他為拓撲學做了奠基性的工作。他的示性類和示嵌類研究被國際數學界稱為“吳公式”“吳示性類”“吳示嵌類”,至今仍被國際同行廣泛引用,影響深遠。
他繼承和發展了中國古代數學的傳統(即算法化思想),轉而研究幾何定理的機器證明,徹底改變了這個領域的面貌,是國際自動推理界先驅性的工作,被稱為“吳方法”,產生了巨大影響。
他熱愛祖國,有高尚的科學道德,是數學界德高望重的前輩。在五十多年的研究工作中,始終站在數學領域的前沿,作出了原創性研究成果,在國際上產生了重大影響。
他,1956年獲得首屆國家自然科學一等獎,1979年獲得中國科學院自然科學一等獎,1997年獲得Herbrand自動推理杰出成就獎;2001年,獲得2000年度國家最高科學技術獎;2006年,獲得2006年度邵逸夫數學科學獎。
他,就是著名數學家吳文俊。
偉大的數學,讓數學家們去求索。記者則離開數學的范疇,試圖追隨著吳先生和他周圍的人們的回憶軌跡,勾畫一位杰出科學家的人生態度。
歪打正著走上數學路
“在上學時我最喜歡物理,因為離現實的事物更接近。但是現在想來,如果我沿著物理的方向走下去,我不會取得什么大的成果。因為和我個人訓練習慣有關,我不喜歡動手,有點中國古代傳統思想觀念,君子是不動手的,而做物理、化學有試驗要求,動手能力應該強一些,以前和同學兩個人搭檔做實驗,我總是闖禍的那一個。數學用不著動手的。”吳文俊說這話時,笑得非常開心。
將時間回撥。1933年,吳文俊在上海正始中學讀高中。一次物理考試,題目特別難,但吳文俊的成績極為出色,引起物理老師和校方的重視。但是這位物理老師認為,吳文俊物理好主要是因為數學特別強。
以優異成績結束3年的中學課程,吳文俊獲得了學校特設的獎學金。每年100塊銀元的資助,在當年這筆錢相當可觀,幾乎是一家人一年的花銷。如果沒有這筆獎學金,家里支撐他讀大學將會很艱難。但這筆獎學金有個條件,要報考校方指定的學校和系科。
1936年秋,吳文俊走進了學校指定的上海交通大學數學系。期間,那筆支撐他的學業的獎學金由于戰亂中斷了。在《吳文俊之路》這本書中則記錄了:在日本占領期間,原正始中學校長當了漢奸,他派人找到吳文俊,表示要繼續支持他的學業時,這位熱血青年嚴詞拒絕了。
“因為這筆獎學金,我歪打正著走上數學這條路,可以說一半主動,一半被動。”吳文俊說。
吳先生從邊門溜走了
“你看照片上的吳先生,像個孩子似的。我很尊敬吳先生,甚至不太敢接近,因為吳先生經常是遠遠看見人就溜走了。為了尊敬吳先生的習慣,我也只好見了吳先生不太打招呼。有一次我倆坐同一輛車從天津回北京,這一路我倆一句話也沒有說。吳先生這個習慣很久了。以前每逢春節我們都成群結隊去華羅庚先生家拜訪,我記得唯一從來沒有去拜訪過的就是吳文俊。有一次大概是數學成立理事會,會后大家都排隊去和華先生握手,也是吳文俊一個人悄悄從邊門溜走了。他從不搞關系,串門子。”著名數學家、中國科學院院士林群對吳先生有這樣一番描述。他希望有更多的媒體去報道吳文俊,以便讓他這種不搞關系、專注于研究的精神成為年輕一代的楷模。
2000年之前,除了數學界,知道吳文俊的人還非常少,吳先生不但不和媒體打交道,甚至連周邊的人他也不會湊得很近。他也曾在一次獲獎答謝發言中,歷數了曾給予他幫助的很多人的名字以示感謝,他說:“獎不是我一個人的,不管一個人做出什么成績,都是在社會、國家的支持下完成的,是在許多前輩所做的工作的基礎上更進一步而已。”
1947年,在陳省身先生推薦下,吳文俊去法國研讀深造。他后來在接受中央電視臺10頻道《大家》欄目采訪時,在感念中回憶:“陳省身先生沒有讓我去當時歐洲的數學中心巴黎,而是把我安排在法國的一個邊界小城里,陳先生說,‘你是去學習,做研究,應該離那些繁華喧囂的城市遠些’。”
在法國寂靜的邊城,吳文俊一如當地的學者,在咖啡館的一角獨自日復一日地進行縝密的思考和運算,埋頭沉入到拓撲學中。在這一時期,他證明了4K維球無近復結構,在拓撲學界引起不小的震動。當年的拓撲學界大師霍普夫質疑這個結果,“他帶了助手來‘興師問罪’了,在校園中坐下我們就開始討論,最后他還是服氣了。”時隔多年后,吳文俊依然能清晰地回憶起當年這段“官司”,并且為此而發笑。
“你要認真去做,不要去考慮是否得獎這類的問題。如果只想著我要做一個得獎的工作,那么你什么工作恐怕也做不出來。”吳文俊對記者講了自己屢次獲獎的心得。
動動手,開拓一個領域
“在‘文革’期間,吳文俊被下放到北京海淀區學院路附近的北京無線電一廠勞動,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。在車間里,吳文俊戴著眼鏡,正在認真地焊接線路,臉湊得很近,圍觀的工人看著都笑了,有人就說:‘教授干活要把自己的鼻子焊上去。’”原南開大學副校長胡國定回憶起吳文俊的一段小插曲。
“我的習慣是不動手的,家務事我到現在也不做。但在當時,也認識到人不能不動手。那時候買了一套工具,我也這兒鉆鉆,那兒捅捅地瞎碰,總是出問題。數學機械化研究就是得益于這一時期的動手工作。”
而當時北京無線電一廠正在生產電子計算機。計算機的性能引起吳文俊濃厚的興趣。上世紀七十年代吳文俊把注意力轉向了計算問題,特別是尋找幾何中自動機器證明的有效方法。基于Ritt特征集概念,1977年他引入了一種強大的機械方法,將初等幾何問題轉化為多項式表示的代數問題,由此導致了有效的計算方法。1978年,吳文俊這樣描述電子計算機對數學的發展將產生的影響:“對于數學未來發展具有決定性影響的一個不可估量的方面是,計算機對數學帶來的沖擊。”
吳文俊倡導數學機械化研究,是從數學科學發展的大局出發的,反映他本人對數學科學的認識和理解。于是,在近六十歲的時候,吳文俊居然開始學習計算機,并且在若干年內,他的上機時間都居全所之冠。經常早上不到8點,他已在機房外等候開門,甚至24小時連軸轉的情況也時有發生。正是這番努力,使吳文俊開拓了“數學機械化”領域,也因此榮獲了2006年度邵逸夫數學獎。吳文俊自己認為,這個成就高于他早年的被引用多次的“吳方法”。他認為,開拓新的領域,對今天的中國數學尤為重要。
吳文俊的這一方法,使該領域發生了一次重大變化,導致該領域研究方法的變革。在吳文俊之前,占統治地位的方法是AI搜索法,此方法被證明在計算上是行不通的。通過引入深邃的數學想法,吳文俊開辟了一種全新的方法,該方法被證明在解決一大類問題上都是極為有效的,而不僅僅是局限在初等幾何領域。
英雄是落后的標志
如今,早已諸多獎項加身的吳文俊,被譽為我國數學界的杰出代表與楷模。對此,吳文俊說:“對我個人而言,每次獲獎都是高興的事兒。”但是,對一個國家的科學發展而言,“稍做出成績,就被大家捧成英雄,像朝圣一樣,這個現象不是好事情,甚至可以說是壞事情。這說明我們的科研還在一個相對落后的階段。有個吳文俊,那能說明什么?要是在這一個領域,發現有十個、八個研究人員的工作都非常好,無法判定誰是英雄,那才說明我們發展了,進步了。”吳文俊說,“這可能是我的怪論。但確實曾有人說過‘英雄是落后國家的產物’,在科學界,至少在數學領域,我很認同這句話。”
1961年,美國著名數學家、國際數學聯盟第一屆主席斯通(M.stone)說:“整體上中國人的貢獻在數學界影響不是很大,但少數被公認為富有成就的數學家,他們新近的貢獻被高度評價。”這從一個側面為吳文俊的論斷提供了耐人尋味的論據。
“比如拓撲學,美國有一批高水平的研究拓撲學的人員,你要說誰是英雄,比不出來,大家都很杰出,都在某個方向作出了重要貢獻,這就說明在這個領域美國是拔尖的。”吳文俊說,“評價一個國家的科學發展,不會只針對某一個人的成績,而是群體的高度。這才是真正的進步。”
后記
2010年的一天,溫家寶總理登門看望吳文俊。
“您現在還做學問嗎?”溫家寶問。
“還做一些。”91歲高齡的吳文俊回答說,“我要向我的老師陳省身學習,他直到去世的時候還在研究問題,真的是鞠躬盡瘁、死而后已。我不僅要死而后已,還要死而不已。”
聽到老人樂觀自信的話,客廳里響起陣陣笑聲。
溫家寶問吳文俊:“您覺得,中國數學現在在世界上處于什么水平?”
吳老回答說:“現在和以前不一樣了,現在中國有很多在數學上很出色的人,得到了國際數學界的承認。還有一個重要因素是,中國的經濟發展了。”
“您講了一個很重要的道理。”總理點頭說,“哪個國家要領先,關鍵是靠人才,還要有經濟實力。”
吳文俊話語里充滿自信:“現在科技發展很快,以前我們總是跟著人家,現在我們應該自己闖出一條路來。我看,我們也可以趕超發達國家。”
“只要有人才,有志氣,相信我們一定能夠做到。”總理堅定地說。
總理非常關心吳老的日常生活。吳文俊告訴總理:“我平時除了搞搞數學,還喜歡看小說,主要是看歷史小說。”
吳老的兒子插話說,父親還喜歡看電影,前不久還自己一個人打車去附近的電影院看了《唐山大地震》。
溫家寶說:“搞數學的人要甘于寂寞,其實人并不寂寞,您平時還用歷史小說和電影來調劑。您為我國的數學事業作出了很大的貢獻。”
“我只是希望能多作點貢獻。”吳老謙遜地說。