吳文俊,1919年5月出生于上海,1940年畢業(yè)于上海交通大學(xué),1949年獲法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心博士學(xué)位。中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員、著名數(shù)學(xué)家、中科院資深院士、第三世界科學(xué)院院士。
吳文俊是我國(guó)院士中的頂級(jí)人物,數(shù)學(xué)界的“泰斗”,長(zhǎng)期從事數(shù)學(xué)前沿研究,在拓?fù)鋵W(xué)、中國(guó)數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)機(jī)械化等方面成就突出。他引進(jìn)的示性類和示嵌類被稱為“吳示性類”和“吳示嵌類”,他導(dǎo)出的示性類之間的關(guān)系式被稱為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓?fù)鋵W(xué)的重大突破之一,成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果。1956年,他因在拓?fù)鋵W(xué)上的杰出成就而獲中國(guó)最高科技獎(jiǎng)———國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),同期獲此殊榮的還有華羅庚和錢學(xué)森。
吳文俊同樣也是中國(guó)人工智能歷史上一位里程碑式的開拓者。1970年代后期,他開創(chuàng)了嶄新的數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域,提出了用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的“吳方法”,被認(rèn)為是自動(dòng)推理領(lǐng)域的里程碑,他也因此獲得1997年的國(guó)際自動(dòng)推理最高獎(jiǎng)——埃爾布朗自動(dòng)推理杰出成就獎(jiǎng)。
而“吳文俊”這三個(gè)字最為全國(guó)、全世界所關(guān)注的是在2001年,他與“雜交水稻之父”袁隆平一起,從當(dāng)時(shí)的江澤民總書記手中接過首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的證書,國(guó)家重獎(jiǎng)他500萬。
數(shù)學(xué)是化繁為簡(jiǎn)的科學(xué),吳文俊恰恰具備化繁為簡(jiǎn)的天賦。
拓?fù)鋵W(xué)被稱為“現(xiàn)代數(shù)學(xué)的女王”。上世紀(jì)50年代前后,吳文俊由繁化簡(jiǎn)、由難變易,提出“吳示性類”“吳公式”等,為拓?fù)鋵W(xué)開辟了新的天地。
他的工作起到了承前啟后的作用,令國(guó)際數(shù)學(xué)界矚目,也因此成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果。吳文俊的工作被五位國(guó)際數(shù)學(xué)最高獎(jiǎng)——菲爾茲獎(jiǎng)得主引用,許多著名數(shù)學(xué)家從中受到啟發(fā)或直接以他的成果為起始點(diǎn)之一。
“對(duì)纖維叢示性類的研究做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。”數(shù)學(xué)大師陳省身這樣稱贊吳文俊。
“吳公式”發(fā)表于1950年,而吳文俊1940年畢業(yè)于上海交通大學(xué)。這10年并非一帆風(fēng)順——時(shí)值抗戰(zhàn),上海在淪陷區(qū),21歲大學(xué)畢業(yè)后,吳文俊有5年多都以中學(xué)教師的微薄薪資糊口,1945年8月份抗戰(zhàn)勝利后才迎來人生轉(zhuǎn)機(jī)。
1946年,吳文俊師從數(shù)學(xué)家陳省身,開始研究拓?fù)鋵W(xué)。
拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域之一,它研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的一些性質(zhì)。法國(guó)現(xiàn)代數(shù)學(xué)家狄多奈稱拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的女王。拓?fù)鋵W(xué)是著名的“難學(xué)”,而示性類理論研究拓?fù)鋵W(xué)中最基本的整體不變量,是拓?fù)鋵W(xué)中妙不可言的精品,堪稱“難學(xué)”中的“難學(xué)”。
會(huì)者不難,入門不久,吳文俊就展露出化難為易的天分。
1940年,美國(guó)數(shù)學(xué)家惠特尼發(fā)表了一個(gè)示性類的乘積公式,證明過程極其復(fù)雜。1947年,才學(xué)習(xí)拓?fù)鋵W(xué)不到一年的吳文俊,就給出了惠特尼乘積公式的簡(jiǎn)短證明。陳省身見后大為贊賞,多次力薦,發(fā)表在世界頂尖數(shù)學(xué)期刊《數(shù)學(xué)年鑒》?;萏啬嵩居?jì)劃就此證明寫一本專著,見到只有短短幾頁(yè)的吳文俊證明后說:“我的證明可以扔進(jìn)廢紙簍了?!?p>
1947年11月份,28歲的吳文俊赴法留學(xué),繼續(xù)拓?fù)鋵W(xué)的研究,僅用2年就獲取博士學(xué)位。他在這一領(lǐng)域的研究猛到什么程度呢?中科院院士林群曾經(jīng)笑言:拓?fù)鋵W(xué)在上世紀(jì)50年代前后鬧過五次“地震”,其中一次是由中國(guó)人“鬧”的,這個(gè)中國(guó)人就是吳文俊。
在拓?fù)鋵W(xué)研究中,吳文俊起到了承前啟后的關(guān)鍵作用。
他將原本處于起步階段的示性類概念由繁化簡(jiǎn),引入新的方法和手段,形成系統(tǒng)的理論。他引入一類示性類,被稱為“吳示性類”,還給出刻畫各種示性類之間關(guān)系的“吳公式”。此前,示性類的計(jì)算有極大困難。吳文俊給出了示性類之間的關(guān)系與計(jì)算方法,許多新的研究領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生。這最終使示性類理論成為拓?fù)鋵W(xué)中最完美的一章。吳文俊還在拓?fù)鋵W(xué)中建立了“吳示嵌類”“吳示浸類”和“吳示痕類”的基本概念。
在吳文俊的影響下,研究拓?fù)鋵W(xué)的武器庫(kù)得以形成,這極大地推進(jìn)了拓?fù)鋵W(xué)的發(fā)展。許多著名數(shù)學(xué)家從吳的工作中受到啟發(fā)或直接以吳的成果為起始點(diǎn)之一,獲得了一系列重大成果。在20世紀(jì)50年代,國(guó)際數(shù)學(xué)大獎(jiǎng)只有菲爾茲獎(jiǎng),5個(gè)因拓?fù)鋵W(xué)獲得菲爾茲獎(jiǎng)的數(shù)學(xué)家引用過吳的工作,其中3位直接在獲獎(jiǎng)工作中使用了吳的成果。
而此時(shí)的吳文俊,早已于1951年8月份游子歸國(guó),歐美數(shù)學(xué)界只留下他的傳說。1958年當(dāng)他重訪法國(guó)時(shí),朋友們對(duì)他說,“你若晚走幾個(gè)月,也許1954年的菲爾茲獎(jiǎng)就給你了”。
吳文俊回國(guó)后還繼續(xù)著拓?fù)鋵W(xué)的研究,并獲得1957年1月份頒發(fā)的1956年度首屆國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
有時(shí)候,笨方法才是好方法。在數(shù)學(xué)機(jī)械化的開拓中,吳文俊大巧若拙。
曾于上世紀(jì)80年代在吳文俊門下讀博的高小山,至今記得30年前已年過六旬的導(dǎo)師每天忙碌在中科院系統(tǒng)所計(jì)算機(jī)房的身影?!八?0歲才開始學(xué)編程,每天十幾個(gè)小時(shí)待在機(jī)房,若干年中,他的上機(jī)時(shí)間一直遙居全所之冠?!爆F(xiàn)任中科院數(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)的高小山說。
那時(shí),吳文俊已開辟出數(shù)學(xué)機(jī)械化的新領(lǐng)域,其目標(biāo)很宏偉,是要讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)這種典型腦力勞動(dòng)的機(jī)械化。也就是說,要讓計(jì)算機(jī)來證明數(shù)學(xué)定理。在機(jī)房編程,正是為了驗(yàn)證他這方面的數(shù)學(xué)工作成果。
這個(gè)領(lǐng)域的工作,貫穿著吳文俊濃厚的愛國(guó)主義情懷。在吳文俊看來,這是中國(guó)古代數(shù)學(xué)思想的復(fù)興。
1977年春節(jié)期間,吳文俊首次用手算成功驗(yàn)證了他的機(jī)器證明幾何定理方法的可行性。其后不久,他將論文《初等幾何判定問題與機(jī)械化證明》發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)》,這是他在數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域的開場(chǎng)作,并在附注中闡明其中的機(jī)械化思想起源于宋元時(shí)期中國(guó)數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造。這是世界上首次實(shí)現(xiàn)了幾何定理的高效證明。
到了1984年,吳文俊又將他在數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域最重要的成果《幾何定理機(jī)器證明的基本原理》發(fā)表在中科院系統(tǒng)所主辦期刊《系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)》上。
“幾何定理的機(jī)器證明,是當(dāng)時(shí)世界數(shù)學(xué)界都無法解決的難題,被吳先生解決了,這帶來了類似洛陽(yáng)紙貴的效果?!敝锌圃簲?shù)學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)張紀(jì)峰回憶說,吳文俊將世界級(jí)的突破發(fā)表在中國(guó)期刊上,展現(xiàn)了他的愛國(guó)情懷,當(dāng)時(shí)國(guó)外很多科學(xué)家得知吳文俊的突破,卻苦于看不到中國(guó)期刊,不得不打電話求傳真,以至于中科院系統(tǒng)所的傳真機(jī)都燒壞了。后來,為便于大家學(xué)習(xí)吳文俊開創(chuàng)的新方法,國(guó)際自動(dòng)推理權(quán)威期刊JAR破例將這篇30多頁(yè)的論文重新刊登一遍,并專門撰文評(píng)價(jià)吳的論文“不僅建立了幾何高效推理的基礎(chǔ),而且建立了一個(gè)杰出的標(biāo)準(zhǔn)來衡量以后出現(xiàn)的幾何定理證明器”。
在晚年的這一系列研究中,吳文俊提出了幾何定理機(jī)器證明的“吳方法”,微分幾何的定理機(jī)械化證明方法,方程組符號(hào)求解的“吳消元法”,全局優(yōu)化的有限核定理,建立了數(shù)學(xué)機(jī)械化體系。
吳文俊開創(chuàng)了現(xiàn)代數(shù)學(xué)史上一個(gè)由中國(guó)人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域——數(shù)學(xué)機(jī)械化,實(shí)現(xiàn)將繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算證明交由計(jì)算機(jī)來完成的目標(biāo),產(chǎn)生了巨大的國(guó)際影響。這一理論后來被應(yīng)用于多個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域,解決了曲面拼接、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器人等高技術(shù)領(lǐng)域核心問題。1986年,國(guó)際人工智能領(lǐng)域最權(quán)威雜志《人工智能》曾刊出一本300多頁(yè)的“吳方法”論文專輯,里面全是“吳方法”在人工智能各領(lǐng)域的運(yùn)用。
1997年吳文俊獲得國(guó)際自動(dòng)推理最高獎(jiǎng)“Herbrand自動(dòng)推理杰出成就獎(jiǎng)”。授獎(jiǎng)詞中提到,幾何定理自動(dòng)證明在“吳方法”出現(xiàn)之前進(jìn)展甚微,“在不多的自動(dòng)推理領(lǐng)域中,這種被動(dòng)局面是由一個(gè)人完全扭轉(zhuǎn)的”。吳文俊的工作使得“幾何定理證明的研究已全面復(fù)興,變?yōu)樽詣?dòng)推理界最活躍與成功的領(lǐng)域之一”。
吳文俊曾說:“不管一個(gè)人做什么工作,都是在整個(gè)社會(huì)、國(guó)家的支持下完成的。有很多人幫助我,我數(shù)都數(shù)不過來。我們是踩在許多老師、朋友、整個(gè)社會(huì)的肩膀上才上升了一段。我應(yīng)當(dāng)怎樣回報(bào)老師、朋友和整個(gè)社會(huì)呢?我想,只有讓人踩在我的肩膀上再上去一截。我就希望我們的數(shù)學(xué)研究事業(yè)能夠一棒一棒地傳下去。”
吳文俊曾師從數(shù)學(xué)家陳省身,他多次表達(dá)對(duì)老師的感激和懷念。他曾回憶,1946年前后,受陳省身指點(diǎn),他確立了代數(shù)拓?fù)鋵W(xué)的研究方向,曾因戰(zhàn)亂、生計(jì)所迫一度中斷的數(shù)學(xué)研究得以重新開始。吳文俊追憶,在遇見陳省身之前,自己非??鄲?。“放棄數(shù)學(xué)研究不是心甘情愿,是苦悶了好些年,沒辦法只好丟掉了,是違背自己愿望的”,而陳省身的幫助讓他“等于是從火坑里逃出來了”。
有感于師恩深重,吳文俊此后一生都以陳省身為榜樣,不斷鼓勵(lì)和幫助后輩,并終生矢志不渝地推進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。2007年,已88歲高齡的吳文俊仍站在講臺(tái)上傳道授業(yè),為數(shù)學(xué)院研究生作了題為“消去法與代數(shù)幾何”的報(bào)告并解答了學(xué)生們的許多問題。參與者回憶,在近兩個(gè)小時(shí)的過程中,吳文俊始終站著,聲音鏗鏘。
在他的影響下,中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院成立了數(shù)學(xué)機(jī)械化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,對(duì)“吳方法”和“吳消元法”進(jìn)行了大量后續(xù)性研究工作,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室所形成的高水平數(shù)學(xué)機(jī)械化研究隊(duì)伍,在國(guó)際上被稱為“吳學(xué)派”。如今,吳文俊的成就正被應(yīng)用于曲面造型、機(jī)器人機(jī)構(gòu)的位置分析、智能計(jì)算機(jī)輔助等若干高科技領(lǐng)域,并取得了一系列國(guó)際領(lǐng)先的成果。
吳文俊培養(yǎng)的博士、數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員劉卓軍說:“吳先生重視每個(gè)學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)展,他說學(xué)生不能被自己的導(dǎo)師淹沒,學(xué)生當(dāng)然要學(xué)習(xí)、發(fā)揚(yáng)老師的某一部分,但也要有自己的想法,要學(xué)習(xí)其他老師的長(zhǎng)處,這樣才可能有創(chuàng)造性。”
吳文俊是一個(gè)特別低調(diào)謙遜的人。
他的弟子高小山,1988年博士畢業(yè)后得到美國(guó)大學(xué)邀請(qǐng)去做博士后,赴美后才從美國(guó)教授處得知,這是吳文俊此前訪美時(shí)對(duì)他大加推薦的結(jié)果?!皡窍壬鷱膩頉]跟我說過這些?!?/p>
對(duì)于自己給別人的幫助,吳文俊總是覺得不值一提,然而對(duì)于別人給自己的幫助,他卻時(shí)刻銘記在心。
吳文俊也是一個(gè)淡泊名利的人。
2001年2月份,吳文俊獲得了2000年度首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),獎(jiǎng)金高達(dá)500萬元。“吳先生把獎(jiǎng)金中的100萬元拿出來設(shè)立了數(shù)學(xué)與天文絲路基金,支持對(duì)古代中國(guó)數(shù)學(xué)史的研究,也支持偏遠(yuǎn)地區(qū)研究者的工作,我國(guó)西部地區(qū)不少數(shù)學(xué)家因此得到迅速成長(zhǎng)。”中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)院黨委書記、副院長(zhǎng)汪壽陽(yáng)說,“他是杰出的學(xué)者,偉大的導(dǎo)師,永遠(yuǎn)的楷?!薄?h3>求知甚解,被稱為數(shù)學(xué)世界的“老頑童”
吳文俊被稱作“老頑童”,他心思恪純、樂觀開放,總對(duì)新鮮事物抱有一份好奇心。他對(duì)不懂的事情總坦然承認(rèn)、虛心求教。
中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院曾在每周四舉辦學(xué)術(shù)討論班,其時(shí),81歲的吳文俊是班上的???。一次,他坐在第一排認(rèn)真聽別人介紹難解的“楊—巴斯方程”,并全程參與討論環(huán)節(jié)。結(jié)束后他坦然表示:“其實(shí)今天的難題我聽不懂”,“但越是不懂的你越要聽,要學(xué)習(xí),要看其他人在做什么,否則科研就做不下去了”。
吳文俊愛赤腳穿皮鞋,聲稱自己愛棋,卻只見他觀棋從不見他下場(chǎng)“廝殺”,這些可樂的“?!敝两駨V為流傳。郭雷說:“正因?yàn)閰窍壬痪行」?jié),對(duì)其他方面‘不求甚解,才省出時(shí)間來,使他對(duì)某些方面求其甚解,理解得比所有人都深入?!?/p>
在吳文俊愿意“求解”的領(lǐng)域,他的勤奮非常驚人。20世紀(jì)70年代,為了解決幾何定理機(jī)器證明和數(shù)學(xué)機(jī)械化問題,他從頭學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,親自在袖珍計(jì)算器和臺(tái)式計(jì)算機(jī)上編制計(jì)算程序。那時(shí),他的工作日程是這樣的,清早來到機(jī)房外等候開門,進(jìn)入機(jī)房后就八九個(gè)小時(shí)不間斷工作,下午五點(diǎn)鐘吃飯,并利用這個(gè)時(shí)間抓緊整理分析計(jì)算結(jié)果,傍晚七點(diǎn)鐘又回到機(jī)房工作,午夜時(shí)分回家。如此周而復(fù)始,他忙得竟忘了自己的60歲生日。
“科研是永遠(yuǎn)做不完的。數(shù)學(xué)的難題有很多,簡(jiǎn)直是越來越多。堅(jiān)持做科研可能是中國(guó)科學(xué)家的特點(diǎn),中國(guó)科學(xué)家后勁很足,年輕時(shí)做科研,六七十歲后仍在做科研,甚至八十歲后還在做?!睂?duì)于吳文俊而言,華羅庚和陳省身是他的榜樣,生命不息、創(chuàng)新不止,他從不放棄研究。(來源:中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)、光明網(wǎng)等網(wǎng)站)