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发信人: wanderlust (0370·人在画中游), 信区: WangDao_ChunTsung
标 题: 吴文俊 三十年开拓数学“中国路”zz
发信站: 日月光华 (2006年12月03日02:24:03 星期天), 站内信件
http://whb.news365.com.cn/jjl/200610/t20061023_1146202.htm zz
■撰文/本报记者许琦敏
记者如约来到吴文俊的办公室。吴老还没到，倒是看到办公室的工作人员把一大盆
一大盆的鲜花往他的办公室里搬。“吴先生很喜欢花么？”“不是！他的办公室太乱，
为了你拍照的时候好看点，我们刚把他的办公室收拾了一下，再给搁点花——这也是昨
天庆祝会上用完搬回来的。”
收拾过后，吴老的办公室看起来太简单了：两大排书橱靠着白色的墙，一张转角的
书桌，两张大椅子，书桌上放着一台电脑——当然，现在还有一盆刚搬进来的鲜花。这
就是他喜欢的风格——简洁、实用，就像内涵丰富的数学公式。
一会儿，吴老准时来到。听说我是上海人，生在上海、长在上海的吴文俊笑了，“
这么多年，在外面上海话都说不来了，只有在家里和夫人说。”不过，言谈之间，他仍
然带着30年代江浙地方口音。
一讲起“数学机械化”，吴文俊的话匣子似乎就怎么也收不住。
——他研读中国古代数学史，从中发现了完全不同于西方数学体系的中国数学体系
，认识到中国数学至少在16世纪前处于世界先进水平。
——他从中国古代数学体系中总结出算法思想，并将其“嫁接”到现代数学中，开
创出一种全新的几何代数方法。
——利用这种全新的方法，将使数学研究告别“一支笔，一张纸”的“石器时代”
，他将以前只能由人来完成的几何证明工作交给计算机，一举扭转了国际几何自动推理
领域几十年来未能有实质性推进的局面。
“离经叛道”、“单枪匹马”、“孤军奋战”……在两个多小时的交谈中，这些词
语不时从吴老的口中蹦出。在讲述30年的开拓历程中，他总是不停地说，“没有某某的
支持，这个研究可能就夭折了！”、“某某给了我很多帮助，我才能够继续下去。”
87高龄荣膺邵逸夫奖
题记
“吴文俊先生得到了今年的邵逸夫奖！”
邵逸夫奖于2002年设立，旨在表彰在科学研究或应用方面获得突破性成果，并且对
人类生活产生深远影响的科学家。目前，该奖在数学科学、天文学、生命科学与医学领
域设有3个奖项，每年颁奖一次，每项奖金100万美元。第一届邵逸夫数学奖授予了现代
微分几何学的奠基者陈省身教授，第二届邵逸夫数学奖授予了费马大定理的终结者怀尔
斯教授。本届邵逸夫数学奖同时授予中国的吴文俊院士和美国的曼福德教授。
刚从中科院数学与系统科学研究院听到这个消息，听说老先生特别高兴，记者还真
有点好奇：虽然邵逸夫奖荣誉崇高，奖金又高达百万美元，不过吴老一生得过的大奖太
多，他到底会有多高兴？
今年已87岁的吴文俊得过哪些大奖？37岁以在拓扑学上的卓越成就，与华罗庚、钱
学森一起，获得国家自然科学一等奖；1990年获得第三世界科学院数学奖；1994年荣获
首届香港求是科技基金会杰出科学家奖；2000年，81岁的吴文俊与袁隆平同获国家最高
科技奖……
日前,记者匆匆飞到北京，恰好赶上中国数学会主办的“吴文俊院士荣获邵逸夫数学
科学奖庆祝会”。吴老长达20分钟的说明，解开了记者心中的疑问——
吴老这次得奖的成果，是他辛勤开拓了30年的“数学机械化”领域。这是现代数学
中，一个由中国人在中国本土开创的基础研究领域。这个领域开辟伊始，便在争议中前
行，既有许多科学家推崇和支持，也有人不理解，甚至持反对态度。
然而，邵逸夫数学科学奖的五位评委，都是世界传统数学的顶级专家，有三位得过
菲尔茨奖。这次，他们将邵逸夫数学奖授予吴文俊，意味着世界传统数学界对该领域的
认可：“通过引入深邃的数学想法，吴开辟了一种全新的方法，该方法被证明在解决一
大类问题上都是极为有效的。”
“我会得邵逸夫奖，实在让我感到出乎意料，而且还是因为数学机械化。”吴先生
在讲话中说。原本就鹤发童颜的吴文俊，此时看上去更加容光焕发，“这说明我们的成
绩开始被国际数学界认可。”在吴文俊的心中，这份“国际数学界的认可”，其价值何
止区区100万美元。
但他的心似乎早就超越了获奖的喜悦，“这还仅仅是个开始，我们的成绩是不是配
得上这个奖，还要看十年八年，还要走着瞧！”吴先生如是说，信心满怀。数学机械化
将给现代数学的研究方式带来革命性的变化，将影响甚至百年之后的数学发展。
57岁 “机器证明”推开门
一般认为，数学家最富创造力的年龄应该在40岁以前，所以菲尔茨奖只授予年龄不
超过40岁的数学家。可吴文俊却是个例外，他开始开拓全新的“数学机械化”领域，却
是从57岁开始。
当然，吴文俊年轻时候的工作，早就足以使他成为著名数学家，享誉国际数学界。
1946年，他进入中央研究院数学研究所，研习素有“现代数学女王”之称的拓扑学
不到一年，就给出了惠特尼乘积公式的简洁证明。1947年，吴文俊去法国留学。在那几
年里，他与另外三位法国的年轻数学家一起，引发了一次次拓扑学界的“地震”。后来
，这三位同事中的两位，获得了菲尔茨奖。
在那段时间里，吴示性类、吴示嵌类、吴示痕类、吴公式……一系列拓扑学的重大
成果在他的纸笔下诞生。他的工作成为拓扑学研究中承前启后的经典，先后被5位菲尔茨
奖得主引用，其中三位还在他们的得奖工作中使用了吴文俊的研究成果。
也是这些震动世界数学界的工作，使吴文俊在37岁时就捧得了1956年的国家自然科
学一等奖。
当时，他的一位法国导师劝他不要回国，“吴，凭你这么出色的工作，在这里可以
赚很多钱！”但吴文俊却听取了另一位导师的意见:“你应该回国，可以组织自己的研究
团队，做自己的事业！”
回国后，吴文俊作出了一项又一项高水平的工作，但他总觉得不满足，直到他推开
了“数学机械化”的大门。
灵感火花的闪现，是在“文革”期间。那时，他被下放到北京无线电一厂。当时，
这家工厂正在生产模拟计算机。一次，厂方向来访者演示解常微方程，只要输入一些初
始数据，一条方程曲线就立马出现在屏幕上。“要是靠手算，那要画到几时啊！用电脑
只要按一下键，多方便！”30年后，吴文俊想到那一刻的心动，还忍不住扬了扬眉毛。
当时提倡要学习历史，于是吴文俊捧起了中国古代数学史，没想到这却为他找到了
“钥匙”。“我实在太佩服我们古代的数学家了！”从通俗读物到阅读原文，他深深被
中国古代数学家的智慧所震惊：“我们的祖先发明了十进制，知道了有理数、无理数，
甚至实数，他们引进天元概念，用未知数解方程，还会高次开方。几乎整个代数学中的
重要概念，都被中国人包下了！”
但最让吴文俊感到惊喜的是，中国古代数学中，算法的概念贯串始终，无论计算几
何体的体积、面积，最后不是总结成定理、公理，而是总结成各种算法，可以用到实际
计算中——这不正是沟通代数和几何的桥梁么？化几何为算法，不正是可以发挥计算机
长处了么？
就在“四人帮”倒台的那个年底，吴文俊觉得，自己可以定下心来做事了。于是，
铺开纸，他开始埋头苦算。
1977年春节，就在窗外鞭炮劈劈啪啪响，家里人热热闹闹过年的时候，关在屋子里
，坐在小凳子上，奋力计算了三四个月后，吴文俊终于迎来了他生命中最重大的时刻之
一——他算通了，他推开了“机器证明”的大门，他证实了把几何证明交给计算机完成
是可行的，一个崭新的领域将在世界数学界崛起。
71岁 “单枪匹马”终告捷
说到1977年那豁然开朗的一刻，吴文俊身子往椅背后一靠，两手轻抚扶手，一副轻
松愉快的神情。事隔30年，这些心境在他看来，依旧鲜活得如同发生在昨天。
这时，吴文俊又记起一个往日故事。在打开“机器证明”大门的数年之后，一位美
国朋友看到他，就一直盯着他的脸，一副不可思议的表情。吴文俊被看得摸不着头脑，
就问他为什么总是盯着自己瞧。那个美国朋友说，我以为你压抑了这么多年，应该十分
沮丧才对，可是怎会如此神采飞扬？“他哪里知道，我正快活着呢！机器证明我算通了
，怎么能不高兴呢？”
快乐归快乐，但要把一个想法变成一套理论体系，变成切实可行的方法，一路上的
艰难险阻，真是多得难以想象。更何况，吴文俊要发展的，是一种没人用过的方法。
“直到几年前，很多外国数学家都开始接受数学机械化思想，可国内还是有人问我
：‘国外机器证明走的不是你的路子，你这条路走下去行么？’我当时立刻就回敬他，
为什么一定要跟着外国人走？我们的思路一定比人家差吗？！”说到这里，吴老的脸一
下涨红，眼睛也瞪大了一圈。尽管不到一分钟，他的神色又恢复了平静，但依然可以想
见当时的气恼。
他恼的不单纯是人家不理解他的研究，更恼的是一些国内学者的缺乏自信，不敢创
新，对国外研究方向、研究思路的盲目迷信。
“吴文俊是怎么了？他究竟在研究什么？”这样的质疑长期伴随着吴文俊开拓新领
域的过程。重大的原始创新总是相对超前于大多数人的理解。但当时中科院系统科学所
所长关肇直却给了吴文俊最关键、最坚定的支持：“进行数学研究，吴文俊想做什么就
做什么，完全由他自己决定！”
从1977年开始，他几乎就是单枪匹马、孤军奋战。做机器证明，计算机是必不可少
的。当时所里的计算机只有一台长城203，内存只有4K，一秒钟只能算几百次，而输入输
出还得用纸带。“那纸带上的洞洞我就怎么也搞不清，每次都叫人家帮我看，没他们，
我的研究也搞不成了！”吴老总是想着人家帮他的事儿。
吴文俊几乎抓住任何机会做机械化研究。70年代末，一次一个美国代表团送了他一
个HP25袖珍计算器，内存里有8个空位。吴文俊就利用这几个空位编程，最高可以解5次
方程。“不过，现在我已经看不懂那时候的残稿了。”他哈哈一笑。
为了编程，已过花甲的吴文俊从头开始学计算机语言，从BASIC、ALGOL到FORTRAN，
一旦一种语言被淘汰，他辛辛苦苦编的几千行程序就全作废了，再重新来过。
此时，吴文俊神色突然凝重起来，“经过这一段，我更坚信，一定要做蛇头，不能
做蛇尾！不然总是跟着人家变，白白浪费许多功夫。”
吴文俊的勤奋是惊人的。已近70岁的他，有时候早晨8点不到已经在机房门口等候上
机，吃完晚饭，又进机房工作到深夜或次日凌晨。一段时间，中关村到处修路，他深夜
独自步行回家，常要跨沟翻丘。遇上下雨，他就趟着没膝的雨水摸索而行……
转折终于在他71岁的那一年到来。1990年，国家科委给了吴文俊100万特别支持费。
也在这一年，数学机械化研究中心成立，吴文俊任中心主任。爱子吴天骄的一句话，让
吴文俊印象特别深刻：“这是国家对您的工作承认了！”
从此，他不再单枪匹马，不再孤军奋战。
1992年，中心承担下国家科委攀登项目“机器证明及其应用”；1998年，“数学机
械化与自动推理平台”首批入选国家973项目。同时，在他的培养下，一批年轻人逐步接
过了科研的重担。
87岁 “淡出江湖”尚言早
近30年来，“吴方法”不仅已经根本改变了机械化证明的面貌，而且还被应用到许
许多多不同的领域，例如智能计算机、机器人学、计算机图形学、工程设计等等。
如今，世界上许多大学和研究机构陆续举办“吴方法”的研讨班。欧美各发达国家
的科学基金会和大企业都积极支持开展“吴方法”的研究。全世界这一领域的许多领衔
学者来自中国，以吴文俊为首的中国学派已成为全球机械化定理证明的主要推动力。
当记者问他是不是准备“退隐”时，吴老一耸肩，一摆手:“什么呀！还早呢！最近
因为获奖的事耽搁了不少时间，明天开始，我就要继续为数学机械化奋斗了！”
吴文俊常为一些西方数学家感到惋惜，说他们“早熟早衰”，往往年轻的时候做了
很好的工作，但一过五六十岁，就好像突然消失了一样。“这样缺乏后劲，我不喜欢。
”他喜欢活到老，创新到老。“创新可不是年轻人的专利！”
不过，吴老喜欢在家里工作，有事才到办公室来。一般有人来找，他都会到办公室
接待，因为夫人陈丕和喜欢家里保持清净。所以，爱子吴天骄就成了他的特别助理，家
中单位两相宜。
虽然数学机械化已经得到了国际数学界的认可，但吴文俊清楚，还有许多问题需要
解决，“我还想再尝试一些证明，多解决一些问题。”他说，“很多人问我什么时候‘
淡出江湖’，我总是告诉他们，还早！还早！”
不少上了年纪的科学家都把大量时间花在看文献上，以把握学科发展方向。我问吴
老，是不是也看很多文献。吴老哈哈大笑，自从搞了“数学机械化”，他就很少看数学
杂志了。“因为跟我的研究工作关系不是很大。我搞的东西，跟有些杂志上登的文章风
马牛不相及，看了也没用。”相反，一些和计算机相关的杂志倒是颇受吴文俊的欢迎，
比如《机器人》、计算机辅助设计等杂志，他能订则订，订不到的，就想办法影印了来
看。
吴文俊又回到了那句“走着瞧”上。现在，他倡导的数学机械化，正如当年纸笔取
代筹算，成为新的数学研究工具一样，计算机取代纸笔，也将成为一种趋势。他认为，
这条他闯了30年的数学“中国路”，才刚踩出了印子，得到了国际数学界的认可，要成
为一条“康庄大道”，吸引全球数学家参与到该领域的研究中来，还需要努力开拓。
简洁·实用——数学大家生活剪影
中科院数学院流传了这么一个关于吴文俊的笑话。
2000年，吴文俊得了国家最高科技奖，拿到500万元奖金。于是，他家楼下的保安逢
人便说：“我们楼里有个老头儿，中了个头彩，得了500万！”
白衬衣外面罩件夹克衫，一头银发，要是在公园里，准不会有人觉得吴文俊与别的
老人有多少区别。也难怪那个保安会误以为吴文俊“中头彩大奖”。
简洁、实用，是吴老欣赏的生活态度。他提了提外套的衣襟，对记者说，这件貌似
“小青年穿的衣服”，就是他自己挑的。他喜欢这件衣服，就是因为口袋多，实用。“
有六个口袋！放东西方便，不用再提个包了。”不过，口袋多了也有点不好——什么东
西放哪儿，一转眼忘记了，找起来就麻烦了，还得一个个口袋掏过去。“管他老年人、
年轻人的衣服，只要适合我，就行了！”
有时，老先生还真有点不拘小节。吴先生不喜欢穿袜子，有时出去开会，一到车上
就赶紧把袜子脱下来，等下车前再穿上。一个夏日，有人问吴老为什么不爱穿袜子，他
就指着办公室里的女同志说：“你看！她们不也都不穿袜子么？我为什么不可以呢？要
男女平等嘛！”
吴文俊家的房子也一住几十年没动了，虽然如今他和夫人都年事已高，3楼楼梯爬上
爬下有点吃力，膝关节“吃不消”。不过，因为1990年为了方便他工作，特地从所里拉
了一根动力线到他家，保证他家里的工作电脑可以不受停电的意外影响，24小时不断电
，为此他一直不想搬家，“不然这条线就浪费了！”
记者问，吴老身体这么好，有什么养生秘诀？他又笑了，“我也不知道！我好像从
来不运动！”不过，一件令吴文俊颇感自豪的是，神州大地上除了西藏、宁夏外，所有
省份都跑到了。最近拉萨通火车了，老先生准备明年坐火车去西藏。“这次去香港领邵
逸夫奖，我就是坐火车过去的。换换口味！”他说，自己去过青海，似乎没什么高原反
应，应该能承受西藏的自然条件。
■名词解释
“数学机械化”
以数学机械化初期的几何定理的机器证明为例，如果用一句话概括，就是“把‘巧
而难’的几何定理证明工作，变成‘繁却易’的代数问题，交给计算机来完成，让数学
研究告别‘一支笔，一张纸’的原始工作方式”。
如果大机器的出现，使人类从刻板化、规格化的繁重体力劳动中解脱出来，那么吴
文俊要做的，就是利用计算机，让数学家从繁重的、重复的脑力“低级劳动”中解放出
来。因为至今为止，数学无论学习还是创新，最耗时费力的劳动，往往是在定理证明，
而非真理的发现上。
计算机解方程的能力勿庸置疑，但在处理几何定理证明上的本领却并不明显。早在
上世纪50年代，H·格兰特首先就开始研究几何定理自动推理，想让计算机来完成几何证
明。但西方数学家沿数理逻辑方法的道路，20多年来该领域一直处于茫然之中，进展甚
微。
然而，自1977年吴文俊发明了几何代数化的“定理证明”方法，则完全扭转了这一
被动局面，使几何定理自动推理从一个不太成功的领域，一跃成为最成功的领域之一。
国际数学界甚至认为，几何机器证明的研究可以截然地分为：前吴时期与后吴时期。他
的方法被称为“吴方法”。
吴文俊从中国古代数学历史中，总结出了算法的思想，将离机械化最遥远的、西方
传统的几何定理证明，通过建立多项式方程变成代数运算，再用计算机来处理代数运算
。1977年，吴文俊发表了《初等几何判定问题与机械化问题》的论文。后来，他以此为
起点，建立了多项式组特征列的概念。以此概念为核心，提出了多项式组的“整序原理
”，创立了机证定理的“吴方法”——在世界上首次实现了高效的几何定理的机器证明
。
几何定理的机械化证明成功，是数学发展历史上的一次重大飞跃，因为此后计算机
可以深入数学研究的各个领域，代替纸和笔，成为数学家的得力助手。
近30年来，“吴方法”不仅已经根本改变了机械化证明的面貌，而且还被应用到许
许多多不同的领域，例如智能计算机、机器人学、计算机图形学、工程设计等等。
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People are strange when you are a stranger.
※ 来源:·日月光华 bbs.fudan.edu.cn·[FROM: 10.100.143.48]
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