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[中国科技教育史话]吴文俊

王渝生

2019-05/总第278期

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高山仰止 文俊大师 名闻东西南北国 寿比珠穆朗玛峰

拓扑地震 人工智能 开创数学机械化 吴氏微笑驻心田

刚刚过去的5月12日,是母亲节、佛诞日,也是吴文俊大师诞辰100周年纪念日。古今中外,凡到达极致的真、善、美,都是相互关联的。

100年前的5月12日,在上海一个普通知识分子家庭里,一个普通的母亲生下了一个普通的小男孩,他后来成长为一位伟大的数学家,他就是吴文俊。

吴文俊早年毕业于交通大学,教过5年中学数学,1946年被拓扑大师陈省身看中,带到南京中央研究院研究拓扑学,1947年负笈西欧留学,1949年获法国国家博士学位,他迅速在拓扑学研究前沿领域取得了非凡的独创性成就,以“吴示性类”“吴示嵌类”命名的公式被誉称为“拓扑地震”的名望蜚声海内外。

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青年文俊 拓扑“地震”

1956年,37岁的青年才俊吴文俊同钱学森、华罗庚一起斩获新中国首届自然科学一等奖。2000年,81岁的他又同袁隆平一起荣膺首届国家最高科学技术奖。2017年,98岁的他笑呵呵地离开了我们。他的音容笑貌,他那迷人的“吴氏微笑”,永远深深留在我们心里。

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“吴氏微笑”永驻心田

回想1978年,我报考了中国科学院研究生院,我在研究生院上的第一堂课,就是吴文俊院士的“几何定理的机器证明”。

他在第一节课上对我们说:“以《九章算术》为代表的中国传统数学思想方法,同以《几何原本》为代表的古希腊数学思想方法异其旨趣,各有千秋,在世界数学发展的历史长河中,此消彼长,一度西方数学占了上风,以至于今天还有人一提到数学,言必称希腊,欧几里得、阿基米德;言必称西欧,牛顿、莱布尼兹。但是,在电子计算机出现后的今天,计算机的原理同中国传统数学思想方法若合符节。因此,我认为,在未来,以《九章算术》为代表的算法化、程序化、机械化的数学思想方法体系,凌驾于以《几何原本》为代表的公理化、逻辑化、演绎化的数学思想方法之上,不仅不无可能,甚至于说成是殆成定局,本人也认为并非过甚之辞!”

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吴文俊同他的学生讨论数学机械化问题

这段话字字珠玑、掷地有声,在课堂上引起“中算地震”,令闻者振聋发聩,深思深省。而我的博士生导师、数学史家严敦杰教授也写过这样的诗句:“若把《原本》比《算术》,其中翘楚是《九章》。”他们的观点不谋而合。

吴文俊以花甲之龄,加盟中国数学史研究领域,独具慧眼,深刻认识到中国传统的数学思想方法是机械化的,由此发扬光大,创立了机械化数学。他把刘徽注《九章算术》中的割圆术,用计算机语言翻译过来,形成了一个程序计算圆周率的精确值,他先把初等几何定理的证明机械化,又推广到初等微分几何中的一些主要定理的证明也可以机械化,然后他又把机器定理证明的范围推广到非欧几何、仿射几何、圆几何、线几何、球几何等领域。

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吴文俊和本文作者

继机器定理证明之后,吴文俊把研究重点转移到数学机械化的核心问题——方程求解上来,得出了作为机械化数学基础的整序原理及零点结构原理,它不仅可用于代数方程组,还可以解代数偏微分方程组,从而大大扩充了理论及应用的范围。国际上公认的“吴方法”不仅在机器定理证明、代数系统求解的理论和算法上,而且在物理学、化学、计算机科学、数学和机器人机构学等方面的应用上都取得了国际领先成果。那个时候他已经六七十岁了。他的创新直至耄耋之年,可谓老骥伏枥,壮心不已。

简单地说,吴文俊创立的数学机械化方法,就是用计算机代替了人脑,所以他获得国际人工智能的最高奖——Herbrand自动推理杰出成就奖,也获得了国家最高科学技术奖。

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“老顽童”的多彩人生

吴文俊的目标是在数学的各个领域全面推行机械化。这一思想是继承中国传统文化精华和实现中华民族伟大复兴在数学领域的正确途径,是文化自信的典范。

吴文俊是个老顽童,白发童颜,总是胖乎乎、笑眯眯的,十分慈祥。记得1981年首届全国数学史会议后,60多岁的他背着旅行背包,同我们一起去过天池游览,一路讨论数学史问题,十分尽兴。2002年国际数学家大会和2005年国际科学史大会期间,他都到中国科技馆来作学术报告,还在馆里举办的“中国古典数学玩具展”上亲自向参观的中外数学家和公众讲解七巧板、鲁班锁、华容道。我说:“您老80多岁了,精神真好!”他有点骄傲地回答说:“前不久我还在香港迪士尼坐了过山车呢!”吴文俊兴趣爱好广泛,听京剧,看电影,我还在音乐厅碰上过他和他的夫人。所以,我觉得一个科学家是有血有肉的,有事业,也有生活。文俊大师活到98岁高龄,如同数学家苏步青院士所赠寿联:“名闻东西南北国,寿比珠穆朗玛峰”,真是高山仰止,风范长存,永远激励着我们在数学科学和数学史研究中奋力前行!

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纪念吴文俊诞辰100周年国际学术研讨会(上海交通大学,2019.5.9)

5月8—12日和12—17日,我分别在上海交通大学和北京中国科学院数学与系统科学院连续召开了“纪念吴文俊诞辰100周年国际学术研讨会”“第十届中国数学会数学史分会学术年会”和“吴文俊学术思想国际研讨会”,上百名中外学者,两院院士,吴老的同事、学生和亲属济济一堂,以文会友,继承吴老学术遗产,复兴中国传统数学,为实现中华民族的伟大复兴而奋斗!

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