“怎样工作才能对得起古代的前辈,建立起我们的新数学,并在不远的将来,使东方的数学超过西方,这是值得我们思考和需要努力的方面……”这是2003年《光明日报》刊登的一篇题为《东方数学的使命》的文章,文章不长,却将东西方数学之异同、古今数学之比较讲得通俗易懂,让人豁然开朗,使命感油然而生。这篇文章的作者就是国际著名数学家、中国科学院院士吴文俊。
1919年,吴文俊出生在上海一个普通的知识分子家庭。父亲最大的爱好就是看书、买书与藏书,这给吴文俊看书创造了条件,也让他在潜移默化中养成了终身爱看书学习的习惯。读高中时,吴文俊的数学成绩很好,但他最感兴趣的却是物理,只要是物理课他总是听得如痴如醉。物理老师偶尔会讲一些比较难的题目让学生们做,要解这些难题,仅靠高中数学基础是不够的,于是,吴文俊就开始自学数学,使他成了班级里的“数理王子”。高三年级时的一次物理测试,吴文俊得了满分。在过道上,他听见物理老师与交大的数学老师说:“这次考试的物理题目,其中有两道题非常难,吴文俊能够得满分,说明他的数学基础已非常扎实,这个学生在数学上的潜能无穷。”就这样,升学前学校安排吴文俊报考交通大学数学系。
1940年,寒窗苦读四年,吴文俊大学毕业。时值抗战,上海沦陷。在此后长达五年的时间里,他辗转在几所中学担任教师,靠着微薄的薪水教书为生。期间有人愿意提供奖学金让他到日本去深造或找一份工作,然而出于强烈的民族气节,他毅然拒绝了。
不久后,著名数学家陈省身应邀回国筹建中央研究院数学研究所,吴文俊有幸成为研究所的第一批成员,陈省身教授也就成了他的老师。在短短的一年时间里,吴文俊不负师望,在新兴的拓扑学领域有了突破。拓扑学是现代数学的主要领域之一,是从几何学与集合论里发展出来的,研究几何图形或空间在连续改变形状后,还能保持一些性质不变的学科,拓扑学考虑物体间的位置关系,而不考虑它们的形状和大小。
1947年,在陈省身的推荐下,吴文俊赴法国留学,他的解题方法被国际数学界公认为“吴公式”,是上世纪50年代前后拓扑学的重大突破之一,成为影响深远的经典性成果。此后,吴文俊还在拓扑学中建立了“吴示嵌类”“吴示浸类”和“吴示痕类”的基本概念,因拓扑学获得菲尔兹奖的五位数学家无一不引用吴文俊的研究成果,其中三位则是直接拿来使用。
1951年,他谢绝了法国师友的盛情挽留,毅然回到了刚刚成立不久的新中国,继续研究拓扑学。1956年,37岁的吴文俊因其在拓扑学上的杰出成就,与著名科学家华罗庚、钱学森一起获得国家自然科学一等奖,第二年,他便当选当时最年轻的中国科学院院士。
吴文俊认为“不能外国人搞什么就跟着搞什么,应该让外国人跟我们跑。”上世纪70年代,吴文俊开始对中国数学史感兴趣,他独到地论述了中国古代数学的世界意义。吴文俊巧妙地洞察出中国古代数学中包含的机械化思想,它能够把几何问题转化为代数,再编成程序,输进电脑后代替大量的人工演算,这样就可以把数学家从繁重的脑力劳动中解放出来,进而推动科学的发展。于是,已经功成名就的吴文俊突然转向,选择从零开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。已年近六十的吴文俊决定从头学习计算机语言。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。一大早他就到机房外等候开门,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。有时候他甚至午夜之后才回家休息,清晨又回到机房。后来,吴文俊提出用计算机证明几何定理的方式,实现了将繁琐的数学运算证明交由计算机完成的目标,这是近代数学史上第一个由中国人原创的研究领域,被命名为“吴方法”,之后被应用于多个高技术领域,解决了曲面拼接、计算机视觉等核心问题,对人工智能科学研究与发展影响深远,并使得中国在自动推理和数学机械化领域处于国际领先地位,也从根本上肯定了中国古代数学对世界数学发展的贡献。
大师已然远去,精神和光同尘。2017年5月,吴文俊逝世,享年98岁。两年后,在庆祝中华人民共和国成立70周年之际,吴文俊被授予“人民科学家”国家荣誉称号。纵观吴文俊的近百岁人生,就是为中国数学争口气的一生,他把个人的发展与国家、民族命运紧密联系在一起,在数学领域锐意创新,堪称科研报国的典范。
来源: 岳阳市科技馆 李昶澄