人物簡介

吳文俊，男，1919年5月出生于上海。世界著名數(shù)學(xué)家，中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員、名譽所長，中國數(shù)學(xué)會名譽理事長。中國數(shù)學(xué)機(jī)械化研究的創(chuàng)始人之一，中國科學(xué)院院士，第三世界科學(xué)院院士；曾任中國數(shù)學(xué)會理事長，中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部主任，全國政協(xié)委員、常委(1979—1998)。

貢獻(xiàn)

吳文俊的研究工作涉及數(shù)學(xué)的諸多領(lǐng)域，其主要成就表現(xiàn)在拓?fù)鋵W(xué)和數(shù)學(xué)機(jī)械化兩個領(lǐng)域。他為拓?fù)鋵W(xué)做了奠基性的工作，他的示性類和示嵌類研究被國際數(shù)學(xué)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。

20世紀(jì)70年代后期，在計算機(jī)技術(shù)大發(fā)展的背景下，他繼承和發(fā)展了中國古代數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)(即算法化思想)，轉(zhuǎn)而研究幾何定理的機(jī)器證明，徹底改變了這個領(lǐng)域的面貌，是國際自動推理界先驅(qū)性的工作，被稱為“吳特征列方法”，產(chǎn)生了巨大影響。吳文俊的研究取得了一系列國際領(lǐng)先成果，并已應(yīng)用于國際上當(dāng)前流行的符號計算軟件方面。

他在拓?fù)鋵W(xué)、自動推理、機(jī)器證明、代數(shù)幾何、中國數(shù)學(xué)史、對策論等研究領(lǐng)域均有杰出的貢獻(xiàn)，在國內(nèi)外享有盛譽。他在拓?fù)鋵W(xué)示性類、示嵌類的研究方面取得了一系列重要成果，皆是拓?fù)鋵W(xué)中的奠基性工作，并有許多重要應(yīng)用。他的“吳方法”在國際機(jī)器證明領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響，有廣泛而重要的應(yīng)用價值。當(dāng)前國際流行的主要符號計算軟件都實現(xiàn)了吳文俊的算法。

榮譽

1956年　國家自然科學(xué)獎一等獎

1978年　全國科學(xué)大會獎

1979年　中國科學(xué)院自然科學(xué)獎一等獎

1992年　第三世界科學(xué)院數(shù)學(xué)獎

1993年　陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎

1994年　香港求是科技基金會“杰出科學(xué)家獎”

1997年　自動推理的最高獎Herbrand獎

2000年　國家最高科學(xué)技術(shù)獎

2006年　第三屆邵逸夫數(shù)學(xué)獎

2010年　國際永久編號為7683號的小行星被命名為“吳文俊星”

吳文俊大概是記者們見過的最愛笑的科學(xué)家，聊著聊著，脖子一縮，樂了。他家里電視柜上擺著和老伴正坐的合影，餐廳墻上掛著跟老伴坐游艇的照片，也都是一副縮脖子微笑的神情。

從事著在外人看來最枯燥無味的數(shù)學(xué)，卻一輩子快樂；在拓?fù)鋵W(xué)、數(shù)學(xué)機(jī)械化等領(lǐng)域攻克數(shù)個難題，從學(xué)生時代就被劃為聰明人那一類，卻總說數(shù)學(xué)是個笨人才能做的研究；那些奠定他在數(shù)學(xué)界地位的成果，如果不勤奮不可能獲得，可他卻喜歡光腳穿著皮鞋在屋里走動，說這是懶人的運動；他不記得和夫人結(jié)婚的日子，卻張口就能背出那么多數(shù)字和公式……吳文俊的一生似乎是一個矛盾綜合體。

這只是表象。當(dāng)你走進(jìn)這位95歲老人的世界去認(rèn)真地一探究竟，會發(fā)現(xiàn)他的世界簡單到只有數(shù)學(xué)。

聰明人的笨功夫

“我這個人很笨，數(shù)學(xué)就是笨人的學(xué)問。簡單直觀，尊重事實，不信靈感，講究踏實、客觀、事實?！眳俏目≡鴮τ浾咦云厝秉c。對電腦，他也只是會上網(wǎng)看看郵件。

他從來不認(rèn)為自己屬于聰明人之列，因而只能“笨鳥先飛”，要付出超出常人的努力，踏踏實實地去下苦功夫。正是這種“鐵棒磨成針”的堅持和努力，練就了吳文俊在解決數(shù)學(xué)問題時所具有的強(qiáng)大攻堅能力，也是他取得讓人望塵莫及學(xué)術(shù)成就的基礎(chǔ)。

大學(xué)畢業(yè)后，吳文俊到中學(xué)任教。那時候，上海數(shù)學(xué)界盛行幾何定理證明。眾所周知，初等幾何以其定理的簡單直觀而易懂，又以其證明的難以捉摸而具有無比的魅力，美妙的幾何定理層出不窮。那一時期，吳文俊大量證明幾何定理，他用解析幾何的方法，簡化冗長煩瑣的定理證明。數(shù)十年后，當(dāng)他完成初等幾何定理的機(jī)器證明時，仍能如數(shù)家珍般講述許多定理的來龍去脈、內(nèi)容和意義。可見，對于幾何定理證明，他下了很多“笨”功夫。

拓?fù)鋵W(xué)主要研究幾何形體的連續(xù)性，是許多數(shù)學(xué)分支的重要基礎(chǔ)，被認(rèn)為是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的兩個支柱之一。示性類是拓?fù)鋵W(xué)專業(yè)的一個術(shù)語，是刻畫流形與纖維叢的基本不變量。20世紀(jì)40年代，示性類研究尚處在起步階段，瑞士的斯蒂費、美國的懷特奈、蘇聯(lián)的龐特里亞金和中國的陳省身等著名科學(xué)家，先后從不同的角度引入示性類的概念。著名數(shù)學(xué)家、美國普林斯頓大學(xué)教授惠特尼的乘積公式是“示性類”最基本的理論，需要一部專著才能證明表述清楚，而吳文俊僅用了一年時間就弄清楚了其計算方法，并掌握了建立這種公式的途徑。他的這項成果成為經(jīng)典，在現(xiàn)代示性類研究中被看成公理，是整個理論的基石。

拓?fù)鋵W(xué)號稱“難學(xué)”，不到一年的時間能獲得這么重大的成績，令人稱奇。確實，外人會驚嘆并羨慕杰出人士所取得的成績，但對于吳文俊而言，弄清楚惠特尼的乘積公式并非輕而易舉。只有他自己知道這一年背后的艱辛和付出。

1947年，陳省身先生到清華大學(xué)任教，吳文俊與當(dāng)時中央研究院的另一名學(xué)生曹錫華同行并住一間宿舍。曹錫華日后回憶，吳文俊每天攻關(guān)至夜深，

感覺證明成功后才睡覺。早晨一覺醒來，對曹錫華說“證出來了”；到了晚飯時發(fā)現(xiàn)證明有錯，于是又繼續(xù)埋頭于書桌；早晨起來，又對曹錫華說“證好了”；結(jié)果到了下午發(fā)現(xiàn)證明還是有漏洞。如此反復(fù)了不知多少遍，終獲成功。這時他進(jìn)研究院數(shù)學(xué)所還不到一年。

吳文俊年輕時完成的這項工作，意義非同一般。論文發(fā)表在數(shù)學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物——普林斯頓大學(xué)編輯的《數(shù)學(xué)年刊》上，后來被眾多的著名數(shù)學(xué)家所使用，被學(xué)術(shù)界視為經(jīng)典。

這一年的經(jīng)歷打下了吳文俊在數(shù)學(xué)研究，特別是代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)研究的基礎(chǔ)，正是因為這至關(guān)重要的一年，他到法國后才能與國際接軌，走到數(shù)學(xué)研究的最前沿。

在吳文俊完成惠特尼乘積公式證明的同一年，他考上了中法交換生，于1947年秋到達(dá)法國，進(jìn)入美麗的斯特拉斯堡城，潛心跟隨兩位導(dǎo)師開展研究工作，一位是艾利斯曼，另一位是H·嘉當(dāng)。在巴黎期間，他在示性類研究方面又上了一個新臺階。

到1950年春，吳文俊與另一位數(shù)學(xué)家托姆的合作取得了突破性進(jìn)展。托姆證明了STWh示性類的拓?fù)洳蛔冃裕鴧俏目∫M(jìn)了新的示性類，后來被稱為“吳示性類”，并證明了公式W=SqV，也就是后來的“吳公式”。公式給出了各種示性類之間的關(guān)系與計算方法，并導(dǎo)出一系列重要的應(yīng)用，使有關(guān)示性類理論成為拓?fù)鋵W(xué)中完美的一章。他們的合作成果，在拓?fù)鋵W(xué)領(lǐng)域研究中引起轟動，數(shù)學(xué)家們形象地稱之為“拓?fù)涞卣稹薄?/p>

此后，他繼續(xù)進(jìn)行代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)示嵌類方面的研究，獨創(chuàng)性地發(fā)現(xiàn)了新的拓?fù)洳蛔兞浚渲嘘P(guān)于多面體的嵌入和浸入方面的成果，至今仍居世界領(lǐng)先地位，被國際數(shù)學(xué)界稱為“吳示嵌類”。

吳文俊分別為這些重要的示性類命名，首次使用施替費爾-惠特尼示性類、龐特里亞金示性類、陳省身示性類等名稱，并明確指出它們不同的數(shù)學(xué)內(nèi)涵，理清彼此之間的關(guān)系，論證了其他的示性類可由陳省身示性類推導(dǎo)出，反之則不能，從而推導(dǎo)出陳省身示性類的重要性。他還建立了施替費爾-惠特尼示性類之間的關(guān)系式，被稱為吳(第二)公式。

吳文俊在法國期間取得的系列成果，不僅影響了以后拓?fù)鋵W(xué)及有關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，而且開辟了新方向，也讓他成為當(dāng)時中國內(nèi)地最有國際聲望的數(shù)學(xué)家之一。

聲名背后還是“苦功夫”。正如前文所說，20世紀(jì)40年代，關(guān)于示性類的研究短期內(nèi)集中出現(xiàn)了許多重大進(jìn)展，陸續(xù)發(fā)表了許多學(xué)術(shù)成果。要進(jìn)入研究前沿，必須了解已有的研究，讀懂這些論文。英文對吳文俊來說不算難事，可蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家龐特里亞金的文章是用俄文發(fā)表的，而吳文俊沒有學(xué)過俄文，面對像天書一般的俄文，他沒有退縮。吳文俊找來俄語語法書籍，粗讀一遍后，開始利用俄文字典逐字查找字義，逐句翻譯，逐段理解數(shù)學(xué)內(nèi)容，然后全文融會貫通。就這樣一字一句地啃，他硬是讀懂了龐氏的文章，掌握了龐氏建立示性類的想法、途徑和數(shù)學(xué)內(nèi)涵。

吳文俊就是這樣孜孜不倦地攻克了一個又一個難題。那幾年，他的研究沒有時間表，沒有白天黑夜，只要有想法，有一線攻克難點的希望，他就會立即投入其中，付出常人難以想象的努力。

這種勁頭沒有隨年齡增長而消減。中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院年齡略長的一些人都記得這樣的情形：在數(shù)學(xué)機(jī)械化研究過程中，吳文俊日夜演算推導(dǎo)，演算中出現(xiàn)的多項式，經(jīng)常有數(shù)百項甚至上千項，需要幾頁紙才能抄下，稍有疏漏，演算則難以繼續(xù)。60歲的吳文俊像年輕時一樣，數(shù)月如一日，下“笨”功夫、“苦功夫”。

在理論和紙上的演算得出結(jié)果后，數(shù)學(xué)機(jī)械化必須在計算機(jī)上驗證，才能真正證明其可行性和正確性。從沒有接觸過編程、只會用電腦發(fā)郵件的吳文俊開始從頭學(xué)習(xí)編寫計算機(jī)程序。

計算機(jī)語言更新?lián)Q代迅速。當(dāng)他基本上能用Basic語言一次編寫4000～5000行的證明定理程序時，這種語言卻被換成了Algol語言。他只好又從頭學(xué)起，等他好不容易熟悉之后，Algol又被淘汰，他又要開始學(xué)習(xí)Fortran語言。但他始終沒有放棄，硬是拼了下來。

在那些日子里，他的工作日程通常是這樣的：清晨，他來到機(jī)房外等候開門，進(jìn)入機(jī)房后是八九個小時的不間斷工作。下午5點左右，他步行回家吃飯，抓緊時間整理分析計算結(jié)果。晚上7點左右，他又出現(xiàn)在機(jī)房工作至第二天凌晨。有時深夜離開機(jī)房，回家稍稍休息四五個小時，又在清晨來機(jī)房等候開門。若干年內(nèi)，他的上機(jī)時間遙居全所之冠。年輕的機(jī)房管理員心疼老爺子：“吳先生您這么干下去，我們都要頂不住了?！?/p>

“為了證明定理，我用最笨的辦法——把自己當(dāng)作機(jī)器，一步步手算，不記得算了多少行，最后算成了。先證特殊情形，再證一般情形，說明計算機(jī)可以證明定理?！眳俏目∪蘸蠡貞洝?/p>

吳文俊就這樣靠“笨功夫”取得了驕人成就。但事實上，幼年時的吳文俊就表現(xiàn)出天資聰穎。吳文俊4歲就被送到附近的小學(xué)上學(xué)。由于弟弟夭折，家人對他的看護(hù)十分仔細(xì)，很少讓他獨自在外停留，因此，大多數(shù)時間他只能待在家里。父親的藏書對他很有吸引力，因而養(yǎng)成了他愛買書、愛讀書的習(xí)慣。童年吳文俊已酷愛讀書，整天泡在書架前，手不釋卷。

高中畢業(yè)時，他成了班里少有的高才生。學(xué)校為了鼓勵他和另兩名學(xué)生，特設(shè)立了3個獎學(xué)金，資助他們上大學(xué)，但要求他們必須報考指定的學(xué)校和專業(yè)。吳文俊按要求考進(jìn)了上海交通大學(xué)數(shù)學(xué)系。

學(xué)校這個決定讓吳文俊與數(shù)學(xué)結(jié)緣。日后他笑稱這是“陰差陽錯”。

在上海正始中學(xué)讀高中時，吳文俊最愛好的其實是物理。當(dāng)時，為了給學(xué)生們奠定良好的數(shù)理化基礎(chǔ)，中學(xué)常常聘請上海交通大學(xué)的老師兼任高中數(shù)理化教師。教物理課的交大老師趙貽經(jīng)為了讓學(xué)生們多學(xué)到一些知識，經(jīng)常會布置一些比較難的物理題目，并且提出，要解這些物理題目，光有高中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是不夠的。

愛好物理的吳文俊回家后，常常一邊自學(xué)數(shù)學(xué)，一邊思考物理題。由于他的刻苦好學(xué)，在一次物理考試時得了滿分。趙老師在點評時說：“這次物理考試有兩道題非常難，吳文俊之所以能得滿分，說明他的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)已經(jīng)非常扎實，這個學(xué)生在數(shù)學(xué)上的潛能是無窮的?！?/p>

事實證明，趙老師沒有看錯。天資聰穎的吳文俊用超出常人的勤奮，取得了在數(shù)學(xué)界舉足輕重的成果。