要让外国人跟这个中国人跑数学泰斗吴文俊

文/刘驰

在最新一期的《最强大脑》节目中，有一句口号让人非常感慨：让大脑燃烧起来，让科学流行起来。而且在节目中，有好多普通人并不熟悉的数学名词频繁出现，比如拓扑数学原理，比如拓扑折纸。而对于真正研究这个领域的科学大家，年轻人更是一无所知。

即使他在2017年5月7日永远地离我们而去，成了数学界无法挽回的重大损失，然而很多人对他仍然一无所知。

他是数学界的“泰斗”，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。

他的名字叫吴文俊

吴文俊1919年5月12日出生于上海。1940年毕业于上海交通大学，1946年到中研院数学所工作。1947年赴法国斯特拉斯堡大学留学，1949年获得法国国家博士学位，随后在法国国家科学中心任研究员。1951年回国，先后在北京大学、中国科学院数学研究所、中国科学院系统科学研究所、中国科学院数学与系统科学研究院任职。1957年当选为中国科学院学部委员(院士)。

吴文俊对数学的主要领域——拓扑学做出了重大贡献。他引进的示性类和示嵌类被称为“吴示性类”和“吴示嵌类”，他导出的示性类之间的关系式被称为“吴公式”。他的工作是1950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。

1970年代后期，他开创了崭新的数学机械化领域，提出了用计算机证明几何定理的“吴方法”，被认为是自动推理领域的先驱性工作。他是我国最具国际影响的数学家之一，他的工作对数学与计算机科学研究影响深远。

吴文俊曾获得首届国家最高科技奖(2000年)、首届国家自然科学一等奖(1956年)、首届求是杰出科学家奖(1994 年)、邵逸夫数学奖(2006 年)、国际自动推理最高奖自动推理杰出成就奖(1997年)。

吴文俊曾与陈省身、程民德、胡国定等中国老一辈数学家共同提出“中国数学要在21世纪率先赶上世界先进水平，成为数学强国”的宏伟目标。

吴文俊提出搞数学，光发表论文不值得骄傲，应该有自己的东西。不能外国人搞什么就跟着搞什么，应该让外国人跟我们跑。这是可以做到的。

他说数学是笨人学的

“数学是笨人学的，我是很笨的，脑筋‘不灵’。”吴文俊说。

可就是这样一位自认为“很笨”的人，总能站在数学研究的最前沿。

上世纪70年代，吴文俊第一次接触到计算机，他敏锐地觉察到计算机的极大发展潜能。受计算机与古代传统数学的启发，他抛开已成就卓著的拓扑学研究，毅然开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。

为了解决机器证明几何定理的问题，他年近花甲从头学习计算机语言。那时，在中科院系统科学研究所的机房里，经常会出现一位老人的身影，不分昼夜地忘我工作。有很多年，吴老的上机操作时间都是整个研究所的第一名。

正是这种日积月累、刻苦努力的“笨功夫”，经过近十年的努力，他用机器证明几何定理终于获得成功。

吴文俊开创的数学机械化在国际上被称为“吴方法”，这个完全由中国人开创的全新领域，吸引了各国数学家前来学习。此后人工智能、并联数控技术、模式识别等很多领域取得的重大科研成果，背后都有数学机械化的广泛应用。

虽然是杰出的数学家，但吴文俊小时候却喜欢看历史书籍，对数学并没有多大兴趣。在大学二年级时还曾一度对数学失去兴趣，甚至想辍学不念，是一位姓武的老师的精彩课程，改变了他对数学的看法。大学三四年级时的刻苦钻研，更使他打下了现代数学的基础。

后来，吴文俊和数学大师陈省身的结识，使他走上了拓扑学研究之路，并以自己的天才和功力很快在这一领域崭露头角，一发不可收拾。半个世纪里，他在拓扑学、数学机械化和中国数学史等方面做出了开创性的世界级贡献。他的成就奇迹般地大大缩短了中国近代数学与国际间的差距，大长了中国人的志气。

抱孙年龄再攀高峰

吴文俊深切地感受到：“对于数学未来的发展具有决定性影响的一个不可估量的方面是计算机对数学带来的冲击，在不久的将来，电子计算机之于数学家，势将如显微镜之于生物学家，望远镜之于天文学家那样不可或缺。”1976年，年近花甲的吴文俊放弃已成就卓著的拓扑学研究，在抱孙子的年龄“不可思议”地毅然开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。

实现脑力劳动机械化，是吴文俊的理想和追求。他说：“工业时代，主要是体力劳动的机械化，现在是计算机时代，脑力劳动机械化可以提到议事日程上来，数学研究机械化是脑力劳动机械化的起点，因为数学表达非常精确严密，叙述简明。我们要打开这个局面。”

1977年，吴文俊关于平面几何定理的机械化证明首次取得成功，从此，完全由中国人开拓的一条数学道路铺展在世人面前。

数十年间，吴文俊不仅建立了“吴公式”“吴示性类”“吴示嵌类”“吴方法”“吴中心”，更形成了“吴学派”。近代数学史上第一次由中国人开创的这一新领域，吸引了各国众多的数学家前来学习。因为“手工计算上千项的证明要几天功夫，用计算机1秒钟就可以完成。”

诺贝尔奖没有设数学奖，人们通常把“菲尔兹奖”誉为数学中的诺贝尔奖。吴文俊的工作成果被5位菲尔兹奖获得者引用，有3位的获奖工作还使用了吴文俊的方法。一直到最近两年，仍有菲尔兹奖得主在引用吴文俊的经典结果。

“做有意思的事”

在吴老心里，数学研究就是件“有意思”的事，尤其是晚年从事的中国古代数学研究，更是自己“最得意”的工作。

“我非常欣赏‘中国式’数学，而不是‘外国式’数学。”说起自己感兴趣的内容，吴老精神十足：“中国古代数学一点也不枯燥，简单明了，总有一种吸引力，有意思！”

对于做研究，吴老有一套自己的“理论”：“天下的学问那么多，大多数马马虎虎过得去就行，其余时间就在一两件自己特别感兴趣的事情上下功夫。”

事实上，从1946年由陈省身先生引荐到中央研究院数学研究所工作，吴文俊就一直沉浸在数学世界里，做自己“感兴趣”、觉得“有意思”的工作。

在被称为“现代数学女王”的拓扑学研究中，初出茅庐的他仅用了一年多时间就取得突破，对美国著名拓扑学大师惠特尼的对偶定理做出了简单新颖的证明；

上世纪50年代前后，他提出“吴示性类”“吴公式”等，为拓扑学开辟了新的天地，令国际数学界为之瞩目，成为影响深远的经典性成果；

上世纪70年代，他开创了现代数学史上的第一个由中国人原创的研究领域数学机械化，实现了将

中国古代数学不但要振兴，还要复兴。古代数学书值得进一步学习挖掘，但现状是有些书失传了。吴文俊认为，应该对地方志进行收集、整理，会有新发现。

数学之外的吴文俊

走出工作间的吴文俊生活简单，待人平易。他衣着朴素、性格开朗、生性乐观，走在街头，完全是普通人群中的一员。

生活中的吴先生常常“出彩”。有一次去香港参加研讨，活动间隙出去游玩，年逾古稀的吴文俊竟坐上了过山车，玩得不亦乐乎。还有一次在澳大利亚，繁琐的数学运算、证明交由计算机来完成。

复兴古代数学

吴文俊推崇中国古代数学。在他眼中，中国古代数学简单明了，有它自己的一套。他认为，古代数学是符合现在计算机时代的数学，中国人的祖先创造出了非常适合应用于计算机的数学。这是很不可思议的。

谈及《九章算术》，吴文俊说：“术，就是讲方法。比如求最大公约数，书里核心就一句话：以少减多，求其等也。大数减小数，一步步减下去直到两边相等，就得到两个数的最大公约数。还有方程章，古人想到了正负数，说明中国人的抽象能力高人一等。”

中国古代数学所蕴涵的数学机械化思想，对信息时代的数学现代化发挥着重大作用。在吴文俊眼里，中国古代数学就是一部算法大全，有着世界最早的几何学、最早的方程组、最古老的矩阵。

中国古代数学的价值已被世界淡忘，但吴文俊却洞察出其中包含着的独特的机械化思想，它能够把几何问题转化为代数，再编成程序，输进电脑后，代替大量复杂的人工演算，这样就可以把数学家从繁重的脑力劳动中解放出来，进而推进科学发展。这就是机器证明，后来吴文俊把它冠名为“数学机械化”。他“顽皮”地将蟒蛇缠在了脖子上，吓得旁人纷纷往后退。这些惊人之举，成为数学界的佳话，至今仍为人们津津乐道。

有一次，几位数学机械化中心的年轻人向吴文俊请教健康长寿的秘诀，他说，我信奉一句话：能坐着就不站着，能躺着就不坐着，要让生活尽量轻松平淡，不要为无谓的烦恼干扰。

“他不仅热爱自己的专业，更热爱丰富多彩的生活。”几十年来，看围棋比赛、读历史小说、看历史题材影片等爱好，伴着数学研究，随吴文俊走到今天。他的老伴说他“贪玩”，吴文俊却解释说：“读历史书籍、看历史影片，帮助了我的学术研究；看围棋比赛，更培养了我的全局观念和战略眼光，围棋中的小小棋子，每子下到哪儿都至关重要，所谓‘一着下错，全盘皆输’。我们搞研究也是这样，要有发展眼光、战略眼光和全局观念，才能出大成果。”

基础研究是“好奇心驱动的研究”，也许正是因为童心不泯、好奇之心，“驱动”着吴文俊在数学王国里自由驰骋，屡战屡捷。

淡泊自守，重工作轻名利，也许就是吴文俊永葆创新活力的秘诀。

大师虽已仙逝，其治学之风永存。