人物簡介

吳文俊，男，1919年5月出生于上海。世界著名數學家，中國科學院數學與系統(tǒng)科學研究院系統(tǒng)科學研究所研究員、名譽所長，中國數學會名譽理事長。中國數學機械化研究的創(chuàng)始人之一，中國科學院院士，第三世界科學院院士；曾任中國數學會理事長，中國科學院數理學部主任，全國政協(xié)委員、常委(1979—1998)。

貢獻

吳文俊的研究工作涉及數學的諸多領域，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。

20世紀70年代后期，在計算機技術大發(fā)展的背景下，他繼承和發(fā)展了中國古代數學的傳統(tǒng)(即算法化思想)，轉而研究幾何定理的機器證明，徹底改變了這個領域的面貌，是國際自動推理界先驅性的工作，被稱為“吳特征列方法”，產生了巨大影響。吳文俊的研究取得了一系列國際領先成果，并已應用于國際上當前流行的符號計算軟件方面。

他在拓撲學、自動推理、機器證明、代數幾何、中國數學史、對策論等研究領域均有杰出的貢獻，在國內外享有盛譽。他在拓撲學示性類、示嵌類的研究方面取得了一系列重要成果，皆是拓撲學中的奠基性工作，并有許多重要應用。他的“吳方法”在國際機器證明領域產生了巨大的影響，有廣泛而重要的應用價值。當前國際流行的主要符號計算軟件都實現了吳文俊的算法。

榮譽

1956年　國家自然科學獎一等獎

1978年　全國科學大會獎

1979年　中國科學院自然科學獎一等獎

1992年　第三世界科學院數學獎

1993年　陳嘉庚數理科學獎

1994年　香港求是科技基金會“杰出科學家獎”

1997年　自動推理的最高獎Herbrand獎

2000年　國家最高科學技術獎

2006年　第三屆邵逸夫數學獎

2010年　國際永久編號為7683號的小行星被命名為“吳文俊星”

吳文俊大概是記者們見過的最愛笑的科學家，聊著聊著，脖子一縮，樂了。他家里電視柜上擺著和老伴正坐的合影，餐廳墻上掛著跟老伴坐游艇的照片，也都是一副縮脖子微笑的神情。

從事著在外人看來最枯燥無味的數學，卻一輩子快樂；在拓撲學、數學機械化等領域攻克數個難題，從學生時代就被劃為聰明人那一類，卻總說數學是個笨人才能做的研究；那些奠定他在數學界地位的成果，如果不勤奮不可能獲得，可他卻喜歡光腳穿著皮鞋在屋里走動，說這是懶人的運動；他不記得和夫人結婚的日子，卻張口就能背出那么多數字和公式……吳文俊的一生似乎是一個矛盾綜合體。

這只是表象。當你走進這位95歲老人的世界去認真地一探究竟，會發(fā)現他的世界簡單到只有數學。

聰明人的笨功夫

“我這個人很笨，數學就是笨人的學問。簡單直觀，尊重事實，不信靈感，講究踏實、客觀、事實?！眳俏目≡鴮τ浾咦云厝秉c。對電腦，他也只是會上網看看郵件。

他從來不認為自己屬于聰明人之列，因而只能“笨鳥先飛”，要付出超出常人的努力，踏踏實實地去下苦功夫。正是這種“鐵棒磨成針”的堅持和努力，練就了吳文俊在解決數學問題時所具有的強大攻堅能力，也是他取得讓人望塵莫及學術成就的基礎。

大學畢業(yè)后，吳文俊到中學任教。那時候，上海數學界盛行幾何定理證明。眾所周知，初等幾何以其定理的簡單直觀而易懂，又以其證明的難以捉摸而具有無比的魅力，美妙的幾何定理層出不窮。那一時期，吳文俊大量證明幾何定理，他用解析幾何的方法，簡化冗長煩瑣的定理證明。數十年后，當他完成初等幾何定理的機器證明時，仍能如數家珍般講述許多定理的來龍去脈、內容和意義?？梢姡瑢τ趲缀味ɡ碜C明，他下了很多“笨”功夫。

拓撲學主要研究幾何形體的連續(xù)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。示性類是拓撲學專業(yè)的一個術語，是刻畫流形與纖維叢的基本不變量。20世紀40年代，示性類研究尚處在起步階段，瑞士的斯蒂費、美國的懷特奈、蘇聯的龐特里亞金和中國的陳省身等著名科學家，先后從不同的角度引入示性類的概念。著名數學家、美國普林斯頓大學教授惠特尼的乘積公式是“示性類”最基本的理論，需要一部專著才能證明表述清楚，而吳文俊僅用了一年時間就弄清楚了其計算方法，并掌握了建立這種公式的途徑。他的這項成果成為經典，在現代示性類研究中被看成公理，是整個理論的基石。

拓撲學號稱“難學”，不到一年的時間能獲得這么重大的成績，令人稱奇。確實，外人會驚嘆并羨慕杰出人士所取得的成績，但對于吳文俊而言，弄清楚惠特尼的乘積公式并非輕而易舉。只有他自己知道這一年背后的艱辛和付出。

1947年，陳省身先生到清華大學任教，吳文俊與當時中央研究院的另一名學生曹錫華同行并住一間宿舍。曹錫華日后回憶，吳文俊每天攻關至夜深，

感覺證明成功后才睡覺。早晨一覺醒來，對曹錫華說“證出來了”；到了晚飯時發(fā)現證明有錯，于是又繼續(xù)埋頭于書桌；早晨起來，又對曹錫華說“證好了”；結果到了下午發(fā)現證明還是有漏洞。如此反復了不知多少遍，終獲成功。這時他進研究院數學所還不到一年。

吳文俊年輕時完成的這項工作，意義非同一般。論文發(fā)表在數學領域最權威的學術刊物——普林斯頓大學編輯的《數學年刊》上，后來被眾多的著名數學家所使用，被學術界視為經典。

這一年的經歷打下了吳文俊在數學研究，特別是代數拓撲學研究的基礎，正是因為這至關重要的一年，他到法國后才能與國際接軌，走到數學研究的最前沿。

在吳文俊完成惠特尼乘積公式證明的同一年，他考上了中法交換生，于1947年秋到達法國，進入美麗的斯特拉斯堡城，潛心跟隨兩位導師開展研究工作，一位是艾利斯曼，另一位是H·嘉當。在巴黎期間，他在示性類研究方面又上了一個新臺階。

到1950年春，吳文俊與另一位數學家托姆的合作取得了突破性進展。托姆證明了STWh示性類的拓撲不變性，而吳文俊引進了新的示性類，后來被稱為“吳示性類”，并證明了公式W=SqV，也就是后來的“吳公式”。公式給出了各種示性類之間的關系與計算方法，并導出一系列重要的應用，使有關示性類理論成為拓撲學中完美的一章。他們的合作成果，在拓撲學領域研究中引起轟動，數學家們形象地稱之為“拓撲地震”。

此后，他繼續(xù)進行代數拓撲學示嵌類方面的研究，獨創(chuàng)性地發(fā)現了新的拓撲不變量，其中關于多面體的嵌入和浸入方面的成果，至今仍居世界領先地位，被國際數學界稱為“吳示嵌類”。

吳文俊分別為這些重要的示性類命名，首次使用施替費爾-惠特尼示性類、龐特里亞金示性類、陳省身示性類等名稱，并明確指出它們不同的數學內涵，理清彼此之間的關系，論證了其他的示性類可由陳省身示性類推導出，反之則不能，從而推導出陳省身示性類的重要性。他還建立了施替費爾-惠特尼示性類之間的關系式，被稱為吳(第二)公式。

吳文俊在法國期間取得的系列成果，不僅影響了以后拓撲學及有關領域的發(fā)展，而且開辟了新方向，也讓他成為當時中國內地最有國際聲望的數學家之一。

聲名背后還是“苦功夫”。正如前文所說，20世紀40年代，關于示性類的研究短期內集中出現了許多重大進展，陸續(xù)發(fā)表了許多學術成果。要進入研究前沿，必須了解已有的研究，讀懂這些論文。英文對吳文俊來說不算難事，可蘇聯數學家龐特里亞金的文章是用俄文發(fā)表的，而吳文俊沒有學過俄文，面對像天書一般的俄文，他沒有退縮。吳文俊找來俄語語法書籍，粗讀一遍后，開始利用俄文字典逐字查找字義，逐句翻譯，逐段理解數學內容，然后全文融會貫通。就這樣一字一句地啃，他硬是讀懂了龐氏的文章，掌握了龐氏建立示性類的想法、途徑和數學內涵。

吳文俊就是這樣孜孜不倦地攻克了一個又一個難題。那幾年，他的研究沒有時間表，沒有白天黑夜，只要有想法，有一線攻克難點的希望，他就會立即投入其中，付出常人難以想象的努力。

這種勁頭沒有隨年齡增長而消減。中國科學院數學與系統(tǒng)科學研究院年齡略長的一些人都記得這樣的情形：在數學機械化研究過程中，吳文俊日夜演算推導，演算中出現的多項式，經常有數百項甚至上千項，需要幾頁紙才能抄下，稍有疏漏，演算則難以繼續(xù)。60歲的吳文俊像年輕時一樣，數月如一日，下“笨”功夫、“苦功夫”。

在理論和紙上的演算得出結果后，數學機械化必須在計算機上驗證，才能真正證明其可行性和正確性。從沒有接觸過編程、只會用電腦發(fā)郵件的吳文俊開始從頭學習編寫計算機程序。

計算機語言更新換代迅速。當他基本上能用Basic語言一次編寫4000～5000行的證明定理程序時，這種語言卻被換成了Algol語言。他只好又從頭學起，等他好不容易熟悉之后，Algol又被淘汰，他又要開始學習Fortran語言。但他始終沒有放棄，硬是拼了下來。

在那些日子里，他的工作日程通常是這樣的：清晨，他來到機房外等候開門，進入機房后是八九個小時的不間斷工作。下午5點左右，他步行回家吃飯，抓緊時間整理分析計算結果。晚上7點左右，他又出現在機房工作至第二天凌晨。有時深夜離開機房，回家稍稍休息四五個小時，又在清晨來機房等候開門。若干年內，他的上機時間遙居全所之冠。年輕的機房管理員心疼老爺子：“吳先生您這么干下去，我們都要頂不住了?！?/p>

“為了證明定理，我用最笨的辦法——把自己當作機器，一步步手算，不記得算了多少行，最后算成了。先證特殊情形，再證一般情形，說明計算機可以證明定理?！眳俏目∪蘸蠡貞洝?/p>

吳文俊就這樣靠“笨功夫”取得了驕人成就。但事實上，幼年時的吳文俊就表現出天資聰穎。吳文俊4歲就被送到附近的小學上學。由于弟弟夭折，家人對他的看護十分仔細，很少讓他獨自在外停留，因此，大多數時間他只能待在家里。父親的藏書對他很有吸引力，因而養(yǎng)成了他愛買書、愛讀書的習慣。童年吳文俊已酷愛讀書，整天泡在書架前，手不釋卷。

高中畢業(yè)時，他成了班里少有的高才生。學校為了鼓勵他和另兩名學生，特設立了3個獎學金，資助他們上大學，但要求他們必須報考指定的學校和專業(yè)。吳文俊按要求考進了上海交通大學數學系。

學校這個決定讓吳文俊與數學結緣。日后他笑稱這是“陰差陽錯”。

在上海正始中學讀高中時，吳文俊最愛好的其實是物理。當時，為了給學生們奠定良好的數理化基礎，中學常常聘請上海交通大學的老師兼任高中數理化教師。教物理課的交大老師趙貽經為了讓學生們多學到一些知識，經常會布置一些比較難的物理題目，并且提出，要解這些物理題目，光有高中的數學基礎是不夠的。

愛好物理的吳文俊回家后，常常一邊自學數學，一邊思考物理題。由于他的刻苦好學，在一次物理考試時得了滿分。趙老師在點評時說：“這次物理考試有兩道題非常難，吳文俊之所以能得滿分，說明他的數學基礎已經非常扎實，這個學生在數學上的潛能是無窮的。”

事實證明，趙老師沒有看錯。天資聰穎的吳文俊用超出常人的勤奮，取得了在數學界舉足輕重的成果。