吳文?。洪_創(chuàng)中國特有的數(shù)學(xué)道路

無事不登三寶殿 2021-08-01

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墻壁灰白的校長辦公室里，一名少年正忐忑地站在校長面前。他面臨著這一生最重要的選擇。

“學(xué)校能提供獎學(xué)金資助你讀書，只不過……”校長慈祥地看著他，遞來一份文件，“我們希望你去讀交通大學(xué)的數(shù)學(xué)系。你是否愿意？”

“我……”少年想了想，很快就做出了抉擇，接下了校長的保送文件，“我愿意！”

這個少年，就是我國偉大的數(shù)學(xué)家吳文俊。

?機緣巧合，踏上數(shù)學(xué)之路

其實，吳文俊少年時期最感興趣的不是數(shù)學(xué)，而是物理。

一次物理考試，題目特別難，但吳文俊依然取得了出色的成績，這引起老師和校方的注意。老師們認為，吳文俊之所以物理成績好，是因為他的數(shù)學(xué)能力強。因此，他們想將學(xué)校特設(shè)的獎學(xué)金頒發(fā)給吳文俊，讓他去報考交通大學(xué)的數(shù)學(xué)系。

吳文俊

當時，吳文俊家中并不富裕，沒有條件供他去讀大學(xué)。于是吳文俊同意了校方的要求，被保送至交通大學(xué)數(shù)學(xué)系，開啟了他的數(shù)學(xué)求學(xué)之路。

大學(xué)畢業(yè)后，正是抗日戰(zhàn)爭時期，吳文俊輾轉(zhuǎn)于幾所中學(xué)擔(dān)任教師，直到1946年，他遇到了改變其一生的恩師——陳省身。

陳省身是享譽中外的微分幾何學(xué)家。當時，他回國籌建數(shù)學(xué)研究所，帶回了關(guān)于拓撲學(xué)方面的新理論。在他的引導(dǎo)下，吳文俊追了一次“新潮”，研究起當時學(xué)術(shù)界最前沿的拓撲學(xué)，沒想到，這一研究，竟讓他一鳴驚人！

陳省身

自接觸拓撲學(xué)起，僅用了短短不到一年的時間，吳文俊就將美國著名的拓撲學(xué)大師惠特尼的對偶定律證明進行了簡化，并在陳省身的幫助下，將成果發(fā)表在世界頂尖的數(shù)學(xué)期刊上，引起了學(xué)術(shù)界的轟動?；萏啬嵩镜淖C明過程十分復(fù)雜，他本打算專門寫一本書來闡述他的證明過程。然而在看到吳文俊只有短短幾頁的證明后，惠特尼不得不佩服這個來自中國的小伙子，并說：“我的證明可以扔進廢紙簍了?！?/section>

?勇攀高峰，引發(fā)“拓撲地震”

1947年，在陳省身的推薦下，吳文俊赴法國留學(xué)。留學(xué)期間，他專注研究拓撲學(xué)的重要內(nèi)容，發(fā)表了一系列數(shù)學(xué)成果，后來還被人以他的姓氏命名為“吳示性類”“吳公式”。只是在當時，這些數(shù)學(xué)成果極具開創(chuàng)性，很多數(shù)學(xué)家都不能理解，因此引發(fā)了數(shù)學(xué)拓撲界的“大地震”。數(shù)學(xué)界的泰斗級人物霍普夫就因為質(zhì)疑吳文俊的研究成果，親自帶學(xué)生來找吳文俊“興師問罪”?！俺跎俨慌禄ⅰ?，28歲的吳文俊侃侃而談，用智慧征服了眾人，最終他不僅贏得了霍普夫的認可，還被邀請去瑞士講學(xué)。

吳文俊在拓撲學(xué)中起到了承前啟后的關(guān)鍵作用，這得到了數(shù)學(xué)界的公認。當時，甚至有人稱他是“拓撲界的四大天王”之一。20世紀50年代，因為拓撲學(xué)研究而獲得菲爾茲獎的幾位數(shù)學(xué)家，都引用過他的成果。

做出了如此大成就的吳文俊，受邀加入了法國國家科學(xué)研究中心工作，前途可謂一片光明。但1951年，吳文俊卻毅然放棄了國外優(yōu)厚的待遇，回到祖國，全身心投入到新中國的建設(shè)中去。后來，吳文俊的一位法國朋友就說過，如果1951年吳文俊不回中國，而是繼續(xù)留在法國研究拓撲學(xué)，那菲爾茲獎就一定是他的囊中之物。吳文俊對此卻滿不在乎,他表示：“你去留學(xué)，學(xué)成歸國，這好像就是天經(jīng)地義，沒有什么，大家都是這樣子?！倍遥J為，沒獲得菲爾茲獎并不讓人遺憾，如果他不回國，就不可能接觸到中國古代數(shù)學(xué)，那才是真的讓他抱憾終生的事。

?中國古代數(shù)學(xué)研究第一人

20世紀70年代，一個偶然的機會，讓吳文俊接觸到了中國古代數(shù)學(xué)。他本來只是出于好奇借朋友的書看一看，沒想到這一看，卻使他完全沉浸了進去。從此，吳文俊的研究熱情被調(diào)動了起來。他到圖書館把跟中國古代數(shù)學(xué)有關(guān)的書一本本都看了個遍。終于，他看懂了：中國古代數(shù)學(xué)的道路與西方公理化體系的數(shù)學(xué)道路并不一樣。

中國古代數(shù)學(xué)有著古老的幾何學(xué)、方程組、矩陣等，它沒有公理化體系，而是一部算法大全。中國古代數(shù)學(xué)也是世界數(shù)學(xué)的一部分，曾為數(shù)學(xué)的發(fā)展做出過極大的貢獻。但可惜的是，中國古代數(shù)學(xué)的價值，早已被世界淡忘，但吳文俊通過自己的研究，為之“正名”，讓世界再次了解中國，了解中國古代數(shù)學(xué)曾創(chuàng)造的輝煌歷史。

中國古代數(shù)學(xué)名篇

同時，吳文俊還洞察出其中蘊含著獨特的機械化思想。簡單來說，就是通過編程，讓計算機來幫助我們證明數(shù)學(xué)問題，即用電腦來解放人腦。

吳文俊認為，走中國古代數(shù)學(xué)的道路，是很有必要的，這關(guān)系到“腦力勞動機械化”能否實現(xiàn)。我國已經(jīng)錯過了“體力勞動機械化”，并為之付出了沉痛的代價，未來的“腦力勞動機械化”可不能再錯過了。近些年來，人工智能飛速發(fā)展，似乎也在印證著吳文俊的話語。

?數(shù)學(xué)機械化，走自己的路

“數(shù)學(xué)研究苦得不得了，要大量的計算，后來我想，中國古代數(shù)學(xué)最適合計算機了，我就用計算機來考慮一些問題?！?/section>

中國古代數(shù)學(xué)的算法思想啟發(fā)了吳文俊，1976年，吳文俊敏銳地覺察到計算機編程可以用來開展全新的數(shù)學(xué)研究，于是，年近花甲的他再次趕起了“新潮”，開始學(xué)習(xí)計算機編程語言。

吳文俊學(xué)習(xí)編程，可是下了一番“笨功夫”，繞了很多彎路。計算機編程語言更新?lián)Q代很快，最初，他學(xué)習(xí)BASIC語言，好不容易編寫出四五千行代碼，結(jié)果，BASIC語言被淘汰了；他只好換成ALGOL語言，從頭再來，結(jié)果等他熟悉了ALGOL語言，ALGOL語言又被棄用了，他只好再換另一種編程語言。

學(xué)習(xí)新知識的過程固然讓吳文俊充滿激情，但作為“第一個吃螃蟹”的人，他也會面臨很多不解與非議，有些同行認為他走上了數(shù)學(xué)研究的歧途。

吳文俊并沒有因此停下自己的研究腳步，研究工作不能被國內(nèi)同行所理解，這反而激起了他的斗志。吳文俊忘我地工作，經(jīng)常早上不到8點，已在機房外等候開門，甚至24小時連軸轉(zhuǎn)的情況也時有發(fā)生。正是這番努力，耗費十年之功，吳文俊成功開拓了數(shù)學(xué)機械化這一全新的數(shù)學(xué)領(lǐng)域。

“數(shù)學(xué)機械化”，被后人稱之為“吳方法”。這種方法對人工智能科學(xué)研究與發(fā)展影響深遠。美國人工智能協(xié)會主席布萊索稱，吳文俊“獨自使中國在該領(lǐng)域進入國際領(lǐng)先地位”。

吳文俊對中國數(shù)學(xué)的發(fā)展有獨到見解，他認為，“搞數(shù)學(xué)，應(yīng)該有自己的東西，不能外國人搞什么就跟著搞什么，應(yīng)該讓外國人跟著我們跑，這是可以做到的。”中國數(shù)學(xué)家不弱于人，完全有能力，也有必要開創(chuàng)新的研究領(lǐng)域，創(chuàng)立新的研究方法，提出新的研究問題。

在吳文俊看來，年紀大不等于不能創(chuàng)新，90歲時，他依然在研究世界級難題，從未停下向數(shù)學(xué)高峰攀登的腳步。

在中華人民共和國成立70周年之際，已故的吳文俊院士被授予“人民科學(xué)家”國家榮譽稱號。世人永遠不會忘記他勇于開拓的創(chuàng)新精神！