他是中國數學史的大神,悄然離世而國人不知…

2021-02-08 漢周讀書

2017年5月7日,一位當代大家離開了人世,然而,媒體關於他離世的消息卻寥寥無幾。在這個一切向娛樂看齊的年代,這樣一位對國家有著赫赫功績的人物,只能悄無聲息地離開這片他最愛的熱土,老王覺得惋惜、悲痛…

且以此文,緬懷這位與世長辭的著名數學家:吳文俊。

1919年,祖籍浙江嘉興的吳文俊在一片戰火紛飛中降臨在了上海,為了躲避連綿的戰亂,他的全家搬遷到了郊區的青浦縣朱家角。在這裡,4歲的吳文俊被送到了弄堂裡的文蔚小學讀書,天資聰穎的他覺得那些課程過於簡單,因此將很多空餘時間都花在了讀各種書籍上。

1932年,上海爆發了「一·二八」事變,吳文俊被送回浙江嘉興老家避難。直到一年之後,他才重返上海,在正始中學就讀。那時的他也展現出了自己過人的才華,數學成績名列全校前列,讓人意想不到的是,他的物理成績更加出色。

畢業時,由於成績拔尖,學校決定將他保送到上海交通大學,但是在選擇專業時,吳文俊並沒有選擇自己最擅長的物理,而是轉而選擇了看似更枯燥繁瑣的數學系。

這是為什麼呢?不過,如果他當年選擇了物理,或許將成為和「三錢」一樣牛逼的物理大神也說不定……

多年之後吳老坦誠:當年選擇了數學,其實只是因為高中正始中學的老師更希望他能主攻這一科,為此還主動提出給予獎學金……

當然了,錢肯定不是吳文俊主要考慮的原因。真正讓他對數學產生了濃厚的興趣,是他大一時聽的數學課。在課堂上,一位已經不知姓名的數學老師,用生動地語言講解微積分,深深打動了吳文俊。

那一刻,他第一次感受到了數學的深奧和魅力,並從此堅定地在這條偉大的道路上前行。

1941年,就在吳文俊大學畢業後不久,隨著日軍的入侵上海徹底淪陷。吳文俊只能在育英中學、培真中學、南洋模範女中、之江大學等中學以教書為生,雖然課餘他也會自己做一些數學研究,但畢竟不得其法。

曾經那個光彩奪目的數學女神,似乎漸漸離吳文俊遠去了……

這樣的灰暗生活延續了五年,吳文俊終於看到了一線希望:他被邀請到上海臨時大學任教,並擔任著名翻譯家鄭太樸教授的助手。

半年之後,一位著名數學家的出現,徹底改變了吳文俊的人生軌跡,終於又將他拉到了數學之路上。

此人,就是20世紀最偉大的幾何學家之一,陳省身。

作為吳文俊的老鄉,陳省身覺得他身上不但有種與生俱來的數學天賦,而且還有著樂觀向上的精神。

在陳省身的帶領下,吳文俊進入中央研究院數學所,並在其親自指導下從事拓撲學研究。

許多年後,對於這個出色的後輩,陳老是這樣評價的:

吳文俊天資聰慧,有數學天賦。是一位傑出的數學家,他的工作表現出豐富的想像力及獨創性。他從事數學教研工作,數十年如一日,貢獻卓著…...

1947年,是吳文俊生命中另一個重要的轉擇點,在這一年中,他完成了一項重要的拓撲學研究:即證明了惠特尼乘積公式和對偶定理。這一成果很快在《數學年鑑》期刊上得以發表,並引起了西方數學家們的注意。

一年之後,在幾位歐洲教授的引薦下,吳文俊前往法國巴黎,在斯特拉斯堡大學深造,並在埃裡斯曼與嘉當的門下繼續專攻數學。

在法國的兩年時間裡,吳文俊不僅僅在數學方面成績突飛猛進,獲得了法國國家科學博士學位,為了參考更多的外國文獻,他還自學了英語、法語、德語和俄語四門外語,顯示了一個理科生的語言天賦。

對於這樣的成績,吳文俊卻僅僅謙虛地一筆帶過:「會4種外語沒有什麼,它們只是研究工具而已。」

1949年,吳文俊完成了自己的博士論文:「論球叢空間結構的示性類」,此文一經發表就引發了數學界的震動,很多人都不敢相信這居然是一個中國留學生寫出的。因為在那個年代,中國人在世界上的地位是相當低的。

我們知道,拓撲數學是研究幾何圖形或空間在連續改變形狀後還能保持不變的一些性質的一門學科,因為其理論深奧晦澀,甚至被稱為「現代數學的女王」。

而吳文俊就是向這位女王獻出桂冠的那位騎士,他引進的示性類和示嵌類被稱為「吳示性類」和「吳示嵌類」。他導出的示性類之間的關係式被稱為「吳公式」,是上世紀50年代前後拓撲學的重大突破之一,成為數學領域影響深遠的經典性成果。

在吳文俊之前,嵌入理論只有一些零散的結果,正是他所提出的「吳示嵌類」等一系列拓撲不變量,研究了嵌入理論的核心,並由此發展了嵌入的統一理論。

後來,吳文俊還將關於示嵌類的成果用於電路布線問題,給出線性圖平面嵌入的新判定準則,與以往的判定準則在性質上是完全不同的,是可計算的。

1951年,已經身為法國國家科學中心任研究員的吳文俊,卻放棄了國外的優厚待遇,回到了剛剛成立不久的新中國。

這令許多人百思不得其解,當被問及「國外科研條件那麼好,為什麼要回國時?」,吳文俊收起了笑容,皺起眉頭嚴肅地說:「我常說,你不應該問一個人為什麼回國,而應該問他為什麼不回國。回國是不需要理由的。學有所成之後,回來是自然而然的事。」

老王想,這便是一個真正愛國的人,發自內心的選擇吧。這樣的心態,又豈是那些沽名釣譽之輩可以理解的?

回到中國之後,吳文俊在北京大學數學系任教授,隨後又到了剛剛成立的數學研究所擔任研究員。

回國之後,吳文俊逐漸淡化對西方數學的研究,而轉攻中國古代數學。

他的愛國之心一直激勵著他,想要在數學領域能夠找到一條結合中國的發展道路。何況,中國古代數學曾經高度發展,直到14世紀之前,還在許多領域都處於國際領先地位,是名符其實的數學強國。

然而西方學者們知道歐幾裡得,知道畢德哥拉斯,卻鮮有人知道祖衝之,知道劉徽。中國古代數學的偉大成就,從來就不被西方主流學者所承認。

憋著一股勁,吳文俊一定要找到一條更發揚中國傳統數學的道路。

在研究古代數學學科之後,他還提出了關於數學史研究的兩條基本原理:

一,所有結論應該從僥倖留傳至今的原始文獻中得出來。

二,所有結論應按照古人當時的思路去推理,也就是只能用當時已知的知識和利用當時用到的輔助工具,而應該避開古代文獻中完全沒有的東西。

70年代時,吳文俊曾在計算機製造廠工作了一段時間。在耳聞目染之下,他親身體會到了計算機所擁有的強大實力,並敏銳地覺察到計算機的極大發展潛力。

吳文俊當時就頗有遠見地指出:計算機作為一種人類新的工具,必將引發一場技術革命,並被大範圍地介入到數學研究中來,使數學家的聰明才智得到盡情發揮。

他還認為,計算機科學和中國傳統數學的機械化思想是一脈相承的。計算機技術發展的同時,也會引發對於中國傳統數學的機械化思想的一場復興。

因此,受計算機與中國古代數學的啟發的他,毅然開始攀越學術生涯的第二座高峰——數學機械化,並由此開創了近代數學史上的第一個由中國人原創的研究領域,將中國的數學研究推上了國際數學的前沿。

吳文俊在中國古算研究的基礎上,開拓了機械化數學的嶄新領域,研究幾何定理的機器證明徹底改變了這個領域的面貌。在開始從事機器證明時,他已經是個花甲老人,但為驗證自己所提方法的有效性,他從零開始學習編寫電腦程式,每天十多個小時在機房連續工作,用 Fortran 語言實現了符號計算和幾何定理證明的算法。

1986年,吳文俊曾被邀請到國際數學家大會作分組報告,雖然最終未能成行,但能夠被這樣一個堪稱數學界「奧斯卡」的大會邀請,吳老的地位可見一斑。

然而生活中的吳老,卻完全沒有想像中數學家的那種嚴肅刻板,反而像個「老頑童」一樣有著非常年輕樂觀的心態。

對於自己的生活狀態,吳老用一個詞來形容,那就是「隨心所欲」。大約到了他這般高山仰止的程度,才能真正品味出這個詞所擁有的意義。

說到吳老的愛玩,那是有跡可循的:一次他去香港參加研討會,開會間隙出去遊玩,年逾古稀的他竟然坐上了過山車,下來後放聲大笑,顯然玩得不亦樂乎。

還有一次他去泰國訪問期間,還親自坐到大象鼻子上,跟龐然大物完成了一次親密接觸。他回憶時還說自己當時不知道害怕,看別人都去玩就跟著去,結果一上去就下不來了。

除了愛玩,吳文俊最大的愛好還有一個,那就是看小說。他特別鍾情於偵探小說和歷史小說。可以說,正是小說陪伴他度過了美好的少年時代。

上初中時我特別愛看柯南道爾和亞瑟羅賓寫的偵探小說,尤其是《福爾摩斯探案集》,從同學那兒借來後我翻來覆去地看了好幾遍。」而現在,吳文俊最喜愛的是日本小說家松本清張的偵探小說。「他寫的犯罪都是與社會背景聯繫起來的,相較於歐美小說的天馬行空,我更愛看寫實的小說。

吳老的長壽,和他的樂觀心態是分不開的。熟悉他的人都知道他整天樂呵呵的,好像永遠都沒有煩惱。然而吳老說:

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。

作為一個時代的見證者,一個學科的領路人,吳老是幸運的。他親身經歷了舊中國的落後,半殖民化的屈辱和戰火洗禮的艱難,又親眼目睹了當代中國的騰飛,看到航母轟然入水,C919振翅飛天。

老王想,那一刻,作為一個百歲老人,吳老是帶著欣慰離開的。在他的身後,有無數後繼者,正在踐行著他引領走過的路。

2010 年時,經國際天文學聯合會小天體命名委員會批准,將國際編號第 7683 號小行星永久命名為「吳文俊星」。

和他的前輩祖衝之一樣,吳文俊的名字也永遠被浩瀚星河所銘記。

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