科學(xué)家的故事——數(shù)學(xué)家吳文俊

“怎樣工作才能對(duì)得起古代的前輩，建立起我們的新數(shù)學(xué)，并在不遠(yuǎn)的將來(lái)，使東方的數(shù)學(xué)超過(guò)西方，這是值得我們思考和需要努力的方面……”這是2003年《光明日?qǐng)?bào)》刊登的一篇題為《東方數(shù)學(xué)的使命》的文章，文章不長(zhǎng)，卻將東西方數(shù)學(xué)之異同、古今數(shù)學(xué)之比較講得通俗易懂，讓人豁然開(kāi)朗，使命感油然而生。這篇文章的作者就是國(guó)際著名數(shù)學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士吳文俊。

1919年，吳文俊出生在上海一個(gè)普通的知識(shí)分子家庭。父親最大的愛(ài)好就是看書(shū)、買(mǎi)書(shū)與藏書(shū)，這給吳文俊看書(shū)創(chuàng)造了條件，也讓他在潛移默化中養(yǎng)成了終身愛(ài)看書(shū)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。讀高中時(shí)，吳文俊的數(shù)學(xué)成績(jī)很好，但他最感興趣的卻是物理，只要是物理課他總是聽(tīng)得如癡如醉。物理老師偶爾會(huì)講一些比較難的題目讓學(xué)生們做，要解這些難題，僅靠高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是不夠的，于是，吳文俊就開(kāi)始自學(xué)數(shù)學(xué)，使他成了班級(jí)里的“數(shù)理王子”。高三年級(jí)時(shí)的一次物理測(cè)試，吳文俊得了滿(mǎn)分。在過(guò)道上，他聽(tīng)見(jiàn)物理老師與交大的數(shù)學(xué)老師說(shuō)：“這次考試的物理題目，其中有兩道題非常難，吳文俊能夠得滿(mǎn)分，說(shuō)明他的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)已非常扎實(shí)，這個(gè)學(xué)生在數(shù)學(xué)上的潛能無(wú)窮。”就這樣，升學(xué)前學(xué)校安排吳文俊報(bào)考交通大學(xué)數(shù)學(xué)系。

1940年，寒窗苦讀四年，吳文俊大學(xué)畢業(yè)。時(shí)值抗戰(zhàn)，上海淪陷。在此后長(zhǎng)達(dá)五年的時(shí)間里，他輾轉(zhuǎn)在幾所中學(xué)擔(dān)任教師，靠著微薄的薪水教書(shū)為生。期間有人愿意提供獎(jiǎng)學(xué)金讓他到日本去深造或找一份工作，然而出于強(qiáng)烈的民族氣節(jié)，他毅然拒絕了。

不久后，著名數(shù)學(xué)家陳省身應(yīng)邀回國(guó)籌建中央研究院數(shù)學(xué)研究所，吳文俊有幸成為研究所的第一批成員，陳省身教授也就成了他的老師。在短短的一年時(shí)間里，吳文俊不負(fù)師望，在新興的拓?fù)鋵W(xué)領(lǐng)域有了突破。拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域之一，是從幾何學(xué)與集合論里發(fā)展出來(lái)的，研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后，還能保持一些性質(zhì)不變的學(xué)科，拓?fù)鋵W(xué)考慮物體間的位置關(guān)系，而不考慮它們的形狀和大小。

1947年，在陳省身的推薦下，吳文俊赴法國(guó)留學(xué)，他的解題方法被國(guó)際數(shù)學(xué)界公認(rèn)為“吳公式”，是上世紀(jì)50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。此后，吳文俊還在拓?fù)鋵W(xué)中建立了“吳示嵌類(lèi)”“吳示浸類(lèi)”和“吳示痕類(lèi)”的基本概念，因拓?fù)鋵W(xué)獲得菲爾茲獎(jiǎng)的五位數(shù)學(xué)家無(wú)一不引用吳文俊的研究成果，其中三位則是直接拿來(lái)使用。

1951年，他謝絕了法國(guó)師友的盛情挽留，毅然回到了剛剛成立不久的新中國(guó)，繼續(xù)研究拓?fù)鋵W(xué)。1956年，37歲的吳文俊因其在拓?fù)鋵W(xué)上的杰出成就，與著名科學(xué)家華羅庚、錢(qián)學(xué)森一起獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，第二年，他便當(dāng)選當(dāng)時(shí)最年輕的中國(guó)科學(xué)院院士。

吳文俊認(rèn)為“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?！鄙鲜兰o(jì)70年代，吳文俊開(kāi)始對(duì)中國(guó)數(shù)學(xué)史感興趣，他獨(dú)到地論述了中國(guó)古代數(shù)學(xué)的世界意義。吳文俊巧妙地洞察出中國(guó)古代數(shù)學(xué)中包含的機(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)而推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。于是，已經(jīng)功成名就的吳文俊突然轉(zhuǎn)向，選擇從零開(kāi)始攀越學(xué)術(shù)生涯的第二座高峰——數(shù)學(xué)機(jī)械化。已年近六十的吳文俊決定從頭學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。他親自在袖珍計(jì)算器和臺(tái)式計(jì)算機(jī)上編制計(jì)算程序，嘗盡了在微機(jī)上操作的甘苦。一大早他就到機(jī)房外等候開(kāi)門(mén)，進(jìn)入機(jī)房之后便八九個(gè)小時(shí)不間斷工作；下午5點(diǎn)鐘左右，他步行回家吃飯，并利用這個(gè)時(shí)間抓緊整理分析計(jì)算結(jié)果；到傍晚7點(diǎn)鐘左右，他又到機(jī)房工作。有時(shí)候他甚至午夜之后才回家休息，清晨又回到機(jī)房。后來(lái)，吳文俊提出用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的方式，實(shí)現(xiàn)了將繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算證明交由計(jì)算機(jī)完成的目標(biāo)，這是近代數(shù)學(xué)史上第一個(gè)由中國(guó)人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域，被命名為“吳方法”，之后被應(yīng)用于多個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域，解決了曲面拼接、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等核心問(wèn)題，對(duì)人工智能科學(xué)研究與發(fā)展影響深遠(yuǎn)，并使得中國(guó)在自動(dòng)推理和數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位，也從根本上肯定了中國(guó)古代數(shù)學(xué)對(duì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

大師已然遠(yuǎn)去，精神和光同塵。2017年5月，吳文俊逝世，享年98歲。兩年后，在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年之際，吳文俊被授予“人民科學(xué)家”國(guó)家榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。縱觀吳文俊的近百歲人生，就是為中國(guó)數(shù)學(xué)爭(zhēng)口氣的一生，他把個(gè)人的發(fā)展與國(guó)家、民族命運(yùn)緊密聯(lián)系在一起，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域銳意創(chuàng)新，堪稱(chēng)科研報(bào)國(guó)的典范。