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大国功勋
1.6.2.2 “吴方法”打造数学机械化“吴家军”
“吴方法”打造数学机械化“吴家军”

吴文俊在数学研究领域走过了半个多世纪的漫长道路。他的老伴说:“他是个搞学问的人,一心只搞学问。做家务,他没有时间,也没有兴趣。”即使在20世纪六七十年代,他受到冲击也仍然抓紧时间从事科研。

“我本来根本没有想到我会跟计算机打交道。一直到‘文化大革命’,要我到工厂学习,我到北京无线电一厂。那次学习对我来说非常有成果,因为无线电一厂当时转向制造计算机,我在那儿真正接触到计算机,我对计算机的效率大为惊奇,觉得这是一个机遇。另外一个机遇就是1974年学习中国数学史,我也得益于对中国传统数学的学习。两者一对照,我觉得中国数学的思想和方法跟现在的计算机是合拍的,就促使我进行一些机器证明方面的尝试。”机遇只光顾有准备的头脑,但是有准备的头脑能不能在机遇来临的时候不失时机地抓住它,需要科学家具备敢于打破惯有思维的勇气和创新精神。难怪,一同荣获国家最高科学技术奖的“杂交水稻之父”袁隆平也这样认为:“吴文俊机器证明的研究方法,是中国古代数学思想跟当代计算机技术的‘远缘杂交’,如是‘亲近杂交’想必是要退化的。”

波兰数学家泽马内克(左)在2002年国际数学家大会上请吴文俊签名留念

吴文俊为拓扑学做了奠基性的工作,取得的成就闻名国际数学界。1976年,年近花甲的吴文俊毅然开始攀登数学生涯的第二座高峰——数学机械化。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。这是国际自动推理界先驱性的工作,被称为“吴方法”。数十年间,吴文俊不仅建立了“吴公式”“吴示性类”“吴示嵌类”“吴方法”“吴中心”,更形成了“吴学派”,被国际数学界称为“吴文俊公式”“吴文俊示性类”等研究成果已编入许多著作。

20世纪80年代,美国计算机科学界的权威曾联名写信给我国领导人,认为吴先生的工作是“第一流的”。美国人工智能和自动推理方面的一些权威人士指出:“吴的工作不仅奠定了自动推理研究的基础,而且给出了衡量其他推理方法的明确标准”“吴的工作改变了自动推理的面貌,是近几十年来自动推理领域最主要的进展”“他使中国的自动推理研究在国际上遥遥领先”。数学家李邦河分析说:“必须是具备多方面的数学知识和善于运用创造性思维的人,才可能做出这一独特的发现,一是他对中国古代数学的深刻理解,中国古代数学是构造性的,可计算的,而只有构造性的数学才可能在计算机上实现;二是对初等几何的非一般可比的精通;三是熟悉代数几何,他面对的是多项式系统。”美、德、英、法、意、日等国都在致力于“吴方法”的研究和证明,并已在智能计算机、机器人学、控制论、工程设计等方面获得应用。

吴文俊一生教了多少学生,无法用数字计算。“学生不少,也有很出色的,但有的去世了。其中一个学拓扑学,本来很好的,但在‘文化大革命’中患癌症去世了。还有一个也是很好的,20世纪60年代的,很出色,但在美国一次车祸中去世了。”语言中深含惋惜,良久才说,“有两个非常出色的,去世了。现在当然也有一些很出色的,一定要说谁比谁好,这很难说,都很不错的。”吴文俊的话音又出现了愉悦,“这叫作后继有人嘛”。在吴文俊的主持研究实践下,我国一支较完整的数学机械化研究队伍已经形成,并在机器证明、方程求解、实代数几何等方面做出了国际领先的成果,多次获得国际、国内重要奖励。