左圖 吳文�,。ㄕ玖⒄撸┰诮o學(xué)生授課,。右圖 吳文俊翻閱數(shù)學(xué)書籍。(資料圖片)
人物小傳
吳文俊,,1919年出生于上海,,1940年本科畢業(yè)于上海交通大學(xué),1949年獲法國國家博士學(xué)位,,1951年回國,。先后在北京大學(xué)、中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所,、中國科學(xué)院系統(tǒng)所、中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院任職,。吳文俊是我國著名數(shù)學(xué)家,、中國共產(chǎn)黨優(yōu)秀黨員、中國科學(xué)院院士,,他對數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域拓撲學(xué)作出了重大貢獻,,開創(chuàng)了嶄新的數(shù)學(xué)機械化領(lǐng)域,獲得了首屆國家最高科技獎,、首屆國家自然科學(xué)一等獎,、有東方諾貝爾獎之稱的邵逸夫數(shù)學(xué)獎、國際自動推理最高獎Herbrand自動推理杰出成就獎,。
吳文俊,,1919年5月12日生于上海,2017年5月7日逝于北京,。5月11日,,吳文俊先生遺體告別儀式在八寶山舉行。數(shù)學(xué)大師吳文俊用98載光陰,,書寫了一段享譽世界的中國數(shù)學(xué)家傳奇,。
國際數(shù)學(xué)界不乏年少成名的奇才,,但很少有人能時隔數(shù)十年再創(chuàng)輝煌,更罕有人能在晚年開宗立派,,劈開一個世界前沿的全新領(lǐng)域,。
吳文俊做到了!
而立之年負笈海外,,他引發(fā)了拓撲學(xué)的“地震”,,“吳公式”為現(xiàn)代數(shù)學(xué)武器庫再添神兵;花甲之年躬耕中土,,他開拓了數(shù)學(xué)機械化的新領(lǐng)域,,“吳方法”為人工智能走出低谷點燃了指路明燈。
引發(fā)“地震”的天才
數(shù)學(xué)是化繁為簡的科學(xué),,吳文俊恰恰具備化繁為簡的天賦,。
在送別吳先生的時候,中科院數(shù)學(xué)研究院執(zhí)行院長王躍飛依然對吳老的這份天賦贊嘆不已:“上世紀50年代,,他做出了‘吳公式’,,是拓撲學(xué)的劃時代成果,非常簡潔漂亮,!”
“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,。
1946年,吳文俊師從數(shù)學(xué)家陳省身,,開始研究拓撲學(xué),。
拓撲學(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),。法國現(xiàn)代數(shù)學(xué)家狄多奈稱拓撲學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的女王,。拓撲學(xué)是著名的“難學(xué)”,而示性類理論研究拓撲學(xué)中最基本的整體不變量,,是拓撲學(xué)中妙不可言的精品,,堪稱“難學(xué)”中的“難學(xué)”。
會者不難,,入門不久,,吳文俊就展露出化難為易的天分。
1940年,美國數(shù)學(xué)家惠特尼發(fā)表了一個示性類的乘積公式,,證明過程極其復(fù)雜,。1947年,才學(xué)習(xí)拓撲學(xué)不到一年的吳文俊,,就給出了惠特尼乘積公式的簡短證明,。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》,。惠特尼原本計劃就此證明寫一本專著,,見到只有短短幾頁的吳文俊證明后說:“我的證明可以扔進廢紙簍了,。”
1947年11月份,,28歲的吳文俊赴法留學(xué),,繼續(xù)拓撲學(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:拓撲學(xué)在上世紀50年代前后鬧過五次“地震”,其中一次是由中國人“鬧”的,,這個中國人就是吳文俊,。
在拓撲學(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,,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,示性類的計算有極大困難,。吳文俊給出了示性類之間的關(guān)系與計算方法,,許多新的研究領(lǐng)域應(yīng)運而生。這最終使示性類理論成為拓撲學(xué)中最完美的一章,。吳文俊還在拓撲學(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,研究拓撲學(xué)的武器庫得以形成,,這極大地推進了拓撲學(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之一,獲得了一系列重大成果。在20世紀50年代,,國際數(shù)學(xué)大獎只有菲爾茲獎,,5個因拓撲學(xué)獲得菲爾茲獎的數(shù)學(xué)家引用過吳的工作,其中3位直接在獲獎工作中使用了吳的成果,。
而此時的吳文俊,,早已于1951年8月份游子歸國,歐美數(shù)學(xué)界只留下他的傳說,。1958年當(dāng)他重訪法國時,,朋友們對他說,“你若晚走幾個月,,也許1954年的菲爾茲獎就給你了”,。
吳文俊回國后還繼續(xù)著拓撲學(xué)的研究,并獲得1957年1月份頒發(fā)的1956年度首屆國家自然科學(xué)一等獎,。
矢志不渝的國士
有時候,,笨方法才是好方法。在數(shù)學(xué)機械化的開拓中,,吳文俊大巧若拙,。
曾于上世紀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)所計算機房的身影,�,!八�60歲才開始學(xué)編程,每天十幾個小時待在機房,,若干年中,,他的上機時間一直遙居全所之冠�,!爆F(xiàn)任中科院數(shù)學(xué)院副院長的高小山說,。
那時,吳文俊已開辟出數(shù)學(xué)機械化的新領(lǐng)域,,其目標(biāo)很宏偉,,是要讓計算機實現(xiàn)數(shù)學(xué)這種典型腦力勞動的機械化。也就是說,,要讓計算機來證明數(shù)學(xué)定理,。在機房編程,正是為了驗證他這方面的數(shù)學(xué)工作成果,。
這個領(lǐng)域的工作,,貫穿著吳文俊濃厚的愛國主義情懷。在吳文俊看來,,這是中國古代數(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證了他的機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械化證明》發(fā)表于《中國科學(xué)》,,這是他在數(shù)學(xué)機械化領(lǐng)域的開場作,并在附注中闡明其中的機械化思想起源于宋元時期中國數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造,。這是世界上首次實現(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)機械化領(lǐng)域最重要的成果《幾何定理機器證明的基本原理》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,。
“幾何定理的機器證明,,是當(dāng)時世界數(shù)學(xué)界都無法解決的難題,被吳先生解決了,,這帶來了類似洛陽紙貴的效果,。”中科院數(shù)學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所所長張紀峰回憶說,,吳文俊將世界級的突破發(fā)表在中國期刊上,,展現(xiàn)了他的愛國情懷,當(dāng)時國外很多科學(xué)家得知吳文俊的突破,,卻苦于看不到中國期刊,,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,國際自動推理權(quán)威期刊JAR破例將這篇30多頁的論文重新刊登一遍,,并專門撰文評價吳的論文“不僅建立了幾何高效推理的基礎(chǔ),,而且建立了一個杰出的標(biāo)準來衡量以后出現(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器證明的“吳方法”,,微分幾何的定理機械化證明方法,方程組符號求解的“吳消元法”,,全局優(yōu)化的有限核定理,,建立了數(shù)學(xué)機械化體系。
吳文俊開創(chuàng)了現(xiàn)代數(shù)學(xué)史上一個由中國人原創(chuàng)的研究領(lǐng)域——數(shù)學(xué)機械化,,實現(xiàn)將繁瑣的數(shù)學(xué)運算證明交由計算機來完成的目標(biāo),,產(chǎn)生了巨大的國際影響。這一理論后來被應(yīng)用于多個高技術(shù)領(lǐng)域,,解決了曲面拼接,、機構(gòu)設(shè)計,、計算機視覺,、機器人等高技術(shù)領(lǐng)域核心問題。1986年,國際人工智能領(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)域的運用,。
1997年吳文俊獲得國際自動推理最高獎“Herbrand自動推理杰出成就獎”。授獎詞中提到,,幾何定理自動證明在“吳方法”出現(xiàn)之前進展甚微,,“在不多的自動推理領(lǐng)域中,這種被動局面是由一個人完全扭轉(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)樽詣油评斫缱罨钴S與成功的領(lǐng)域之一”。
潤物無聲的大師
桃李不言,,下自成蹊,。真正的大師,會在潤物無聲中悄然圈粉,。
自1951年歸國后,,吳文俊除第一年在北京大學(xué)任數(shù)學(xué)教授外,此后數(shù)十年,,一直在中國科學(xué)院系統(tǒng)工作,,堪稱德高望重,圈粉無數(shù),。
吳文俊是一個特別低調(diào)謙遜的人,。
他的弟子高小山,1988年博士畢業(yè)后得到美國大學(xué)邀請去做博士后,,赴美后才從美國教授處得知,,這是吳文俊此前訪美時對他大加推薦的結(jié)果�,!皡窍壬鷱膩頉]跟我說過這些,。”
對于自己給別人的幫助,,吳文俊總是覺得不值一提,,然而對于別人給自己的幫助,他卻時刻銘記在心,。
吳文俊也是一個淡泊名利的人,。
2001年2月份,吳文俊獲得了2000年度首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎,,獎金高達500萬元,。“吳先生把獎金中的100萬元拿出來設(shè)立了數(shù)學(xué)與天文絲路基金,,支持對古代中國數(shù)學(xué)史的研究,,也支持偏遠地區(qū)研究者的工作,,我國西部地區(qū)不少數(shù)學(xué)家因此得到迅速成長�,!敝袊茖W(xué)院數(shù)學(xué)院黨委書記,、副院長汪壽陽說,“他是杰出的學(xué)者,,偉大的導(dǎo)師,,永遠的楷模”,。
吳文俊還是一個充滿赤子之心和創(chuàng)新激情的“老頑童”,。
2001年,吳文俊在中國科協(xié)年會上作報告時說:“創(chuàng)新是科學(xué)的生命,。我不希望中國科學(xué)家像一些歐美科學(xué)家那樣‘早熟早衰’,。取得成績就不見了哪行?只要活著就要創(chuàng)新,�,!�
大師遠行,恩澤尤深,�,;睘楹啞⒋笄扇糇镜膮俏目�,,是一位真正的數(shù)學(xué)大師,,在他開宗立派的數(shù)學(xué)機械化領(lǐng)域,一大批后來者正在砥礪前行,。