拓扑学是当时世界最前沿的数学研究领域,它主要研究几何图形在连续改变形状时,还能保留一些不变的特性。它只考虑物体之间的位置关系,而不考虑它们的距离和大小。遵从陈省身先生的建议,吴文俊开始研究美国数学大师惠特尼的乘积公式。在不到一年的时间里,吴文俊就用简单而清晰的方式证明了惠特尼极为繁杂的乘积公式,攻克了这个数学难题,在拓扑学研究领域崭露头角。
吴文俊:惠特尼本来是要专门写一本书的,我现在这个文章只有几页就说明白了, 这么一来,他就不写了,流产了。
1947年,吴文俊经陈省身推荐,到法国斯特拉斯堡大学学习。在法国留学期间,吴文俊的研究取得了重大突破,他的最新成果被国际上称为“吴类”、“吴公式”,在国际数学界产生了巨大的影响。
吴文俊在国际数学界初露锋芒,他却决定回国。这个出人意料的决定让他的法国同行非常不解:法国有着这么好的研究环境,吴文俊为什么要回到中国呢?他们预测,“拓扑奇才”吴文俊回到中国很可能一事无成。1951年,他毅然离开法国,回到了新中国。 吴文俊:“学成归国是理所应当,祖国永远是最神圣的地方。”
事实证明,回国并没有影响吴文俊的学术研究,并且取得了优异的成绩。1957年,因“示性类和示嵌类”研究取得优秀成果,吴文俊荣获国家第一届自然科学奖一等奖。
他究竟是怎样登上数学巅峰的呢?
吴文俊:“我说数学应该适合于笨人做的,我是很笨的,脑筋反应比较慢。”
就是这样一位自认为“很笨”的人,总能站在数学研究的最前沿,数学机械化就是他晚年创建的一个重要理论。
吴文俊晚年取得的这项新成就,源自他一次令人惊讶的选择。在拓扑学领域取得重大成就20年后,年近六旬的他忽然调转研究方向,开始专注于中国数学史的研究。他一头扎进图书馆,全面系统地阅读古今中外关于中国古代数学的文献书籍,遇到难懂的外文资料就一遍又一遍地查字典。凭着这股钻研精神,吴文俊发现了中国古代数学的完整逻辑体系,领会了中国古代数学的精髓。
1975年,吴文俊在《数学学报》上发表了一篇题为《中国古代数学对世界文化的伟大贡献》的论文,文章对中国数学和西方数学的发展进行了深入的比较和分析,以史为据,论证了16世纪前中国人在数学领域的辉煌成就,明确提出:近代数学之所以能够发展到今天,主要是靠中国式的数学,而非希腊式的数学。这篇文章的发表,在当时的数学界引起了不小的轰动。
正是在数学史研究方向上受到启发,吴文俊开创了国际数学界一个全新的研究领域:数学机械化。简单地说,数学机械化就是将数学庞大而繁琐的运算、证明和研究,交由电子计算机来完成,从而实现人类脑力劳动的机械化。
1971年,吴文俊在下工厂劳动期间,第一次接触到了简单的计算机。他一下子就被这种机器深深地吸引住了。那时,他就敏锐地预感到:“不久的将来,电子计算机必定成为数学家研究工作中不可或缺的一项工具”。
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