編者按
2025年3月14日,是第六個“國際數學日”。2019年11月26日,聯合國教科文組織在第四十屆大會上正式宣布,自2020年開始,每年的3月14日——“π日”為“國際數學日”。
吳文俊,數學家,中國科學院院士。他在拓撲學、數學機械化、中國數學史等領域作出創新貢獻,先后提出“吳示性類”“吳公式”“吳方法”等,并開創了近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。2001年,吳文俊站上首屆國家最高科學技術獎的領獎臺,這是國家授予有杰出貢獻的科技工作者的最高獎勵和榮譽。
“數學是笨人學的。”這句話出自中國著名數學家吳文俊之口。乍一聽,似乎與常識相悖:數學不是聰明人的專屬領域嗎?怎么成了 “笨人” 的天地?然而,吳文俊用他的一生詮釋了這句話的深意。他自認“很笨”,卻憑借“笨功夫”在數學領域取得了舉世矚目的成就。
“笨人”的成長
從青澀留學生到 “法國拓撲四杰”
1947年,在數學大師陳省身的推薦下,吳文俊以數學第一名的傲人成績,踏上了中法交換留學生的旅程。在法國斯特拉斯堡,他刻苦鉆研拓撲學的示性類,僅用兩年時間就通過博士答辯,獲得了法國國家科學博士學位。
1949-1950年吳文俊在法國時的照片
來源|中國科學家博物館
畢業后,吳文俊在法國國家科學中心擔任助理研究員,潛心研究拓撲學。拓撲學是現代數學的主要領域之一,當時的拓撲學領域,示性類研究面臨諸多困境。示性類相互關系、基本性質以及計算方法等問題,成為阻礙拓撲學進一步發展的絆腳石。年輕的吳文俊毫不畏懼,決心向示性類問題發起沖擊。
他在巴黎租住在一家旅館半地下的屋子里,條件艱苦,難以工作。于是,他把旅館旁通宵營業的咖啡館當作工作室,日夜鉆研。
1950年春天,吳文俊的研究取得重大突破:他首先在微分流形上引入一類新的示性類,后來國際上把它稱為“吳示性類”,并給出了“吳(第一)公式”,證明了施替費爾-惠特尼示性類可以用吳示性類表示。他的研究使抽象的數學概念變為具體可算的,為拓撲學的應用開辟了道路。
這一成果震驚了法國數學界,著名數學家H·嘉當在討論班上為吳文俊的工作感到驚嘆:“這簡直像變魔術一樣?!眳俏目∫惨虼伺cR·托姆、J·P·塞爾和A·保萊爾一起,被譽為 “法國拓撲四杰”。此時的他,從默默無聞的青年學子,一躍成為國際著名的拓撲學家。
1951年,面對美國普林斯頓大學拋來的橄欖枝,吳文俊歸心似箭,毅然決然回到祖國懷抱?;貒?,他又向拓撲學的另一核心問題——嵌入問題發起挑戰。他以獨創精神引入吳示嵌類等一系列拓撲不變量,在非同倫性組合不變量、嵌入問題、同痕問題等方面取得重大突破,成功構建示嵌類理論。
吳文俊在數學所作報告
來源|《知識就是力量》雜志
1956年,37歲的吳文俊憑借在示嵌類與此前的示性類研究方面的卓越成果,榮獲首屆中國科學院科學獎金一等獎。這一新中國自然科學領域的至高榮譽,將他與錢學森、華羅庚等巨匠同列。然而,他并未止步于此,而是跳出舒適區,開辟新的研究方向。
吳文俊關于“示性類及示嵌類的研究”獲1956年度中國科學院科學獎金一等獎的獎狀
來源|中國檔案報
“笨人”的創新
從拓撲學到數學機械化
吳文俊常說:“數學是笨人學的,我是很笨的,腦筋‘不靈’?!比欢?,正是這位自認“笨”的數學家,開創了數學機械化這一全新領域,影響了人工智能、模式識別等多個現代科技領域。
20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另一座高峰——數學機械化。
吳文俊開始幾何定理機器證明的研究時已經50歲了。當時電子計算機在國內遠未普及,他最初的推算都是依靠手算,每道公式的演算過程極其復雜,稍有不慎就得推倒重來,他幽默地稱自己的手和筆為“吳氏計算機”。
后來,中國科學院數學所有了計算機,他就從零開始學習編寫計算機程序,成為數學所機房里年齡最大的“程序員”,在相當長一段時間里是數學所上機時間最長的人。“我學過好幾種編程語言,最早是匯編語言,后來有了高級語言。我用Basic編寫了四五千行的證明定理的程序。過幾年Basic被淘汰,換成Algol語言,又得從頭學。等我熟悉了,不知道什么時候,Algol沒有了,變成了Fortran,又得再來。哎呀,苦不勝言?!眳俏目』貞浀?。
吳文俊工作照
來源|中國科學家博物館
正是這種日積月累、刻苦努力的“笨功夫”,他提出了用計算機自動證明幾何定理的有效方法,在國際上被稱為“吳方法”。20世紀80年代,吳文俊將幾何定理機器證明的方法擴展到了更一般的方程機器求解──數學機械化,這是完全由中國人開創的全新領域。
20世紀70年代吳文俊關于機械化證法的手稿
來源|中國科學家博物館
現今,數學機械化的方法正在滲透到力學、天文學、物理學、化學、計算機科學等領域,同時被應用于機器人、連桿設計、控制技術、計算機輔助設計等高技術部門。
吳文俊的創新精神源于他對數學的深刻理解和不懈探索。他曾說:“做研究不要自以為聰明,總想些怪招,要實事求是,踏踏實實?!闭沁@種“笨人”心態,讓他能夠在數學的叢林中披荊斬棘,開辟出一條全新的道路。
“笨人”的童心
熱愛生活,永葆創新活力
吳文俊在生活中,是一位樂觀開朗的“老頑童”。他常說:“我就是心態年輕。”這種年輕的心態,讓他在耄耋之年依然保持著旺盛的創新活力。
吳文俊熱愛生活,在數學研究之外,喜歡看圍棋比賽、讀歷史小說、觀歷史題材影片。90多歲的他還常常一個人逛書店、電影院。
2002年吳文俊在家中書房閱讀的照片
來源|中國科學家博物館
有一次去香港參加研討會,年逾古稀的他竟在活動間隙坐上了過山車,玩得不亦樂乎。還有一次在澳大利亞,他大膽將蟒蛇纏在脖子上玩耍。這個數學界的“老頑童”,始終保持著一顆熱愛生活的心。他說:“我當然有煩惱。當煩惱真的來的時候,做你能做的事,把心放寬一點,順其自然,煩心的事很快就會過去?!?/p>
吳文俊用他的一生詮釋了“數學是笨人學的”這句話的深意。他的“笨功夫”不僅成就了他在數學領域的卓越貢獻,也為后輩樹立了一個腳踏實地的榜樣。
真正的成功,往往來自日積月累的堅持和不懈的努力。在這個追求速成的時代,無論是數學,還是其他領域,只有放下“聰明”的包袱,腳踏實地地付出“笨功夫”,才能走得更遠,飛得更高。
正如吳文俊所說:“功夫不到,哪里會有什么靈感?”或許,這正是“笨人”的智慧所在。
參考文獻:
[1]吳文俊:創中國方法 為世界算數[N].中國檔案報,2025-01-03.
[2]斯人已去 世間猶存“吳方法”——追憶著名數學家吳文俊[OL].新華網,2017.05.08.
[3]吳文俊:數學界的“老頑童”[N].中國科學報,2019-05-20.
[4]吳文俊:機器證明中的“吳方法”[OL].中國科學院官網,2024-06-20.
中國科學家博物館出品
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.