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歲月不老!吳文俊:在他熱愛的數學領域不斷向未知進發

來源:齊魯壹點

作者:

2017-05-07 18:55:05

今天一大早,就得到一個不好的消息,首屆國家最高科技獎獲得者、著名數學家吳文俊院士因病醫治無效,于2017年5月7日7時21分在北京不幸去世,享年98歲。前一陣子就聽人講,他不小心摔了一跤,住在北京醫院接受治療,還以為會象以前一樣有驚無險平安度過。

記得2011年的夏天,曾有幸到吳先生家拜訪過他,當時的情形歷歷在目。

那年夏天,北京多雨。

見到吳老時,他剛剛從醫院回家沒幾天。也是因為下雨路滑,愛“遛彎兒”的吳老不小心摔了一大跤。

但這一切一點都沒有影響他的好心情,依舊樂呵呵,笑起來時還是像個孩子一樣。

熟悉吳文俊院士的人,都說他可愛開朗、充滿活力,對未知的新領域永遠充滿著好奇心?;A研究是“好奇心驅動的研究”,也許正是因為這種好奇之心驅動著吳文俊在數學王國里自由探索,樂此不疲。

不斷向數學的未知領域進發

拓撲學主要研究幾何形體的連續性,是許多數學分支的重要基礎,被認為是現代數學的兩個支柱之一。

早在半個世紀前,吳文俊就把世界范圍內基本上陷入困境的拓撲學研究繼續推進,取得了一系列重要的成果。其中最著名的是“吳示性類”與“吳示嵌類”的引入和“吳公式”的建立,并有許多重要應用,被編入許多名著。數學界公認,在拓撲學的研究中,吳文俊起到了承前啟后的作用,在他的影響下,研究拓撲學的“武器庫”得以形成,極大地推進了拓撲學的發展。

吳文俊先生年輕時的照片

1956年,37歲的吳文俊因其在拓撲學上的杰出成就,與華羅庚、錢學森一起獲得當時的“最高科技獎”——國家自然科學一等獎,第二年他便成為當時最年輕的中國科學院學部委員(院士)。

那時,在很多人看來“靠這個都可以吃一輩子了”。但功成名就的吳文俊并沒有就此停滯不前,而是不斷向數學的未知領域進發,總是走在這支隊伍的前列。

吳文俊在數學所作拓撲學的學術報告 1955年

1976年,年近花甲的吳文俊放棄已成就卓著的拓撲學研究,在“抱孫子”的年齡毅然開始攀越學術生涯的第二座高峰——數學機械化。

實現腦力勞動機械化,是吳文俊的理想和追求。他說:“工業時代,主要是體力勞動的機械化,現在是計算機時代,腦力勞動機械化可以提到議事日程上來,數學研究機械化是腦力勞動機械化的起點,因為數學表達非常精確嚴密,敘述簡明。我們要打開這個局面?!?/p>

1977年,吳文俊關于平面幾何定理的機械化證明首次取得成功,從此,完全由中國人開拓的一條數學道路鋪展在世人面前。

數十年間,吳文俊不僅建立了“吳公式”、“吳示性類”、“吳示嵌類”、“吳方法”、“吳中心”,更形成了“吳學派”。近代數學史上第一次由中國人開創的這一新領域,吸引了各國的眾多數學家前來學習。

年近60學習計算機

對新事物的好奇熱衷和不斷探索在吳文俊幾十年的學術生涯中處處可見。

上世紀70年代,吳文俊到計算機工廠勞動,有機會第一次接觸到了計算機。經過一段時間的了解和認識,他切身感受到了計算機的巨大威力,敏銳地覺察到計算機的極大發展潛能?!皩τ跀祵W未來的發展具有決定性影響的一個不可估量的方面是計算機對數學帶來的沖擊,在不久的將來,電子計算機之于數學家,勢將如顯微鏡之于生物學家,望遠鏡之于天文學家那樣不可或缺?!?/p>

于是,當時已年近60的吳文俊決定從頭學習計算機語言。這期間,他親自在袖珍計算器和臺式計算機上編制計算程序,嘗盡了在微機上操作的甘苦。

“那時計算機的操作可不像現在的計算機這么簡單方便?!眳俏目≌f。

在利用 HP—1000 計算機進行研究的那段時間內,他的工作日程每天都被安排得滿滿當當。清早,他來到機房外等候開門,進入機房之后便八九個小時不間斷工作;下午5點鐘左右,他步行回家吃飯,并利用這個時間抓緊整理分析計算結果;到傍晚7點鐘左右,他又到機房工作,有時候只在午夜之后回家休息,清晨又回到機房。為了節省時間,平時也節制業余愛好,讀小說也只讀短篇,怕長篇誤事,耽擱時間。

吳文俊與數學機械化中心全體成員 2006年

受計算機與古代傳統數學的啟發,1976年底,吳文俊形成了一個初等幾何定理的機械化證明思想。經過幾個月的試驗,終于在 1977 年的春節前成功地用這一思想證明了一些定理。這一研究開創了機器定理證明的時代,國際上稱為 “吳文俊方法” 和 “吳消元法” ,實現了初級幾何與微分幾何定理的機器證明,抓住了數學機械化研究的核心,居于世界領先地位。這些創新有重要的應用價值,為實現笛卡爾與萊布尼茨提出的以機器代替人腦來促進數學研究與思維方式、方法的變革邁出了一大步。

吳文俊訪問法國巴黎高等科學研究所(IHES) 1975年

只要覺得好奇,就想試試

生活中的吳文俊被老伴兒笑稱“貪玩”,活力不亞于年輕人。

有一次吳文俊和同事們一起去香港參加學術研討?;顒娱g隙,當時已年逾古稀的他竟然自己偷偷溜去游樂園坐過山車,還玩得不亦樂乎。還有一次在澳大利亞,吳老“頑皮”地將蟒蛇纏在脖子上,嚇得旁人紛紛后退,直冒冷汗。

而今提起這兩次經歷,吳老說當時只是覺得好玩、好奇,自己也想試試。

“有一年我和中國數學會理事長馬志明一起去??陂_會。一天外出看到蟒蛇表演,當時馬志明就把蟒蛇繞在了自己脖子上。那是我第一次看到蟒蛇繞脖子的表演,知道這樣做沒什么危險。過了幾年我去澳大利亞開會,其間出游到動物園,看到蟒蛇表演,有好多人都把蟒蛇繞到了脖子上,我也就這么做了。至于坐過山車,當時是覺得好玩就坐上去了,結果上去了就有點后悔,可是已經下不來了。如果早知道那么害怕,就不敢去坐了?!?說完吳老又頑皮地笑了。

工作之余,吳文俊還有很多“時髦”的愛好,比如看看圍棋比賽,去小店喝喝咖啡,到影院看看電影,讀讀歷史小說。

“摔跤之前我還常常一個人打車去家附近的小店,坐在那里邊喝咖啡邊看書,一待就是一個上午,很安靜舒服的。可是這段時間不行了,每天只能待在家里看小說。”吳老說,“讀歷史書籍、看歷史影片,幫助了我的學術研究;看圍棋比賽,更培養了我的全局觀念和戰略眼光。別看圍棋中的小小棋子,每個棋子下到哪兒都至關重要,所謂‘一著不慎,滿盤皆輸’。我們搞學術研究也是這樣,要有發展眼光、戰略眼光和全局觀念,這樣才能出大成果。”

常常有人向吳文俊請教快樂長壽的秘訣。他總是說,我信奉丘吉爾的一句話,能坐著就不站著,能躺著就不坐著,要讓生活盡量輕松平淡,不要為無謂的煩惱干擾。

吳文俊簡介:1919年5月出生于上海,1940年畢業于上海交通大學,1949年獲法國國家科學研究中心博士學位。中國科學院數學與系統科學研究院研究員、著名數學家、中科院資深院士、第三世界科學院院士。長期從事數學前沿研究,在拓撲學、中國數學史等方面成就突出;上世紀70年代后,提出“數學機械化”思想,做出許多原始性創新成果。

其主要成就表現在拓撲學和數學機械化兩個領域。他為拓撲學做了奠基性的工作。他的示性類和示嵌類研究被國際數學界稱為“吳公式”,“吳示性類”,“吳示嵌類”,至今仍被國際同行廣泛引用,影響深遠,享譽世界。

吳文俊曾獲得首屆國家最高科技獎(2000)、首屆國家自然科學一等獎(1956)、首屆求是杰出科學家獎(1994)、邵逸夫數學獎(2006)、國際自動推理最高獎Herbrand自動推理杰出成就獎(1997)。

吳文俊回憶:

陳省身教育他,看前人的書是欠了前人的債,有債必須償還

陳(省身)先生安排我在圖書室兼管圖書。這對我如魚入池中,我整天得以泡在書架之間渾然忘我。可是好景不長,一天陳先生忽然對我說,你整天看書看論文已經看得夠多了,應該還債。陳先生進而說明,看前人的書是欠了前人的債。有債必須償還,還債的辦法是自己寫論文。我只好停下我的博覽群書。自己寫論文與看別人的論文,是本質上完全不同的兩種腦力勞動。在陳先生的督促之下,我終于逼出了一篇論文,是關于球的對稱積在歐氏空間中的嵌入問題。這是一篇習作,算是我的第一篇論文。陳先生把它送到法國的Comptes Rendus上發表,作為對年輕人的一種鼓勵。

陳先生為我們親自講授拓撲學,從曲面這一具體情形開始。這使我茅塞頓開。有了這樣的幾何直觀做背景,原來晦澀難通的一些組合拓撲基本概念,變得生動易懂,對組合拓撲的學習,從此步入坦途。

(當時,代數拓撲學雖然已有50年歷史,卻方興未艾。正是戰后十年,由于陳省身和吳文俊等人的努力,這個當時的灰姑娘才變成雍容華貴的數學女王。1946年下半年,陳省身親自為年輕學子講授代數拓撲學,每周講12小時。聽講的年輕人,不少成為著名的拓撲學家,特別是吳文俊、陳國才、楊忠道、王憲鐘、張素誠、廖山濤等幾位。)

[責任編輯:楊凡、楊婷婷]

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