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吴文俊:在他热爱的数学领域,岁月不老

2017年05月08日 10:59 来源:人民日报中央厨房  
今天一大早,就得到一个不好的消息,首届国家最高科技奖获得者、著名数学家吴文俊院士因病医治无效,于2017年5月7日7时21分在北京不幸去世,享年98岁。

  今天一大早,就得到一个不好的消息,首届国家最高科技奖获得者、著名数学家吴文俊院士因病医治无效,于2017年5月7日7时21分在北京不幸去世,享年98岁。前一阵子就听人讲,他不小心摔了一跤,住在北京医院接受治疗,还以为会象以前一样有惊无险平安度过。

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  记得2011年的夏天,曾有幸到吴先生家拜访过他,当时的情形历历在目。

  那年夏天,北京多雨。

  见到吴老时,他刚刚从医院回家没几天。也是因为下雨路滑,爱“遛弯儿”的吴老不小心摔了一大跤。

  但这一切一点都没有影响他的好心情,依旧乐呵呵,笑起来时还是像个孩子一样。

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  熟悉吴文俊院士的人,都说他可爱开朗、充满活力,对未知的新领域永远充满着好奇心。基础研究是“好奇心驱动的研究”,也许正是因为这种好奇之心驱动着吴文俊在数学王国里自由探索,乐此不疲。

  不断向数学的未知领域进发

  拓扑学主要研究几何形体的连续性,是许多数学分支的重要基础,被认为是现代数学的两个支柱之一。

  早在半个世纪前,吴文俊就把世界范围内基本上陷入困境的拓扑学研究继续推进,取得了一系列重要的成果。其中最著名的是“吴示性类”与“吴示嵌类”的引入和“吴公式”的建立,并有许多重要应用,被编入许多名著。数学界公认,在拓扑学的研究中,吴文俊起到了承前启后的作用,在他的影响下,研究拓扑学的“武器库”得以形成,极大地推进了拓扑学的发展。

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  吴文俊先生年轻时的照片

  1956年,37岁的吴文俊因其在拓扑学上的杰出成就,与华罗庚、钱学森一起获得当时的“最高科技奖”——国家自然科学一等奖,第二年他便成为当时最年轻的中国科学院学部委员(院士)。

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  那时,在很多人看来“靠这个都可以吃一辈子了”。但功成名就的吴文俊并没有就此停滞不前,而是不断向数学的未知领域进发,总是走在这支队伍的前列。

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  吴文俊在数学所作拓扑学的学术报告 1955年

  1976年,年近花甲的吴文俊放弃已成就卓著的拓扑学研究,在“抱孙子”的年龄毅然开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。

  实现脑力劳动机械化,是吴文俊的理想和追求。他说:“工业时代,主要是体力劳动的机械化,现在是计算机时代,脑力劳动机械化可以提到议事日程上来,数学研究机械化是脑力劳动机械化的起点,因为数学表达非常精确严密,叙述简明。我们要打开这个局面。”

  1977年,吴文俊关于平面几何定理的机械化证明首次取得成功,从此,完全由中国人开拓的一条数学道路铺展在世人面前。

  数十年间,吴文俊不仅建立了“吴公式”、“吴示性类”、“吴示嵌类”、“吴方法”、“吴中心”,更形成了“吴学派”。近代数学史上第一次由中国人开创的这一新领域,吸引了各国的众多数学家前来学习。

  年近60学习计算机

  对新事物的好奇热衷和不断探索在吴文俊几十年的学术生涯中处处可见。

  上世纪70年代,吴文俊到计算机工厂劳动,有机会第一次接触到了计算机。经过一段时间的了解和认识,他切身感受到了计算机的巨大威力,敏锐地觉察到计算机的极大发展潜能。“对于数学未来的发展具有决定性影响的一个不可估量的方面是计算机对数学带来的冲击,在不久的将来,电子计算机之于数学家,势将如显微镜之于生物学家,望远镜之于天文学家那样不可或缺。”

  于是,当时已年近60的吴文俊决定从头学习计算机语言。这期间,他亲自在袖珍计算器和台式计算机上编制计算程序,尝尽了在微机上操作的甘苦。

  “那时计算机的操作可不像现在的计算机这么简单方便。”吴文俊说。

  在利用 HP—1000 计算机进行研究的那段时间内,他的工作日程每天都被安排得满满当当。清早,他来到机房外等候开门,进入机房之后便八九个小时不间断工作;下午5点钟左右,他步行回家吃饭,并利用这个时间抓紧整理分析计算结果;到傍晚7点钟左右,他又到机房工作,有时候只在午夜之后回家休息,清晨又回到机房。为了节省时间,平时也节制业余爱好,读小说也只读短篇,怕长篇误事,耽搁时间。

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  吴文俊与数学机械化中心全体成员 2006年

  受计算机与古代传统数学的启发,1976年底,吴文俊形成了一个初等几何定理的机械化证明思想。经过几个月的试验,终于在 1977 年的春节前成功地用这一思想证明了一些定理。这一研究开创了机器定理证明的时代,国际上称为 “吴文俊方法” 和 “吴消元法” ,实现了初级几何与微分几何定理的机器证明,抓住了数学机械化研究的核心,居于世界领先地位。这些创新有重要的应用价值,为实现笛卡尔与莱布尼茨提出的以机器代替人脑来促进数学研究与思维方式、方法的变革迈出了一大步。

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  吴文俊访问法国巴黎高等科学研究所(IHES) 1975年

  只要觉得好奇,就想试试

  生活中的吴文俊被老伴儿笑称“贪玩”,活力不亚于年轻人。

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  有一次吴文俊和同事们一起去香港参加学术研讨。活动间隙,当时已年逾古稀的他竟然自己偷偷溜去游乐园坐过山车,还玩得不亦乐乎。还有一次在澳大利亚,吴老“顽皮”地将蟒蛇缠在脖子上,吓得旁人纷纷后退,直冒冷汗。

  而今提起这两次经历,吴老说当时只是觉得好玩、好奇,自己也想试试。

  “有一年我和中国数学会理事长马志明一起去海口开会。一天外出看到蟒蛇表演,当时马志明就把蟒蛇绕在了自己脖子上。那是我第一次看到蟒蛇绕脖子的表演,知道这样做没什么危险。过了几年我去澳大利亚开会,其间出游到动物园,看到蟒蛇表演,有好多人都把蟒蛇绕到了脖子上,我也就这么做了。至于坐过山车,当时是觉得好玩就坐上去了,结果上去了就有点后悔,可是已经下不来了。如果早知道那么害怕,就不敢去坐了。” 说完吴老又顽皮地笑了。

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  工作之余,吴文俊还有很多“时髦”的爱好,比如看看围棋比赛,去小店喝喝咖啡,到影院看看电影,读读历史小说。

  “摔跤之前我还常常一个人打车去家附近的小店,坐在那里边喝咖啡边看书,一待就是一个上午,很安静舒服的。可是这段时间不行了,每天只能待在家里看小说。”吴老说,“读历史书籍、看历史影片,帮助了我的学术研究;看围棋比赛,更培养了我的全局观念和战略眼光。别看围棋中的小小棋子,每个棋子下到哪儿都至关重要,所谓‘一着不慎,满盘皆输’。我们搞学术研究也是这样,要有发展眼光、战略眼光和全局观念,这样才能出大成果。”

  常常有人向吴文俊请教快乐长寿的秘诀。他总是说,我信奉丘吉尔的一句话,能坐着就不站着,能躺着就不坐着,要让生活尽量轻松平淡,不要为无谓的烦恼干扰。

  吴文俊简介:1919年5月出生于上海,1940年毕业于上海交通大学,1949年获法国国家科学研究中心博士学位。中国科学院数学与系统科学研究院研究员、著名数学家、中科院资深院士、第三世界科学院院士。长期从事数学前沿研究,在拓扑学、中国数学史等方面成就突出;上世纪70年代后,提出“数学机械化”思想,做出许多原始性创新成果。

  其主要成就表现在拓扑学和数学机械化两个领域。他为拓扑学做了奠基性的工作。他的示性类和示嵌类研究被国际数学界称为“吴公式”,“吴示性类”,“吴示嵌类”,至今仍被国际同行广泛引用,影响深远,享誉世界。

  吴文俊曾获得首届国家最高科技奖(2000)、首届国家自然科学一等奖(1956)、首届求是杰出科学家奖(1994)、邵逸夫数学奖(2006)、国际自动推理最高奖Herbrand自动推理杰出成就奖(1997)。

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  吴文俊回忆:

  陈省身教育他,看前人的书是欠了前人的债,有债必须偿还

  陈(省身)先生安排我在图书室兼管图书。这对我如鱼入池中,我整天得以泡在书架之间浑然忘我。可是好景不长,一天陈先生忽然对我说,你整天看书看论文已经看得够多了,应该还债。陈先生进而说明,看前人的书是欠了前人的债。有债必须偿还,还债的办法是自己写论文。我只好停下我的博览群书。自己写论文与看别人的论文,是本质上完全不同的两种脑力劳动。在陈先生的督促之下,我终于逼出了一篇论文,是关于球的对称积在欧氏空间中的嵌入问题。这是一篇习作,算是我的第一篇论文。陈先生把它送到法国的Comptes Rendus上发表,作为对年轻人的一种鼓励。

  陈先生为我们亲自讲授拓扑学,从曲面这一具体情形开始。这使我茅塞顿开。有了这样的几何直观做背景,原来晦涩难通的一些组合拓扑基本概念,变得生动易懂,对组合拓扑的学习,从此步入坦途。

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  (当时,代数拓扑学虽然已有50年历史,却方兴未艾。正是战后十年,由于陈省身和吴文俊等人的努力,这个当时的灰姑娘才变成雍容华贵的数学女王。1946年下半年,陈省身亲自为年轻学子讲授代数拓扑学,每周讲12小时。听讲的年轻人,不少成为著名的拓扑学家,特别是吴文俊、陈国才、杨忠道、王宪钟、张素诚、廖山涛等几位。)

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