要讓外國人跟這個中國人跑數學泰斗吳文俊

文/劉馳

在最新一期的《最強大腦》節目中，有一句口號讓人非常感慨：讓大腦燃燒起來，讓科學流行起來。而且在節目中，有好多普通人并不熟悉的數學名詞頻繁出現，比如拓撲數學原理，比如拓撲折紙。而對于真正研究這個領域的科學大家，年輕人更是一無所知。

即使他在2017年5月7日永遠地離我們而去，成了數學界無法挽回的重大損失，然而很多人對他仍然一無所知。

他是數學界的“泰斗”，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。

他的名字叫吳文俊

吳文俊1919年5月12日出生于上海。1940年畢業于上海交通大學，1946年到中研院數學所工作。1947年赴法國斯特拉斯堡大學留學，1949年獲得法國國家博士學位，隨后在法國國家科學中心任研究員。1951年回國，先后在北京大學、中國科學院數學研究所、中國科學院系統科學研究所、中國科學院數學與系統科學研究院任職。1957年當選為中國科學院學部委員(院士)。

吳文俊對數學的主要領域——拓撲學做出了重大貢獻。他引進的示性類和示嵌類被稱為“吳示性類”和“吳示嵌類”，他導出的示性類之間的關系式被稱為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓撲學的重大突破之一，成為影響深遠的經典性成果。

1970年代后期，他開創了嶄新的數學機械化領域，提出了用計算機證明幾何定理的“吳方法”，被認為是自動推理領域的先驅性工作。他是我國最具國際影響的數學家之一，他的工作對數學與計算機科學研究影響深遠。

吳文俊曾獲得首屆國家最高科技獎(2000年)、首屆國家自然科學一等獎(1956年)、首屆求是杰出科學家獎(1994 年)、邵逸夫數學獎(2006 年)、國際自動推理最高獎自動推理杰出成就獎(1997年)。

吳文俊曾與陳省身、程民德、胡國定等中國老一輩數學家共同提出“中國數學要在21世紀率先趕上世界先進水平，成為數學強國”的宏偉目標。

吳文俊提出搞數學，光發表論文不值得驕傲，應該有自己的東西。不能外國人搞什么就跟著搞什么，應該讓外國人跟我們跑。這是可以做到的。

他說數學是笨人學的

“數學是笨人學的，我是很笨的，腦筋‘不靈’。”吳文俊說。

可就是這樣一位自認為“很笨”的人，總能站在數學研究的最前沿。

上世紀70年代，吳文俊第一次接觸到計算機，他敏銳地覺察到計算機的極大發展潛能。受計算機與古代傳統數學的啟發，他拋開已成就卓著的拓撲學研究，毅然開始攀越學術生涯的第二座高峰——數學機械化。

為了解決機器證明幾何定理的問題，他年近花甲從頭學習計算機語言。那時，在中科院系統科學研究所的機房里，經常會出現一位老人的身影，不分晝夜地忘我工作。有很多年，吳老的上機操作時間都是整個研究所的第一名。

正是這種日積月累、刻苦努力的“笨功夫”，經過近十年的努力，他用機器證明幾何定理終于獲得成功。

吳文俊開創的數學機械化在國際上被稱為“吳方法”，這個完全由中國人開創的全新領域，吸引了各國數學家前來學習。此后人工智能、并聯數控技術、模式識別等很多領域取得的重大科研成果，背后都有數學機械化的廣泛應用。

雖然是杰出的數學家，但吳文俊小時候卻喜歡看歷史書籍，對數學并沒有多大興趣。在大學二年級時還曾一度對數學失去興趣，甚至想輟學不念，是一位姓武的老師的精彩課程，改變了他對數學的看法。大學三四年級時的刻苦鉆研，更使他打下了現代數學的基礎。

后來，吳文俊和數學大師陳省身的結識，使他走上了拓撲學研究之路，并以自己的天才和功力很快在這一領域嶄露頭角，一發不可收拾。半個世紀里，他在拓撲學、數學機械化和中國數學史等方面做出了開創性的世界級貢獻。他的成就奇跡般地大大縮短了中國近代數學與國際間的差距，大長了中國人的志氣。

抱孫年齡再攀高峰

吳文俊深切地感受到：“對于數學未來的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，在不久的將來，電子計算機之于數學家，勢將如顯微鏡之于生物學家，望遠鏡之于天文學家那樣不可或缺。”1976年，年近花甲的吳文俊放棄已成就卓著的拓撲學研究，在抱孫子的年齡“不可思議”地毅然開始攀越學術生涯的第二座高峰——數學機械化。

實現腦力勞動機械化，是吳文俊的理想和追求。他說：“工業時代，主要是體力勞動的機械化，現在是計算機時代，腦力勞動機械化可以提到議事日程上來，數學研究機械化是腦力勞動機械化的起點，因為數學表達非常精確嚴密，敘述簡明。我們要打開這個局面。”

1977年，吳文俊關于平面幾何定理的機械化證明首次取得成功，從此，完全由中國人開拓的一條數學道路鋪展在世人面前。

數十年間，吳文俊不僅建立了“吳公式”“吳示性類”“吳示嵌類”“吳方法”“吳中心”，更形成了“吳學派”。近代數學史上第一次由中國人開創的這一新領域，吸引了各國眾多的數學家前來學習。因為“手工計算上千項的證明要幾天功夫，用計算機1秒鐘就可以完成。”

諾貝爾獎沒有設數學獎，人們通常把“菲爾茲獎”譽為數學中的諾貝爾獎。吳文俊的工作成果被5位菲爾茲獎獲得者引用，有3位的獲獎工作還使用了吳文俊的方法。一直到最近兩年，仍有菲爾茲獎得主在引用吳文俊的經典結果。

“做有意思的事”

在吳老心里，數學研究就是件“有意思”的事，尤其是晚年從事的中國古代數學研究，更是自己“最得意”的工作。

“我非常欣賞‘中國式’數學，而不是‘外國式’數學。”說起自己感興趣的內容，吳老精神十足：“中國古代數學一點也不枯燥，簡單明了，總有一種吸引力，有意思！”

對于做研究，吳老有一套自己的“理論”：“天下的學問那么多，大多數馬馬虎虎過得去就行，其余時間就在一兩件自己特別感興趣的事情上下功夫。”

事實上，從1946年由陳省身先生引薦到中央研究院數學研究所工作，吳文俊就一直沉浸在數學世界里，做自己“感興趣”、覺得“有意思”的工作。

在被稱為“現代數學女王”的拓撲學研究中，初出茅廬的他僅用了一年多時間就取得突破，對美國著名拓撲學大師惠特尼的對偶定理做出了簡單新穎的證明；

上世紀50年代前后，他提出“吳示性類”“吳公式”等，為拓撲學開辟了新的天地，令國際數學界為之矚目，成為影響深遠的經典性成果；

上世紀70年代，他開創了現代數學史上的第一個由中國人原創的研究領域數學機械化，實現了將

中國古代數學不但要振興，還要復興。古代數學書值得進一步學習挖掘，但現狀是有些書失傳了。吳文俊認為，應該對地方志進行收集、整理，會有新發現。

數學之外的吳文俊

走出工作間的吳文俊生活簡單，待人平易。他衣著樸素、性格開朗、生性樂觀，走在街頭，完全是普通人群中的一員。

生活中的吳先生常常“出彩”。有一次去香港參加研討，活動間隙出去游玩，年逾古稀的吳文俊竟坐上了過山車，玩得不亦樂乎。還有一次在澳大利亞，繁瑣的數學運算、證明交由計算機來完成。

復興古代數學

吳文俊推崇中國古代數學。在他眼中，中國古代數學簡單明了，有它自己的一套。他認為，古代數學是符合現在計算機時代的數學，中國人的祖先創造出了非常適合應用于計算機的數學。這是很不可思議的。

談及《九章算術》，吳文俊說：“術，就是講方法。比如求最大公約數，書里核心就一句話：以少減多，求其等也。大數減小數，一步步減下去直到兩邊相等，就得到兩個數的最大公約數。還有方程章，古人想到了正負數，說明中國人的抽象能力高人一等。”

中國古代數學所蘊涵的數學機械化思想，對信息時代的數學現代化發揮著重大作用。在吳文俊眼里，中國古代數學就是一部算法大全，有著世界最早的幾何學、最早的方程組、最古老的矩陣。

中國古代數學的價值已被世界淡忘，但吳文俊卻洞察出其中包含著的獨特的機械化思想，它能夠把幾何問題轉化為代數，再編成程序，輸進電腦后，代替大量復雜的人工演算，這樣就可以把數學家從繁重的腦力勞動中解放出來，進而推進科學發展。這就是機器證明，后來吳文俊把它冠名為“數學機械化”。他“頑皮”地將蟒蛇纏在了脖子上，嚇得旁人紛紛往后退。這些驚人之舉，成為數學界的佳話，至今仍為人們津津樂道。

有一次，幾位數學機械化中心的年輕人向吳文俊請教健康長壽的秘訣，他說，我信奉一句話：能坐著就不站著，能躺著就不坐著，要讓生活盡量輕松平淡，不要為無謂的煩惱干擾。

“他不僅熱愛自己的專業，更熱愛豐富多彩的生活。”幾十年來，看圍棋比賽、讀歷史小說、看歷史題材影片等愛好，伴著數學研究，隨吳文俊走到今天。他的老伴說他“貪玩”，吳文俊卻解釋說：“讀歷史書籍、看歷史影片，幫助了我的學術研究；看圍棋比賽，更培養了我的全局觀念和戰略眼光，圍棋中的小小棋子，每子下到哪兒都至關重要，所謂‘一著下錯，全盤皆輸’。我們搞研究也是這樣，要有發展眼光、戰略眼光和全局觀念，才能出大成果。”

基礎研究是“好奇心驅動的研究”，也許正是因為童心不泯、好奇之心，“驅動”著吳文俊在數學王國里自由馳騁，屢戰屢捷。

淡泊自守，重工作輕名利，也許就是吳文俊永葆創新活力的秘訣。

大師雖已仙逝，其治學之風永存。