神州日知 祗舍
有人说,这个谁,获得奥斯卡终身成就奖,世界知名!
有人说,那个谁,票房动辄几十亿,粉丝喊叫震地动!
有人说,那谁谁,影片用谁谁蹿红,名字一亮就招风!
其实,中国真正的巨星,让世界侧目、让美国不敢妄动的巨星,根本不是这些开豪车、住别墅、数钱数到手抽筋的那些娱乐明星天王。而是中国的科学家,除了大家熟知的“三钱”,钱学森、钱伟长、钱三强等位,刚刚病逝的吴文俊也是他们中杰出的一位。
吴文俊院士,37岁凭借在拓扑学上的杰出成就,与华罗庚、钱学森一起获得首届国家自然科学奖一等奖;38岁当选中国科学院学部委员;上世纪70年代开始攀登数学机械化的高峰;世纪之交,捧得首届国家最高科技奖……
然而,我们对他却知之甚少。
图为2002年8月27日,吴文俊在国际数学家大会中国数学史国际研讨会上作报告,用英语介绍中国数学史并回答听众提问。
5月8日,中国科学院数学与系统科学研究院发讣告称,中国首届国家最高科技奖获得者、著名数学家吴文俊院士因病医治无效,于2017年5月7日7时21分在北京去世,享年98岁。
2001年2月19日,吴文俊在中国国家科学技术奖励大会上荣获首届国家最高科技奖,并获得500万元奖金。
吴文俊早前在广州做学术报告
吴文俊对数学贡献的主要领域是在拓扑学。他引进的示性类和示嵌类被称为“吴示性类”和“吴示嵌类”,他导出的示性类之间的关系式被称为“吴公式”。
法国数学家狄多奈这样形容拓扑学,说拓扑学是“现代数学的女王”。
在拓扑学研究中,吴文俊起到了承前启后的作用,极大地推进了拓扑学的发展,引发了大量的后续研究,许多著名数学家从他的工作中受到启示或直接以他的成果为起点,获得了一系列重大成果。
因此,吴文俊堪称“现代数学的女王”的承前启后者。
从定义上说,拓扑学是数学的一个分支,研究几何图形在连续改变形状时还能保持不变的一些特性。它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的距离和大小。
40年代中期在师从陈省身先生之前,吴文俊对拓扑学还所知甚少,在陈省身先生的指导下,吴文俊步入了数学的圣殿。
由于勤奋研究和超群的领悟能力,他开始在拓扑学的深水中游泳了。
那时美国数学家惠特尼推导出一个著名的“对偶定理”,这是一个十分基本的公式,可是证明长得异乎寻常,吴文俊形容它“总有十几页、几十页长,没法在杂志上发表”,出一本书倒合适。吴文俊经过精心推导,给出了一个只有几页纸的证明。
当时,最具权威的美国《数学年刊》刊载了这个公式,惠特尼说,我的证明可以扔掉了。
吴文俊独创新意给出的这个简单证明,成为拓扑学中“示性类”的一个重要成果。
仅仅一年多时间,吴文俊就在以难懂著称的拓扑学的前沿领域取得如此巨大成就,这确是国际数学界并不多见的,足见吴文俊的研究功力。
1947年11月吴文俊赴法国留学,当时,正是布尔巴基学派的鼎盛时期,也是法国拓扑学正在兴起的时期。
吴文俊在此期间在拓扑学领域取得了一系列重大成果,其中最著名的是“吴示性类”的引入及“吴公式”的建立。
示性类是刻画流形与纤维丛的基本不变量。40年代末,示性类研究处在起步阶段,瑞士的斯蒂费、美国的惠特尼、苏联的庞特里亚金和中国数学家陈省身等著名科学家,先后从不同角度引入了大都是描述性的示性类概念。
这些数学家从不同途径引入的示性类,由吴文俊分别以斯怀示性类、庞示性类、陈示性类命名。
吴文俊将示性类概念化繁为简,从难变易,形成了系统的理论。吴文俊分析了这些示性类之间的关系,着重指出,陈示性类可以导出其他示性类,反之则不然。
他在示性类研究中引入了新的方法和手段,在微分情形,他引出了一类示性类,被称为“吴示性类”。
它不单是描述性的抽象概念,而且是可具体计算的。吴文俊给出了斯怀示性类可由吴示性类表示的明确公式被称为“吴(第一)公式”。
这些公式给出各种示性类之间的关系与计算方法,从而导致一系列重要应用,使示性类理论成为拓扑学中完美的一章。
回国以后,吴文俊深入进行了嵌入理论研究,提出了“吴示嵌类”、“吴示痕类”、“吴示浸类”的重要基本概念,解决了嵌入理论的重要问题。
吴文俊在谈到“吴示性类”、“吴示嵌类”、“吴公式”的时候,笑容通常都十分灿烂的吴文俊像孩子那样缩了一下脖子:他的工作成果曾被四位“菲尔兹奖(数学界最高奖)”获得者引用,其中三位还在他们的获奖工作中使用了吴文俊的成果。
现在国际数学界有一个有趣的现象,许多研究文章直接以“吴公式”为题或使用“吴公式”,已不再引用吴文俊的原文,也就是说人们也许已不大知道“吴”是何许人也了。
这说明这些拓扑学研究成果已广为人知,成为拓扑学的基础性、经典性的内容了。
1989年,法国数学家狄多奈出版了著作《代数拓扑学家和微分拓扑学史(1900──1960)》,其中引用吴文俊的研究成果17次。
他写道,吴文俊把示性类由极为繁复的形式转化为现代的漂亮形式。
数学大师陈省身称赞吴文俊“对纤维丛示性类的研究做出了划时代的贡献”。吴文俊也因此获得了国家自然科学奖一等奖,被称为“一鸣惊人”,
须知,吴文俊当时只有37岁,便与著名科学家华罗庚、钱学森一起获得国家自然科学一等奖;第二年,他便当选当时最年轻的中国科学院学部委员(院士)。
在很多人看来,“靠这个都可以吃一辈子了”。
但功成名就的吴文俊并没有就此停滞不前,而是不断地向数学的未知领域进发。
“吴先生认为,为了使中国数学达到‘没有英雄的境界’,最重要的是要开创属于我们自己的研究领域,创立自己的研究方法,提出自己的研究问题。”
中科院院士郭雷说,“比如,1976年,年近花甲的吴文俊敏锐地觉察到计算机具有极大发展潜力,认为其作为新的工具必将大范围地介入到数学研究中来,于是义无反顾地中断了自己熟悉的拓扑学研究,开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。”
实现脑力劳动机械化,是吴文俊的理想和追求。“工业时代,主要是体力劳动的机械化,现在是计算机时代,脑力劳动机械化可以提到议事日程上来。”
他说,“数学研究机械化是脑力劳动机械化的起点,因为数学表达非常精确严密,叙述简明。我们要打开这个局面。”
1977年,吴文俊关于平面几何定理的机械化证明首次取得成功,从此,完全由中国人开拓的一条数学道路铺展在世人面前。
数十年间,吴文俊不仅提出了“吴公式”“吴示性类”“吴示嵌类”“吴方法”“吴中心”,更形成了“吴学派”。
这一近代数学史上第一次由中国人开创的新领域,吸引了各国数学家前来学习。
如果说吴文俊在拓扑学的研究上是数学女王的承前启后者,那么他的数学研究的机械化,可谓要消灭“女王”,达到数学研究“没有英雄的境界”。
在同事、朋友和学生们的印象中,开朗爱笑的吴文俊很少发火。但有一次他真的是“发火”了!
那是在吴文俊从事数学机械化研究初期,他的研究方向受到不少人的质疑和反对,被认为是“旁门左道”。
一次,一位资深数学家当面质问他:“外国人搞机器证明都是用数理逻辑,你怎么不用数理逻辑?”
吴文俊激动地回答:“外国人搞的我就不搞,外国人不搞的我就搞!这是我的基本原则:不能跟外国人屁股走。”
吴文俊之所以能在数学研究中取得一系列杰出成就,正是因为他始终保持着这样的创新激情。
吴先生认为,创新不是年轻人的专利,学术生命是应该能够终身保持的。
熟悉吴文俊院士的人,都说他可爱开朗、充满活力,对未知的新领域永远充满着好奇心。
基础研究是“好奇心驱动的研究”,正是这种好奇之心,驱动着吴文俊在数学王国里自由探索,乐此不疲。
吴文俊之所以能达到很高的学术境界,除了他具有强烈的创新激情外,还源于他兴趣广泛,始终保持一颗纯净的心灵。
吴文俊被老伴儿笑称“贪玩”,活力不亚于年轻人。
有一次,吴文俊和同事们一起去香港参加学术研讨。活动间隙,已年逾古稀的他竟然自己偷偷溜去游乐园坐过山车,还玩得不亦乐乎。
还有一次在澳大利亚,吴老“顽皮”地将蟒蛇缠在脖子上,吓得旁人纷纷后退,直冒冷汗。
生前,每当提起这两次经历,吴老说只是觉得好玩、好奇,自己也想试试。
工作之余,吴文俊还有很多“时髦”的爱好,比如看看围棋比赛,去小店喝喝咖啡,到影院看看电影,读读历史小说。
吴文俊说,读历史书籍、看历史影片,帮助了他的学术研究;看围棋比赛,更培养了他的全局观念和战略眼光。
“别看围棋中的小小棋子,每个棋子下到哪儿都至关重要,所谓‘一着不慎,满盘皆输’。我们搞学术研究也是这样,要有发展眼光、战略眼光和全局观念,这样才能出大成果。”
“吴先生虽然兴趣广泛,但他认为,为了把研究目标搞清楚,就得有所牺牲。他是通过对有些方面‘不求甚解’,省出时间来,对某些方面求其甚解、理解得比所有人都深入。”郭雷说。
吴老曾谦逊地说:“不管一个人做什么工作,都是在整个社会、国家的支持下完成的。有很多人帮助我,我数都数不过来。我们是踩在许多老师、朋友、整个社会的肩膀上才上升了一段。我应当怎么样回报老师、朋友和整个社会呢?我想,只有让人踩在我的肩膀上再上去一截。我就希望我们的数学研究事业能够一棒一棒地传下去。”
除了中国首届国家自然科学一等奖(1956)外,他还获得中国首届国家最高科技奖,中国首届求是杰出科学家奖(1994)、邵逸夫数学奖(2006)、国际自动推理最高奖Herbrand自动推理杰出成就奖(1997)。
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