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科学生命之树常青的吴文俊


科学生命之树常青的吴文俊
陕西省丹凤中学 李德葆 726200
摘要:本文搜集了世界著名数学家吴文俊先生的 7 个生活趣事,让大家看到 一个矢志爱国、忘我奉献、与时俱进、不断创新、老骥伏枥的数学大家的风范。 关键词: 数学 鸭蛋 陈省身 吴公式 学部委员 国家自然科学奖 计算机证明 生日 硕果累累 吴文俊,著名数学家,中国科学院院士。1919 年出生于上海。1

940 年毕 业于 1940 年毕业于上海交通大学数学系,1949 年获法国国家博士学位。世界著 名数学家,中国数学会名誉理事长。中国数学机械化研究的创始人之一,现任中 国科学院系统科学研究所名誉所长、研究员,中国科学院院士,第三世界科学院 院 士 ; 曾 任 中 国 数 学 会 理 事 长 ( 1985-1987 ) 中 国 科 学 院 数 理 学 部 主 任 , (1992-1994) ,全国政协委员、常委(1979-1998) 。他是吴文俊国唯一两次获得 国家科学最高奖的数学家,他的研究工作涉及到数学的诸多领域,在多年的研究 中取得了丰硕成果。 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。 他的“吴方法”在国际机器证明领域产生巨大的影响,有广泛重要的应用价值。 当前国际流行的主要符号计算软件都使用了吴文俊教授的算法。 吴老曾获首届国家自然科学一等奖(1956)、中国科学院自然科学一等奖 (1979)、第三世界科学院数学奖(1990)、陈嘉庚数理科学奖(1993)、首届香港求 是科技基金会杰出科学家奖(1994)、Herbrand 自动推理杰出成就奖(1997)、首 届国家最高科学技术奖(2000)、第三届邵逸夫数学奖(2006)。1956 年获国家自 然科学院学部委员,1994 年获首届求是科技基金会“杰出科学奖” 。2001 年 2 月获得第一届“国家最高科学技术奖”500 万大奖 数学考试吃“鸭蛋” 也许你会认为,数学家个个都是神童,就像大数学家高斯一样,从小就是数 学迷,其实这是个误会。吴文俊上初中时数学成绩很是一般,有一次考几何的时 候,竟得零分!那时候“一二·八”事件爆发了,吴文俊就跟着家里人逃,学校 里上的几何课吴文俊没学, 所以等他回去的时候, 什么都不知道, 就得了个零分。 就是这个红通通的“鸭蛋” ,成了吴文俊的转折点,它非但没有把吴文俊打垮, 反而把他打清醒了,如醍醐灌顶般的他决心化耻辱为动力,闭门苦读。 放暑假的时候,吴文俊因为没考好就得补习,这个时候吴文俊主要是在自 学,当时吴文俊们的补习老师也很好,还把吴文俊叫到黑板上做题。吴文俊就是 在这个时候对数学产生了兴趣。 一旦入了迷,情况立刻发生了变化。原来毫无兴趣的数学字母 X、Y、Z 现在

竟然蕴藏着无穷的魅力。从此,吴文俊对数学产生了极大的兴趣,他的数学成绩 提高得很快,到了高中毕业时,他已经成了全校的数学尖子。 不太喜欢数学的数学家 吴文俊说,原来是喜欢物理的,不太喜欢数学。喜欢物理而不喜欢数学的他 最后怎么成了数学家?一段特殊的经历, 让年轻时的吴文俊险些与数学研究擦肩 而过。 吴文俊上中学时,对物理产生了浓厚的兴趣,考试成绩异常优秀。那时,他 从未想过要当一名数学家。然而,就像是命运开了个小小的玩笑,他所在的中学 校长格外看重他的数学才华, 希望他报考上海交通大学数学系,并承诺为他提供 一笔奖学金。那个校长对吴文俊说,你要是考数学系就给吴文俊奖学金。那时学 费很贵,吴文俊的家庭经济很一般,没有办法支付学费。 1936 年,吴文俊以优 异的成绩考取上海交通大学数学系,两年后,他对“组合拓扑学”产生了浓厚的 兴趣。 生活困顿的数学天才 抗日战争爆发后, 原来中学发给他的奖学金中断了,吴文俊的生活陷入了困 境。这时,已成为汉奸的中学校长派人来找他。 这个中学校长通过另外的方式 要继续给吴文俊奖学金,吴文俊拒绝了,吴文俊说就是因为他是汉奸。 1940 年,吴文俊大学毕业,由于时局动荡,生活困顿,不得不放弃数学研 究,去中学当教师。5 年之后,他连这份工作也没有了,陷入了失业的窘境。 就在吴文俊感到前途渺茫时,他的命运却出现了重大转机。出于对吴文俊数 学才华的钦佩, 他的大学同学赵孟养主动把自己大学助教这一难得的职位让给了 吴文俊。 许多年以后吴文俊还说,没有赵的帮忙,数学根本就不要想。 重新回到数学研究第一线的吴文俊,充分利用每一分钟,潜心研究数学。 这 时,一个人的出现,又给吴文俊的学术生涯带来了新的曙光。 吴文俊遇到的这个人就是享誉国内外的数学大师陈省身。当时陈省身刚从国 外回来,正筹建中央研究院数学研究所。得知这一消息后,生性腼腆的吴文俊主 动找到了陈省身, 希望得到一份数学研究所的工作。 经过考试, 吴文俊如愿以偿。 从此, 陈省身教授迅速把他带到数学研究最前沿,吴文俊很快就在数学王国 里找到了适合自己的研究领域和研究方法。 初露锋芒的“吴公式” 1947 年,吴文俊经陈省身推荐,到法国斯特拉斯堡大学学习。在法国留学 期间,吴文俊的研究取得了重大突破,他的最新成果被国际上称为“吴类”“吴 、 公式” ,在国际数学界产生了巨大的影响。 在数学研究领域,有一个属于自己的“公式”这是一个人一生的荣誉,凭着 这个荣誉, 吴文俊可以在国外享受一生的荣华。可是吴文俊时刻牵挂着自己的祖 国,他义无返顾地选择了回国。1951 年,吴文俊在北京大学和中国科学院开始 了新的生命征程。

37 岁获国家自然科学一等奖 国家自然科学奖的前身为 1955 年国务院设立的“中国科学院奖金” 。以前是 每两年评选一次,1999 年《国家科学技术奖励条例》颁布之后,改为每年评审 一次。这一奖项以其科学性、公正性和权威性在我国科学界具有崇高的地位,它 反映的是我国基础科学研究的最高水平。以往的一等奖获奖者包括李四光、陈景 润、唐敖庆、王淦昌、梁思成等大师级人物。物以稀为贵,国家自然科学一等奖 之所以备受瞩目,是因为多少年来一直空缺,从 1991 年起的 13 年里,一直没有 人获得过一等奖,1956 年评出的项目成为我国第一次国家自然科学奖,此后文革 期间中断,1978 年全国科学大会以来,中国恢复了国家自然科学奖。而 1956 年吴 文俊与华罗庚、钱学森同台领取国家自然科学奖一等奖属首次,这一年吴文俊 37 岁,38 岁时当选为中国科学院学部委员,成为中国当时最年轻的学部委员。 一切从“零”开始 1976 年,吴文俊已经年近花甲,他在数学领域内共获得了 8 次大奖,已经 形成了“吴学派” 。老骥伏枥的吴文俊并不满足,他要一切从“零”开始,向着 学术生涯的第二个高峰攀登,他选择的“高峰”是向最新的科技前沿领域——计 算机证明,开拓一条“数学机械化”的新路。学习编程语言,吴文俊很是下了一 些“笨功夫” 。他最初学的是 BASIC 语言,已经编写了四五千行证明定理的程序。 结果 BASIC 语言被淘汰,换成 ALGOL 语言。迫不得已,他又得从头学起。等他熟 悉 ALGOL 语言之后,ALGOL 语言又被弃用,编好的程序又作废了,他只好再次另 起炉灶。 20 世纪 70 年代,在吴文俊国要找到一台可以进行大运算量的计算机谈何容 易。于是,他在出国访问期间,利用国外大学里的计算机抽空进行“机器证明” ; 很长时间以后,他在国内才找到一台大容量的高性能的计算机。 从那时开始,在系统科学研究所的机房里,经常会出现一位 70 多岁老人的 身影,不分昼夜地忘吴文俊工作。有很多年,吴文俊上机的时间是全数学所最多 的。 功夫不负有心人, 经过近 10 年的努力,机器证明几何定理终于取得了成功! 吴文俊在数学机械化理论和应用领域作出了重大贡献,吴文俊在人工智能、 智能计算机、自动控制、物理学、化学、天体力学等多个重要研究领域取得的重 大科研成果, 其背后都有吴文俊数学机械化的广泛应用。吴文俊一次又一次地攻 下了计算机证明数学定理的难关,他继承和发展了中国古代数学的传统(即 算法化思想) 转而研究几何定理的机器证明, , 彻底改变了这个领域的面貌, 是国际自动推理界先驱性的工作,被称为“吴方法”,用这种方法,只要短短 的十几分钟,就可以证明几百条几何定理! 记不住生日的数学家 一心钻研,记忆力超群的吴老竟然记不住自己的生日。1979 年的一天,吴 文俊正在家中潜心钻研数学。突然,传来一阵敲门声。 他打开房门一下子愣住了,门外站着几位老朋友,他们有的手捧鲜花,有 的提着生日蛋糕, “这是怎么回事?你们为什么带着这么多礼品?”

几位老朋友情不自禁地大笑起来, “吴老,今天是您 60 大寿,我们特来向您 祝寿啊! ” “是吗?我倒忘了。 ” “生日?个人生活中的数字,吴文俊是从来不记的。 ”吴文俊笑着说。 这是发生在 30 多年前的一件趣事。在吴文俊院士的脑海里,可以记许许多的 数学公式,许许多多的科学知识,但却独独没有记下自己的生日,因为,他已将 全部为精力都献身于科学研究。 在数学王国里,吴文俊不断创新,在生活中,很随意,吃东西从不忌口,兴 趣颇广, 他在澳大利亚将蛇缠到了脖子上, 在香港独驾过山车历险, 访问泰国时, 吴老还爬到象鼻子上开怀大笑! 1957 年,吴文俊当选为中科院学部委员(后更 名为院士)时只有 38 岁, 是最年轻的一位。 可他不希望像一些欧美科学家那样 “早 熟早衰”“取得成就不见了哪行?只要活着就要创新! , ”在工作中如此,生活中 也是如此。 吴文俊院士热爱祖国,有高尚的科学道德,是数学界德高望重的前辈,至今 仍在数学机械化研究的第一线。在 50 多年的研究工作中,始终站在数学领域的 前沿,做出了原创性研究成果,在国际上产生了重大影响,是当之无愧的“中国 脊梁” 。

参考文献: 1, 《走进科学》2008 年第一期 2, 《数学界的战略科学家——记中科院院士吴文俊》《光明日报》2001,2,19 , 3,吴文俊著: 《几何定理机器证明的基本原理(初等几何部分) ,科学出 》 版社,北京,1984 4,张景中 : 《几何定理机器证明研究展望》 中国科学院院刊第二期, , 1997


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