37歲,毫不知名的他與錢學森、華羅庚一起,獲得中國首屆國家自然科學一等獎。
83歲,低調行事的他與袁隆平一起,獲得中國首屆國家最高科學技術獎。
他的名氣不大,貢獻卻很大,是世界拓撲學研究的領軍人物,早年創立了「吳公式」,引發了「拓撲學地震」。
吳文俊(1919-2017)
在晚年,他放棄碩果纍纍的拓撲學研究,以中國古代數學為基礎,創立了中國原創的數學機械研究領域,提出被國際數學界推崇的中國方法——「吳方法」。
他就是享譽世界的數學家,人民科學家——吳文俊。
從「吳公式」到「吳方法」,取得如此多的成就,吳文俊卻自稱「笨人」,他在很多地方不求甚解,一輩子只研究數學一件事。
今天,我和你聊聊「笨人」數學家吳文俊的人生傳奇。
吳文俊,1919年5月出生於上海。父親畢業於南洋公學(上海交通大學前身),很重視對吳文俊的教育。吳文俊自幼喜愛物理和歷史,從未想過將來能走上數學研究道路。
他的高中,是上海灘大亨杜月笙創辦的正始中學,有許多重金聘任的優秀教師。
有次物理考試,題目很難,沒想到吳文俊竟然得了滿分。物理老師認為吳文俊數學成績好,才有了這樣的成績,所以鼓勵他鑽研數學。校長專門給他設立一個獎金,每年100塊大洋,這相當於一家人一年的生活費,但前提是必須要報考數學系。
按照當時吳家的條件來講,負擔他上大學的費用是非常吃力的,也就是說吳文俊可能失學。有了這次獎學金的機會,吳文俊尊重校方意見,於1936年考取了上海交通大學數學系。
在上海交通大學求學時的吳文俊
多年以後,吳文俊仍然強調自己學數學是被動的,如果搞物理,很有可能做出成績。但人生之路就是這樣,往往選擇都是被動的,但正是由於自身的努力和能力,才擁有了被選擇的機會。
抗日時期,上海淪陷,畢業後的吳文俊只好到中學去教書,前途一片灰暗。等到著名數學家陳省身回國籌建中央研究院數學研究所,吳文俊感覺到了一束光照到自己身上。他進入了研究所做了一名研究院,陳省身講述的拓撲學,讓他產生了興趣。
一年後,在陳省身的幫助下,吳文俊寫作的一篇拓撲學研究文章被發表到美國重要的數學雜誌上,引發了一定的反響,這對吳文俊來講是個莫大的鼓勵,讓他非常感激恩師陳省身,也改變了他的一生。
1946年,為了繼續在拓撲學領域深造,吳文俊赴法國斯特拉斯堡大學留學,兩年後獲得法國國家博士學位。留學期間,他將目光投向了拓撲學示性類。
在法國留學
當時關於示性類,有兩位數學大師給出了不同的兩個公式,爭論不休,數學界一時無法證明誰對誰錯。吳文俊經過認真測算得出,兩位大師的公式都是正確的,並且給出了新的證明,一度讓拓撲學的權威霍普夫質疑,但最終證明吳文俊沒有錯。
一個初出茅廬的東方學生,從而嶄露頭角,竟然不迷信權威,他的這個結論,引發了「拓撲學地震」,得到國際數學界的強烈關注。
也正是吳文俊等年輕數學家的建樹,推動拓撲學成為20世紀數學主流學科之一。吳文俊的成果也被數學界稱為「吳公式」,這是中國人首次在這一領域取得的豐碩成果。
1951年,吳文俊回到百廢待興的新中國。他說回國是天經地義事情,是非常自然的,數學沒有國界,但數學家有祖國。
吳文俊
不過,這也讓他失去了獲得有數學界的「諾貝爾獎」之稱的「菲爾茲獎」的機會。對於這個遺憾,吳文俊看得淡然,他說不拿這個獎,可以拿其他的獎,反正成績是有的。
回國之後的吳文俊,來到北京大學任教,由於院系大調整,吳文俊離開北大,到了剛剛成立的中國科學院數學研究所。
這裡被稱為「數學國家隊」一點都不為過,蘇步青、華羅庚、關肇直、陳建功等一大批優秀數學家雲集於此,吳文俊如魚得水,與另外兩位同事一起共同研究拓撲學。
1956年,由於提出「吳示嵌類」概念,做出拓撲學上的突出貢獻,吳文俊與家喻戶曉的錢學森、華羅庚一起獲得國家自然科學一等獎,僅僅37歲。吳文俊是誰?除了學術界,老百姓是不知道的。
一年以後,吳文俊當選為中國科學院最年輕的學部委員(院士),成為炙手可熱的學術明星。在相對閉塞的中國,做出如此的成績,讓國際數學界感覺非常驚訝。他也被邀請到世界數學大會上專門做演講,介紹自己的學術成果。
十年浩劫開始後,吳文俊的研究工作受到波及,他被認定為資產階級權威,家兩次被炒,被下放到無線電廠工作。為了彌補家用,只好賣掉他心愛的書籍。
70年代中期,吳文俊的工作得到恢復,雖然早年做了很多拓撲學的研究,但他受當時的「復古思潮」影響,開始研究中國古代數學。他是看西方數學長起來的,對中國古代數學無感。西方對中國數學是抱有偏見的。
可是當他深入進去,卻發現中國古代數學與西方數學傳統不同,有著自己的奧妙。中國古代數學是構造性的、算法性的,而不是西方的公理性的。
在1975年,吳文俊提出「近代數學之所以能夠發展到今天,主要是靠中國的數學,而非希臘的數學,決定數學歷史發展進程的主要是靠中國的數學,而非希臘的數學。」
這個觀點出來,引發很多質疑,但吳文俊不受幹擾,堅決走自己的路。
年近60歲,吳文俊才開始學習計算機,但國內受條件所限,沒有先進的計算機。在美國的楊振寧聽說後,告訴他可以去美國買計算機,很多華人給予了吳文俊幫助。就這樣,吳文俊擁有了一臺先進的計算機。
吳文俊與楊振寧交談
他在機房裡一待就是10個小時,開始階段所有的程序都是自己編寫的。他敏感地意識到,計算機技術發展日新月異,中國人必須抓住這一機遇。
「現在面臨的腦力勞動一場新的革命裡面,我們不能再掉隊了,否則我們就要從地球上面開除出去了,從此沒有立身之地。」
經過不斷摸索,吳文俊開創了用計算機證明幾何定理的「吳方法」,非常難的西方幾何定理,在計算機上使用中國數學的方法,可以輕而易舉的證明。
在國際數學大會上,中國的研究人員運用計算機十幾分鐘可以證明幾百條幾何定理,大大節省了研究時間,引起世界同行的強烈關注。
它的重要意義在於,這是中國人原創的數學研究領域,他開拓了數學機械化的構想。所謂數學機械化,就是「對一類定理提供一種統一的方法,該類定理中的每個定理都可以依此方法給出證明。」這也證明了,中國古代數學,適合於使用計算機的數學,和外國的不一樣。
「吳方法「被認為可以廣泛應用於機器人設計製造和基因研究,中國科學院特地撥款120萬元進行推廣。
吳文俊取得如此大的成就,很多人認為他足夠聰明。可是,他卻說自己的腦筋動起來非常慢,自己是個笨人。
笨人如何搞好數學呢?這聽起來像天方夜譚。
吳文俊認真地說:「數學是適合笨人做的,聰明人做不合適。因為笨人下功夫,聰明人總是靈機一動,這做不了數學。」
可見,做科學研究,需要踏踏實實的做,堅持下去,才有可能出成果。很多聰明人,能靠著自己的聰明獲得一時的成功,卻無法達到更大的成就,這不得不讓人反思。中國人聰明,舉世公認,但近代以來很少能做出影響世界的成就,可能原因就是聰明人太多,而笨人太少。
另外一點,吳文俊在生活中像個孩子,對任何事都充滿好奇,童心未泯。好奇心是他幾十年來探索科學最大的動力。
吳文俊專注,家裡的事情基本不管,都是老伴陳丕和幫忙打理,可以說,陳丕和是數學大師背後默默奉獻的女人。
兩人育有三個女兒和一個兒子,幾十年都住在北京中關村一座不起眼的樓房裡,幾件家具都是五十年代初結婚時添置的「老古董」,家裡最值錢的就是書,幾乎你能看到的地方全是書,密密麻麻。
「你要是想獲獎再來工作,這不光是錯誤的,而且做不到的。每個人都要把心思放在工作上,你工作有了一定成績,自然會得到人家的認可。這才是對的。」你一心想得獎,可能性倒不大。
周國平也說過,優秀第一,成功第二,成功是優秀的副產品。
吳文俊對生活的要求簡單,容易滿足。他沒有要求國家給配專車,習慣一個人去書店逛逛,偶爾喝杯咖啡。離開了住了幾十年的老樓,喜遷新居,他覺得環境非常好,老兩口可以在陽臺上曬曬太陽,聊聊天。
2002年,吳文俊和袁隆平一起獲得首屆國家最高科學技術獎,讓公眾認識了幾十年低調前行的數學大師。
他拿出部分獎金設立了一個「絲綢之路基金」,用於研究中國古代數學在當時的世界地位和傳播途徑。
他最自豪的是把古代的中國數學,認識清楚了。
面對很多成就,吳文俊謙虛的說自己是踩在許多老師肩膀上才取得了一點成就,只有讓後來人踩在自己的肩膀上,才能報答。
吳文俊與恩師陳省身
幾十年的研究生涯,吳文俊為我國培養了一批研究拓撲學和數學機械化的人才,他們沿著吳老的路,繼續前行,為國家和人類做出貢獻。
上海交通大學成立吳文俊榮譽博士班,為國家培養人工智慧拔尖人才。
2017年3月,年事已高的吳文俊在家中不慎摔倒,腦出血出院,一度病情好轉。沒想到了5月,病情多次反覆,5月7日,經過多方救治無效,一代數學大師吳文俊病逝於北京,享年97歲。
2019年,吳文俊被授予」人民科學家「榮譽稱號,他的貢獻和愛國情懷將永遠被人民所銘記。
他曾屢次受到外國質疑,用用「笨方法」做出了聰明人無法做出的成就,為中國做出了世界級的成就,一生只做一件事,是他告訴後來人成功的捷徑。
向吳文俊院士學習,致敬!