國際數(shù)學(xué)大獎只有菲爾茲獎，5個(gè)因拓?fù)鋵W(xué)獲得菲爾茲獎的數(shù)學(xué)家引用過吳的工作，其中3位直接在獲獎工作中使用了吳的成果。

而此時(shí)的吳文俊，早已于1951年8月份游子歸國，歐美數(shù)學(xué)界只留下他的傳說。1958年當(dāng)他重訪法國時(shí)，朋友們對他說，“你若晚走幾個(gè)月，也許1954年的菲爾茲獎就給你了”。

吳文俊回國后還繼續(xù)著拓?fù)鋵W(xué)的研究，并獲得1957年1月份頒發(fā)的1956年度首屆國家自然科學(xué)一等獎。

數(shù)學(xué)機(jī)械化，一個(gè)由中國人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域

有時(shí)候，笨方法才是好方法。在數(shù)學(xué)機(jī)械化的開拓中，吳文俊大巧若拙。

曾于上世紀(jì)80年代在吳文俊門下讀博的高小山，至今記得30年前已年過六旬的導(dǎo)師每天忙碌在中科院系統(tǒng)所計(jì)算機(jī)房的身影。“他60歲才開始學(xué)編程，每天十幾個(gè)小時(shí)待在機(jī)房，若干年中，他的上機(jī)時(shí)間一直遙居全所之冠?！爆F(xiàn)任中科院數(shù)學(xué)院副院長的高小山說。

那時(shí)，吳文俊已開辟出數(shù)學(xué)機(jī)械化的新領(lǐng)域，其目標(biāo)很宏偉，是要讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)這種典型腦力勞動的機(jī)械化。也就是說，要讓計(jì)算機(jī)來證明數(shù)學(xué)定理。在機(jī)房編程，正是為了驗(yàn)證他這方面的數(shù)學(xué)工作成果。

這個(gè)領(lǐng)域的工作，貫穿著吳文俊濃厚的愛國主義情懷。在吳文俊看來，這是中國古代數(shù)學(xué)思想的復(fù)興。

1977年春節(jié)期間，吳文俊首次用手算成功驗(yàn)證了他的機(jī)器證明幾何定理方法的可行性。其后不久，他將論文《初等幾何判定問題與機(jī)械化證明》發(fā)表于《中國科學(xué)》，這是他在數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域的開場作，并在附注中闡明其中的機(jī)械化思想起源于宋元時(shí)期中國數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造。這是世界上首次實(shí)現(xiàn)了幾何定理的高效證明。

到了1984年，吳文俊又將他在數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域最重要的成果《幾何定理機(jī)器證明的基本原理》發(fā)表在中科院系統(tǒng)所主辦期刊《系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)》上。

“幾何定理的機(jī)器證明，是當(dāng)時(shí)世界數(shù)學(xué)界都無法解決的難題，被吳先生解決了，這帶來了類似洛陽紙貴的效果?！敝锌圃簲?shù)學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所所長張紀(jì)峰回憶說，吳文俊將世界級的突破發(fā)表在中國期刊上，展現(xiàn)了他的愛國情懷，當(dāng)時(shí)國外很多科學(xué)家得知吳文俊的突破，卻苦于看不到中國期刊，不得不打電話求傳真，以至于中科院系統(tǒng)所的傳真機(jī)都燒壞了。后來，為便于大家學(xué)習(xí)吳文俊開創(chuàng)的新方法，國際自動推理權(quán)威期刊JAR破例將這篇30多頁的論文重新刊登一遍，并專門撰文評價(jià)吳的論文“不僅建立了幾何高效推理的基礎(chǔ)，而且建立了一個(gè)杰出的標(biāo)準(zhǔn)來衡量以后出現(xiàn)的幾何定理證明器”。

在晚年的這一系列研究中，吳文俊提出了幾何定理機(jī)器證明的“吳方法”，微分幾何的定理機(jī)械化證明方法，方程組符號求解的“吳消元法”，全局優(yōu)化的有限核定理，建立了數(shù)學(xué)機(jī)械化體系。

吳文俊開創(chuàng)了現(xiàn)代數(shù)學(xué)史上一個(gè)由中國人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域——數(shù)學(xué)機(jī)械化，實(shí)現(xiàn)將繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算證明交由計(jì)算機(jī)來完成的目標(biāo)，產(chǎn)生了巨大的國際影響。這一理論后來被應(yīng)用于多個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域，解決了曲面拼接、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人等高技術(shù)領(lǐng)域核心問題。1986年，國際人工智能領(lǐng)域最權(quán)威雜志《人工智能》曾刊出一本300多頁的“吳方法”論文專輯，里面全是“吳方法”在人工智能各領(lǐng)域的運(yùn)用。

1997年吳文俊獲得國際自動推理最高獎“Herbrand自動推理杰出成就獎”。授獎詞中提到，幾何定理自動證明在“吳方法”出現(xiàn)之前進(jìn)展甚微，“在不多的自動推理領(lǐng)域中，這種被動局面是由一個(gè)人完全扭轉(zhuǎn)的”。吳文俊的工作使得“幾何定理證明的研究已全面復(fù)興，變?yōu)樽詣油评斫缱罨钴S與成功的領(lǐng)域之一”。

感念師恩，注重培養(yǎng)后輩發(fā)展

吳文俊曾說：“不管一個(gè)人做什么工作，都是在整個(gè)社會、國家的支持下完成的。有很多人幫助我，我數(shù)都數(shù)不過來。我們是踩在許多老師、朋友、整個(gè)社會的肩膀上才上升了一段。我應(yīng)當(dāng)怎樣回報(bào)老師、朋友和整個(gè)社會呢？我想，只有讓人踩在我的肩膀上再上去一截。我就希望我們的數(shù)學(xué)研究事業(yè)能夠一棒一棒地傳下去。”

吳文俊曾師從數(shù)學(xué)家陳省身，他多次表達(dá)對老師的感激和懷念。他曾回憶，1946年前后，受陳省身指點(diǎn)，他確立了代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)的研究方向，曾因戰(zhàn)亂、生計(jì)所迫一度中斷的數(shù)學(xué)研究得以重新開始。吳文俊追憶，在遇見陳省身之前，自己非?？鄲灐！胺艞墧?shù)學(xué)研究不是心甘情愿，是苦悶了好些年，沒辦法只好丟掉了，是違背自己愿望的”，而陳省身的幫助讓他“等于是從火坑里逃出來了”。

有感于師恩深重，吳文俊此后一生都以陳省身為榜樣，不斷鼓勵和幫助后輩，并終生矢志不渝地推進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。2007年，已88歲高齡的吳文俊仍站在講臺上傳道授業(yè)，為數(shù)學(xué)院研究生作了題為“消去法與代數(shù)幾何”的報(bào)告并解答了學(xué)生們的許多問題。參與者回憶，在近兩個(gè)小時(shí)的過程中，吳文俊始終站著，聲音鏗鏘。

在他的影響下，中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院成立了數(shù)學(xué)機(jī)械化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，對“吳方法”和“吳消元法”進(jìn)行了大量后續(xù)性研究工作，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室所形成的高水平數(shù)學(xué)機(jī)械化研究隊(duì)伍，在國際上被稱為“吳學(xué)派”。如今，吳文俊的成就正被應(yīng)用于曲面造型、機(jī)器人機(jī)構(gòu)的位置分析、智能計(jì)算機(jī)輔助等若干高科技領(lǐng)域，并取得了一系列國際領(lǐng)先的成果。

吳文俊培養(yǎng)的博士、數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員劉卓軍說：“吳先生重視每個(gè)學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)展，他說學(xué)生不能被自己的導(dǎo)師淹沒，學(xué)生當(dāng)然要學(xué)習(xí)、發(fā)揚(yáng)老師的某一部分，但也要有自己的想法，要學(xué)習(xí)其他老師的長處，這樣才可能有創(chuàng)造性。”

吳文俊是一個(gè)特別低調(diào)謙遜的人。

他的弟子高小山，1988年博士畢業(yè)后得到美國大學(xué)邀請去做博士后，赴美后才從美國教授處得知，這是吳文俊此前訪美時(shí)對他大加推薦的結(jié)果?！皡窍壬鷱膩頉]跟我說過這些?！?/p>

對于自己給別人的幫助，吳文俊總是覺得不值一提，然而對于別人給自己的幫助，他卻時(shí)刻銘記在心。

吳文俊也是一個(gè)淡泊名利的人。

2001年2月份，吳文俊獲得了2000年度首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎，獎金高達(dá)500萬元?！皡窍壬血劷鹬械?00萬元拿出來設(shè)立了數(shù)學(xué)與天文絲路基金，支持對古代中國數(shù)學(xué)史的研究，也支持偏遠(yuǎn)地區(qū)研究者的工作，我國西部地區(qū)不少數(shù)學(xué)家因此得到迅速成長?！敝袊茖W(xué)院數(shù)學(xué)院黨委書記、副院長汪壽陽說，“他是杰出的學(xué)者，偉大的導(dǎo)師，永遠(yuǎn)的楷模”。

求知甚解，被稱為數(shù)學(xué)世界的“老頑童”

吳文俊被稱作“老頑童”，他心思恪純、樂觀開放，總對新鮮事物抱有一份好奇心。他對不懂的事情總坦然承認(rèn)、虛心求教。

中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院曾在每周四舉辦學(xué)術(shù)討論班，其時(shí)，81歲的吳文俊是班上的?？?。一次，他坐在第一排認(rèn)真聽別人介紹難解的“楊—巴斯方程”，并全程參與討論環(huán)節(jié)。結(jié)束后他坦然表示：“其實(shí)今天的難題我聽不懂”，“但越是不懂的你越要聽，要學(xué)習(xí)，要看其他人在做什么，否則科研就做不下去了”。

吳文俊愛赤腳穿皮鞋，聲稱自己愛棋，卻只見他觀棋從不見他下場“廝殺”，這些可樂的“?！敝两駨V為流傳。郭雷說：“正因?yàn)閰窍壬痪行」?jié)，對其他方面‘不求甚解，才省出時(shí)間來，使他對某些方面求其甚解，理解得比所有人都深入。”

在吳文俊愿意“求解”的領(lǐng)域，他的勤奮非常驚人。20世紀(jì)70年代，為了解決幾何定理機(jī)器證明和數(shù)學(xué)機(jī)械化問題，他從頭學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言，親自在袖珍計(jì)算器和臺式計(jì)算機(jī)上編制計(jì)算程序。那時(shí)，他的工作日程是這樣的，清早來到機(jī)房外等候開門，進(jìn)入機(jī)房后就八九個(gè)小時(shí)不間斷工作，下午五點(diǎn)鐘吃飯，并利用這個(gè)時(shí)間抓緊整理分析計(jì)算結(jié)果，傍晚七點(diǎn)鐘又回到機(jī)房工作，午夜時(shí)分回家。如此周而復(fù)始，他忙得竟忘了自己的60歲生日。

“科研是永遠(yuǎn)做不完的。數(shù)學(xué)的難題有很多，簡直是越來越多。堅(jiān)持做科研可能是中國科學(xué)家的特點(diǎn)，中國科學(xué)家后勁很足，年輕時(shí)做科研，六七十歲后仍在做科研，甚至八十歲后還在做?！睂τ趨俏目《?，華羅庚和陳省身是他的榜樣，生命不息、創(chuàng)新不止，他從不放棄研究。（來源：中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)、光明網(wǎng)等網(wǎng)站）