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吴文俊小传(上)

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发表于 2026-2-18 00:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
吴文俊小传(上)

原创  Z 先生笔记  Z 先生笔记  2026 年 1 月 13 日 11:01  海南

1957 年 1 月 24 日,新中国第一次颁发科学奖,走上自然科学最高领奖台的只有三个人。刚刚从美国归来的空气动力学家钱学森,久负盛名的数学家华罗庚,还有名不见经传的吴文俊,因为拓扑学研究的杰出成果而获自然科学一等奖,那年他才 37 岁。



2001 年 2 月 19 日,国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行,首次设立的最高科学技术奖获得者是 82 岁的吴文俊,因为在数学机械化领域开拓性的贡献。



2016 年 12 月,在北京的一处公寓,我第三次与吴文俊见面。当时他已经 97 岁,跟儿子生活在一起,还是保持着不穿袜子的习惯。不管春夏秋冬,都光脚穿拖鞋,在家里溜达,如一个极普通的老头,但他是传奇。数学界不乏早年成名的优秀人物,但很少有人会像吴文俊那样再度辉煌,更少有人能像他那样,在晚年开创一个新领域,站在世界前沿。

谈到以往的荣誉,吴文俊却不是很在意,他这样跟我说:“我统计了一下,自己总共得过 13 种重要的奖,其它各式各样的奖,我也搞不清楚了有多少。我想这没关系,工作不是靠奖来衡量,而是靠你对数学的理解,感觉研究有意思,并不是奖金多少。几百万有什么,没有关系,没有影响,也没有印象。哈哈。”

吴文俊的成长经历了太多的动荡与不安,才最终成为一代数学大师。套用数学的说法,他的人生就是一个不等式。

上海西郊朱家角是一个历史悠久的江南古镇,如今成了上海的旅游景点,1919 年,那里还是一个偏僻的小村落,那年 5 月,吴文俊在朱家角出生。因为地处偏僻,远离动乱,吴文俊在那度过了一段短暂的美好时光。他回忆:“我不善跟人交朋友,跟我生活习惯大概有关系吧。家里面藏书很多,太平天国的历史有好几种,有日本人写的,有中国人写的,有太平天国时代的人写的,各式各样的书,我就浸在父亲的藏书堆里边,对外界也不甚了然。”

吴文俊长大去上海市区上学,不久就遭遇了一场残酷的战争,1932 年 1 月 28 日,日本军队进攻上海,战火肆虐整个城市,吴文俊不得不中断学习,回到朱家角躲避。战火平息,他重返学校,但学习跟不上了,尤其是数学。他说:“一上来讲圆,我前面在乡下,根本没有听。我什么都听得莫名其妙,不知所云,就偷偷地躲在这个桌子底下,桌子下面非常小。一到考试的时候,我当然怎么也不知道了,考了 0 分。”

那年的暑假,学校为那些因躲避战乱而拉下功课的学生开办了补习班,其中的几何老师要求严格,教法也特别。他经常出题目,要吴文俊到黑板上来答,错的地方当场指出来,并告诉他到底错在哪里,错误的原因等,都一点一点指正,这对吴文俊帮助很大,在接下来的一次考试中他的数学考了一个满分。17 岁那年,吴文俊以第二名的成绩考入当时国内有名气的上海交通大学。



那时,抗战还没有爆发,吴文俊得以在有着浓厚学术氛围的上海交通大学安静学习,也给他打下了良好的数学基础,但这样的环境很短暂,第二年,中国抗战全面爆发,上海也很快沦陷。当时很多大学开始向内地转移。上海交通大学有一部分搬到了上海租界,因为是家中的独子,父母决定让吴文俊留在上海。也就是在动荡不安的环境中,吴文俊完成了大学学业。他回忆:“我是 1940 年大学毕业,本来是求知欲最旺盛的时候,是吧?但因为抗战期间,你大学毕业以后,你没法再从事数学了,所以非但没有吸收什么数学,数学没有长进而且在退化,所以抗战快结束的时候我已经心灰意冷已经要脱离数学了。”

大学毕业时,吴文俊 21 岁,那时他已经有了做数学家的理想和自信,但战争改变了一切,他不但无法去实现理想,甚至连生计都成问题。因为时局动荡,毕业很长一段时间,他找不到工作,一家人的生活只靠父亲一个人勉强支撑,生活困顿,前途迷茫,吴文俊不知道做什么,只好整日呆在图书馆阅读数学书籍,做做笔记,聊以度日。

抗战胜利后,吴文俊在杭州的一所教会大学找到了一份代课老师的工作。钱塘江边的一栋房子就是吴文俊当年的住所。我们来到杭州,拜访了浙江大学数学系教授、作家蔡天新。20 多年前,他与吴文俊有过一次交往,很佩服这位数学前辈。吴文俊当年代课的之江大学如今成为了浙江大学的一个校区,他当年居住的地方被称为白房子,蔡天新老师带我们去看。吴文俊在那里住了四个月,为生计忙碌,生活艰苦。而那个时候,比吴文俊稍早半辈的华罗庚、陈省身等人的数学工作风生水起。



我看到了一张上世纪 70 年代吴文俊家的一张合影,奇怪的是,照片中除了妻子,母亲,父亲,还有他高中和大学同学赵孟养。赵孟养出生书香门第,家境富裕,动乱年代,正是他的帮助,吴文俊才没有远离数学。

听说吴文俊在之江大学生活不如意,赵孟养想给吴文俊在浙江大学找一份工作,因为浙大数学系主任是数学家苏步青。赵孟养通过亲戚的关系把吴文俊的论文送到了他的手上,可能因为忙碌,几年后,苏步青才看到了吴文俊的文章,这位中国微分几何学派的创始人看后评价说:“这真是篇好文章”。

上海交通大学抗战胜利后开始恢复正常教学,赵孟养在那里得到了一个助教的职位,但他第一时间想到了吴文俊,毫不犹豫地把这份让人羡慕的工作让给了他,宁愿自己赋闲在家,几十年后,他这样说起这件事:“因为我佩服他,我无所谓的。”而吴文俊却认为:“没有他的帮忙,我出不了头,可能在中学里面教教书,养儿养女,这样子一辈子,数学什么想都不要想。”

1946 年春天,赵孟养又听到了一个好消息:教育部要招考中法留学交换生,他第一个想到的也是吴文俊。当时吴文俊忙于生计,对这件事并不太积极,经过赵孟养的反复劝说,他才决定参加考试,也就是那个时候,一位数学大师来到了上海。他就是陈省身,美国普林斯顿高等研究院研究员,以两篇划时代的数学论文奠定了在数学史中的地位。抗战结束后,陈省身从美国回来,准备去清华大学任教,因为交通的原因,他滞留在了上海。那时他正谋划在国内创办一个数学研究所,培养中国自己的数学人才。



当时应聘者非常踊跃,因为招生条件是三年内毕业的大学生,毕业已经五年的吴文俊不符合条件,但赵孟养不想吴文俊错过这样的机会,他想办法让吴文俊得到了一次与陈省身面谈的机会。

1946 年夏天,吴文俊与陈省身第一次见面。一见面,陈省身就问了他的一些学习情况,并看了他带来了一篇文章。那篇研究论文,吴文俊自我感觉很好,但陈省身看后,毫不客气地指出他的研究方向不对,写的东西没什么意义,场面一度很尴尬。谈话快结束时,吴文俊冒昧提了一个要求:“我可不可以到您研究所来学习?”陈省身没接话,走到在门外要告别的时候,他对吴文俊说了一句:“你的事我会放在心上。”

那次见面,陈省身感受到了吴文俊对数学的热情,但不知道他的水平如何。为了测试,他安排吴文俊去讨论班讲一次课。凭借多年积累打下的良好基础,吴文俊的那次讲课展现出很高的数学能力,陈省身破格吸收他为数学研究所的执行研究员,相当于现在的研究生。

刚开始,陈省身没有给吴文俊指派任何研究方向或研究课题,而是让他在图书室管图书。吴文俊每天都呆在图书馆看书,过了一段时间后,陈省身找到了他,吴文俊回忆:“来图书馆,要还债的,我弄不懂什么叫还债,那么他解释了,你看人家前人写的书,著作,这就是欠前人的债,这债你得还。是这个意思,怎么还呢,我也莫名其妙,我说怎么还啊。他说你得写论文,以这个方式来还前人和古人的债。”

在陈省身的指引下,吴文俊走进了数学的一个新领域:拓扑学。拓扑学是现代几何学的一个分支,它的起源可以追溯到瑞士数学家欧拉对多面体所做的基本观察。但什么是拓扑学?这是杯子、碗、甜甜圈,表面上看,杯子和碗更相似,但本质上杯子和甜甜才是相同的,因为都有圆圈的形状,经过连续变化后,甜甜圈不会变成碗,只会变成杯子,这种研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变性质的学科就是拓扑学。创建这门学科的研究者最初只是对特定条件下的几何形状的数学特性感兴趣,并没有想到有什么现实的应用,但当时 30 多岁的陈省身敏锐地看到拓扑学的未来发展。时至今日,拓扑学中的一些思想被广泛应用于理论物理,宇宙学,生物学,计算机科学,机器人等许多学术领域。

在陈省身的启发和鼓励下,吴文俊开始了拓扑学研究,这也是他人生第一次真正意义上的学术研究,并很快找到了目标——惠特尼,美国拓扑大师,当时国际拓扑学方面的代表人物。

1940 年,惠特尼提出一个乘积公式,但他讲得很模糊,陈省身希望有人能补出一个证明来。1947 年春天,吴文俊跟随陈省身来到清华大学,那时,他每天窝在房间里一遍又一遍地演算,没日没夜。阅读的习惯给吴文俊的研究带来灵感,他在一本书里发现了欧美数学家介绍前沿问题,其中还有一篇会议记录,里面有惠特尼讲解他的公式,以及一位欧洲数学家对公式的阐述,这些内容给吴文俊带来了启发,三个月的时间,他就想出了一个化繁为简的证明,并把它写在几页纸上,交给了老师陈省身,陈省身看后很惊讶,立即把这篇文章推荐给了美国的《数学年刊》,惠特尼看到了这篇论文,他说了一句话:“我的证明可以扔掉了。”
晚年,吴文俊说:“没有陈先生,我在拓扑学上不会有这样的成功,见陈先生之前,我已经在暗中摸索,我研究的是点集拓扑,陈先生说这个方向不对,这是非常重要的指示,如果按那条路走下去,永远不会有什么成绩。”

好事成双,刚刚取得学术重大突破的吴文俊接到了通知,他考取了中法留学交换生的资格。法国是老师陈省身学习过的地方,虽然不舍吴文俊的离开,但看到他主意已定,陈省身也不再挽留,并作了很好的安排,巴黎太闹,陈省身要吴文俊去法国和德国交界的一个小城市,那里有一所法国人办的重点大学,比较安静,可以专心致志做学问,并给他推荐了当时法国一些代表性的拓扑学家。

1947 年 10 月,吴文俊登上了去法国的轮船,在平静的异国校园,他将跟随世界优秀的大师在数学王国里探索。在法国一年多时间,极具天赋的吴文俊接连做出了令人震惊的成果,并且在法国掀起了一场拓扑学地震。

我看到 2003 年吴文俊的一篇讲稿,其中两页讲到了那时的拓扑地震,他还一 一列出了引发地震的几个人的主要工作。吴文俊当时的成果有两个,一是定义了一类示性类,在微分流形上,后来国际上把它称为吴示性类;二是他建立了一个公式,人们称为吴公式。正是由于吴文俊的杰出贡献,使得抽象的数学概念变为具体可算,并提供了方便计算的手段,开辟了拓扑学通向应用的道路,老师陈省身评价为划时代的贡献。



1949 年 10 月 1 日,中华人民共和国宣告成立,得知这个消息,吴文俊心情激动,萌生了用所学知识报效祖国的想法。那时他刚刚通过了法国国家科学博士学位答辩,并进入法国国家科学研究中心工作,学术道路一片光明。

2019 年 5 月,纪念吴文俊诞辰一百周年暨数学科学与数学史国际学术研讨会在上海交通大学召开,大会报告环节,大家聚焦了一个主题就是“吴文俊对拓扑学的伟大贡献”,法国巴黎第十一大学、奥赛科学学院教授白安雅,还特地带来了她珍藏的吴文俊在法国出版发行的博士论文。 白安雅说:“法国人和中国人都有一样的想法,吴文俊是个很伟大的数学家。法国数学家早就发现了,吴文俊是很厉害的。”

菲尔兹奖是国际数学领域的最高奖项之一,因为诺贝尔奖没有设置数学奖,这一奖项也被誉为“数学界的诺贝尔奖”,吴文俊知道只要自己在法国呆下去就能很快获得这个最高奖项,但他还是决定回国,那时,刚刚成立不久的新中国在抗美援朝战争中打破了美国不可战胜的神话,这让一直在动乱中成长的吴文俊非常振奋,他看到了自己国家的希望。离开法国前,他的老师,法国著名数学家嘉当理解吴文俊回国的决定,并对他说:“你回中国去,可以招一批年轻人,搞一个集体,为中国发展数学事业。晚年,有人问吴文俊:“您当年为什么回来?”吴文俊听了有些生气,回答道:“你应该问我为什么不回来!”

1951 年夏天,美国普林斯顿大学决定聘请吴文俊为教授,当聘书寄到巴黎时,吴文俊已经在回国的邮轮上了。

归国后的吴文俊选择去了北京大学,不久,中国科学院数学所成立,所长是华罗庚。他是美国普林斯顿高等研究院研究员,曾经与物理学家爱因斯坦、计算机之父冯·诺依曼等世界顶尖科学家同事。华罗庚有一个远大的志向:推动中国数学的独立,并赶上世界水平。这让吴文俊非常敬佩,不久,他要求调到数学所工作。

回国 5 年,吴文俊就迎来了人生的第一个高峰时刻。稳定的工作环境,使他的学术研究进展顺利,他不断扩大研究范围,在对拓扑学做了全面分析后,很快在示性类与示嵌类的研究上取得重大突破,1956 年,吴文俊获得中国科学院科学奖金一等奖,这也是新中国首次在自然科学领域设立的最高奖项。说起这个奖,吴文俊对我说:“忽然给了我这样一个奖,我也不知道怎么一回儿事。”

中科院国家数学交叉中心副主任高小山是吴文俊的学生,他也是很多年后才知道老师获得中国首届自然科学一等奖的原因。他告诉我:“当时得奖是需要推荐信的,那么给吴先生写推荐信的,都是国际上数学的大家,而且推荐信对吴先生的工作可以推崇至极。”

那年,吴文俊还作为科学家的代表参加了新中国第一个中长期科技规划的制定,在人生高光时候,他结识了一位女孩,一见钟情后,很快就结婚。婚后妻子很好地料理了家庭生活,正当吴文俊可以全身心地投入工作时,一场运动不期而至,吴文俊的人生将发生重要变故,而他的传奇也才刚刚开始。



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