——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
開欄語
2000年,,中華人民共和國國務(wù)院設(shè)立了國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),。這是我國科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)中的最高榮譽(yù),授予在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿取得重大突破或者在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中有卓越建樹的,;在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,、科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中,創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益,、社會(huì)效益,、生態(tài)環(huán)境效益或者對維護(hù)國家安全作出巨大貢獻(xiàn)的中國公民。
科技興則民族興,,科技強(qiáng)則國家強(qiáng),。作為中國自然科學(xué)的最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),中國科學(xué)院自建院以來,,與科學(xué)共進(jìn),,與祖國同行,,匯聚誕生了一大批科學(xué)巨擘,,為新中國科技事業(yè)發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
大師之風(fēng),,山高水長,。值此國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)設(shè)立25周年,本報(bào)與中國科學(xué)院檔案館合作推出《人物·科學(xué)家的故事》專欄,,依據(jù)館藏珍貴檔案,,講述中國科學(xué)院12位國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者的故事,從檔案視角,,領(lǐng)略科學(xué)創(chuàng)新魅力,,體悟家國情懷,感受科學(xué)家精神,。
他,,是中國唯一一位兩次獲得國家科技領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)的數(shù)學(xué)家。
他,,從不宣揚(yáng)自己,,在國內(nèi)的知名度與其學(xué)術(shù)成就極不相稱。
他曾說:“我不想當(dāng)社會(huì)活動(dòng)家,,我是數(shù)學(xué)家,、科學(xué)家,,我最重要的工作是科研。我欠的‘債’,,是科學(xué)上的‘債’,,也是對黨和國家的‘債’?!?/p>
他,,就是我國著名數(shù)學(xué)家吳文俊。
“法國拓?fù)渌慕堋迸c首屆中國科學(xué)院科學(xué)獎(jiǎng)金
在吳文俊先生一生所獲的眾多榮譽(yù)中,,那張1956年度中國科學(xué)院科學(xué)獎(jiǎng)金一等獎(jiǎng)的獎(jiǎng)狀一直備受關(guān)注,。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)是新中國首次在自然科學(xué)領(lǐng)域設(shè)立的最高獎(jiǎng)項(xiàng),在中國科學(xué)院發(fā)展史和中國當(dāng)代科學(xué)史上具有里程碑的意義,。那一年,,與吳文俊同時(shí)獲此殊榮的是大名鼎鼎的錢學(xué)森和華羅庚。以至于很多人不禁產(chǎn)生了這樣的疑問:吳文俊是誰,?
1947年,,吳文俊在數(shù)學(xué)大師陳省身的推薦下以數(shù)學(xué)第一名的成績考取了中法交換留學(xué)生。在法國小城斯特拉斯堡,,他跟隨數(shù)學(xué)家埃瑞斯曼攻讀博士學(xué)位,,主要研究拓?fù)鋵W(xué)的示性類。他潛心研究,,連續(xù)取得若干引人矚目的成果,,僅用兩年時(shí)間就通過博士答辯,獲得了法國國家科學(xué)博士學(xué)位,。畢業(yè)后,,他來到法國國家科學(xué)中心擔(dān)任助理研究員,在那里譜寫出其數(shù)學(xué)生涯中精彩的“第一樂章”,。
吳文俊在巴黎的導(dǎo)師和合作者H·嘉當(dāng)是國際知名數(shù)學(xué)家,。在巴黎濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中,吳文俊繼續(xù)開展拓?fù)鋵W(xué)研究,。拓?fù)鋵W(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域之一,,其主要內(nèi)容是研究幾何圖形連續(xù)改變形狀時(shí)還能保持不變的一些特性,也就是拓?fù)渥儞Q下的不變量,。所謂示性類,,就是一種基本的拓?fù)洳蛔兞俊J拘灶愑苫萏啬岬热讼群髲牟煌耐緩揭?,由此開創(chuàng)了示性類理論,。1940年前后,這個(gè)研究領(lǐng)域面臨的一些困境阻礙了拓?fù)鋵W(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,。比如:示性類相互之間的關(guān)系是怎樣的,?基本性質(zhì)是什么,?如何計(jì)算?年輕的吳文俊決心向示性類問題發(fā)起沖擊,,解決這些非常重要的,、核心的問題。
吳文俊在巴黎租住在一家旅館半地下的屋子里,,條件很差,,難以工作。于是,,他把旅館旁邊一家通宵營業(yè)的咖啡館當(dāng)做工作室,。每天晚飯后,他就在咖啡館的角落里忘我地工作,。1950年春天,,研究終于有了突破,他弄清了各種示性類的關(guān)系,。他指出,,E·施替費(fèi)爾和惠特尼各自提出的示性類實(shí)質(zhì)上是相同的,是最簡單的一種示性類,。他將其命名為“施替費(fèi)爾-惠特尼示性類”,,并建立了施替費(fèi)爾-惠特尼示性類之間的關(guān)系式,國際上稱之為“吳(第二)公式”,。同時(shí),,他還指出,別的示性類都可以從陳示性類中表達(dá)出來,,反之則不能,。
隨后,吳文俊又解決了最困難的問題:讓示性類可以計(jì)算,。他首先在微分流形上引入了一類新的示性類,后來國際上把它稱為“吳示性類”,。這個(gè)示性類的突出特點(diǎn)是可以具體計(jì)算,。而后他給出了一個(gè)公式,國際上稱之為“吳(第一)公式”,,并證明用這個(gè)公式,,施替費(fèi)爾-惠特尼示性類可以用吳示性類表示,從而使施替費(fèi)爾-惠特尼示性類也變?yōu)榫唧w可算的,。至此,,長期籠罩著示性類的神秘面紗被徹底揭開!抽象的數(shù)學(xué)概念變?yōu)榫唧w可算的,,拓?fù)鋵W(xué)通向應(yīng)用的道路也因此開辟,。
這一結(jié)果震動(dòng)了法國數(shù)學(xué)界,。H·嘉當(dāng)在討論班上為吳文俊的工作感到驚嘆:“這簡直像變魔術(shù)一樣?!眳俏目〉墓ぷ?,與同一時(shí)期另外3位青年數(shù)學(xué)家(R·托姆、J·P·塞爾和A·保萊爾)的工作一起,,改變了國際拓?fù)鋵W(xué)研究的面貌,,引發(fā)了國際數(shù)學(xué)界的“拓?fù)涞卣稹保麄円脖蛔u(yù)為“法國拓?fù)渌慕堋薄?/p>
吳文俊在巴黎取得的成果使他從一個(gè)默默無聞的青年學(xué)子一躍成為國際著名的拓?fù)鋵W(xué)家,,前途無量,。1951年,美國普林斯頓大學(xué)聘請他做教授,,他卻歸心似箭,,踏上了回國的旅途。此后,,他開始研究拓?fù)鋵W(xué)中的另一個(gè)最基本的問題——嵌入問題,。之前,嵌入理論只有零散的結(jié)果,。吳文俊以極大的獨(dú)創(chuàng)精神引進(jìn)了吳示嵌類等一系列拓?fù)洳蛔兞?,在非同倫性組合不變量、嵌入問題,、同痕問題等方面取得了成功,,最終建立了示嵌類理論。
1956年,,年僅37歲的吳文俊憑借在示嵌類與此前的示性類研究方面取得的成果,,獲得了首屆中國科學(xué)院科學(xué)獎(jiǎng)金一等獎(jiǎng)。
吳文俊關(guān)于“示性類及示嵌類的研究”獲1956年度中國科學(xué)院科學(xué)獎(jiǎng)金一等獎(jiǎng)的獎(jiǎng)狀
1958年,,吳文俊應(yīng)邀前往闊別6年半的法國,。在巴黎,他做了一系列的演講,,報(bào)告了他在中國獨(dú)立創(chuàng)立的示嵌類工作,。這時(shí),他的工作處于國際領(lǐng)先地位,,國際數(shù)學(xué)界同行驚嘆:吳文俊竟然在中國也能做出不亞于法國同行的獨(dú)創(chuàng)性成果,!
“顧今用”與國家最高科技獎(jiǎng)
如果說,拓?fù)鋵W(xué)是西方人的獨(dú)創(chuàng),,吳文俊只是大大發(fā)展了它,。那么,他從20世紀(jì)70年代開始研究的數(shù)學(xué)機(jī)械化則完全是他從研究中國古代數(shù)學(xué)史中產(chǎn)生的思想,,是中國人獨(dú)創(chuàng),!
20世紀(jì)60年代,,國內(nèi)政治形勢發(fā)生變化,純理論研究停止,,吳文俊只能轉(zhuǎn)而研究排隊(duì)論,、博弈論等?!拔母铩逼陂g,,他開始對中國古代數(shù)學(xué)史產(chǎn)生濃厚興趣,最終開創(chuàng)了一個(gè)全新的數(shù)學(xué)機(jī)械化道路,,完成了其研究方向的重大轉(zhuǎn)變,。
吳文俊關(guān)于數(shù)學(xué)機(jī)械化學(xué)術(shù)交流材料的手稿 中國科學(xué)院檔案館供圖
1975年,吳文俊以“顧今用”為筆名(意為“古為今用”)發(fā)表了《中國古代數(shù)學(xué)對世界文化的偉大貢獻(xiàn)》一文,,在數(shù)學(xué)界引起轟動(dòng),。他花費(fèi)了大量精力直接鉆研中國古代數(shù)學(xué)文獻(xiàn),用算法的觀點(diǎn)對中國古算作了分析,,同時(shí)提出用計(jì)算機(jī)自動(dòng)證明幾何定理的有效方法,,在國際上被稱為“吳方法”。利用這一方法不僅可以有效證明初等幾何的大部分定理,,而且可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新的定理,。關(guān)于“吳方法”的來源,他說是受到元代數(shù)學(xué)家朱世杰發(fā)明的“四元術(shù)”的啟發(fā),,用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具加以改造,,展現(xiàn)出高度的創(chuàng)造性。
吳文俊開始幾何定理機(jī)器證明的研究時(shí)已經(jīng)50歲了,。當(dāng)時(shí)電子計(jì)算機(jī)在國內(nèi)遠(yuǎn)未普及,,他最初的推算都是依靠手算,草稿紙用了一麻袋,,他幽默地稱自己的手和筆為“吳氏計(jì)算機(jī)”,。后來,中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所有了計(jì)算機(jī),,他就從零開始學(xué)習(xí)編寫計(jì)算機(jī)程序,,成為數(shù)學(xué)所機(jī)房里年齡最大的“程序員”,在相當(dāng)長一段時(shí)間里也是數(shù)學(xué)所上機(jī)時(shí)間最長的人,。
吳方法是一個(gè)全新的研究領(lǐng)域,其影響不僅局限于純數(shù)學(xué)領(lǐng)域,,更對人工智能等有所啟發(fā),。美國人工智能協(xié)會(huì)主席布萊索等知名科學(xué)家稱,吳文俊“獨(dú)自使中國在該領(lǐng)域進(jìn)入國際領(lǐng)先地位”,。2011年,,中國人工智能學(xué)會(huì)設(shè)立了“吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”,,該獎(jiǎng)被譽(yù)為“中國智能科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng)”,旨在表彰在人工智能領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家和科研團(tuán)隊(duì),,激勵(lì)更多科研人員投身智能科學(xué)技術(shù)的研究與創(chuàng)新之中,。
20世紀(jì)80年代,吳文俊將幾何定理機(jī)器證明的方法擴(kuò)展到了更一般的方程機(jī)器求解,,形成了一個(gè)既有濃郁中國特色又有強(qiáng)烈時(shí)代氣息的數(shù)學(xué)領(lǐng)域──數(shù)學(xué)機(jī)械化,,并獲得了極廣泛的應(yīng)用。今天,,數(shù)學(xué)機(jī)械化的方法正在滲透到力學(xué),、天文學(xué)、物理學(xué),、化學(xué),、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域,同時(shí)被應(yīng)用于機(jī)器人,、連桿設(shè)計(jì),、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等高技術(shù)部門,。
從幾何定理機(jī)器證明到數(shù)學(xué)機(jī)械化理論,,吳文俊的研究產(chǎn)生了巨大的國際影響,也為他帶來了巨大的榮譽(yù),。2000年,,81歲高齡的吳文俊因其對拓?fù)鋵W(xué)的基本貢獻(xiàn)和開創(chuàng)了數(shù)學(xué)機(jī)械化研究領(lǐng)域而獲得了首屆“國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”,證書編號(hào)“001號(hào)”,。
在70余年的學(xué)術(shù)生涯中,,吳文俊一直沒有停止攀登數(shù)學(xué)高峰的腳步。他打破了數(shù)學(xué)創(chuàng)新是年輕人的專利這一規(guī)律,。尤其是他的數(shù)學(xué)機(jī)械化理論的創(chuàng)立,,完全是中國人自己開拓的新的數(shù)學(xué)道路,整個(gè)過程體現(xiàn)了他強(qiáng)烈的復(fù)興中國數(shù)學(xué)和自主創(chuàng)新的精神,。
吳文俊曾在《光明日報(bào)》發(fā)表署名文章《東方數(shù)學(xué)的使命》,。文中提出這樣一個(gè)問題:“怎樣進(jìn)行工作,才能對得起古代的前輩,,建立起我們新時(shí)代的新數(shù)學(xué),,并在不遠(yuǎn)的將來,使東方的數(shù)學(xué)超過西方的數(shù)學(xué),,不斷地出題目給西方做,?我想,這是值得我們大家思考和需要努力的方面?!倍?,大師已去,言猶在耳,。當(dāng)我們仰望星空時(shí),,天空中的“吳文俊星”定會(huì)引領(lǐng)我們繼續(xù)前行,去創(chuàng)建“新時(shí)代的新數(shù)學(xué)”,!
(原載于《中國檔案報(bào)》2025年1月3日 總第4234期 第三版)
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