数学机械化研究的创始人-吴文俊

姓 名 ：吴文俊

生卒年： 1919—2017

籍贯：浙江嘉兴(生于上海)

身份：数学家、中国科学院院士

主要成就： 我国数学机械化研究的创始人，在代数 拓扑学、数学机械化、中国数学史等方面有深刻研究 与开创性贡献。在示性类、示嵌类等研究方面取得 吴文俊公式、吴文俊示性类等一系列突出成果，创立 了定理机器证明的“吴方法”,引起数学研究方式的 变革。获1956年度首届国家自然科学奖一等奖，获 1994年度求是杰出科学家奖，获2000年度国家最高 科学技术奖。

院士语录：

★我会继续努力，不能到此为止，不能在功劳簿上躺 着不动，我要继续搞下去。

★不管一个人做什么工作，都是在整个社会、国家的 支持下完成的。我们是踩在许多老师、朋友、整个社 会的肩膀上再上去一截。我希望我们的数学研究事 业能够一棒一棒地传下去。

阴差阳错走上数学之路

读高中时，吴文俊最爱的不是数学，而是物理。当时，他的物理 老师是学校特聘的国立交通大学的教授赵贻经。赵教授的课讲得 太好了，让吴文俊深深地爱上了物理。

课后，赵教授会布置一些有一定难度的题目，让那些在课堂上 “吃不饱”的同学在课后继续钻研。这下，吴文俊有得忙了。别的同 学周末都相约出去玩耍，吴文俊却一头扎进了图书馆，苦思冥想赵 教授布置的物理难题。每当他解答出一道物理难题时，那真是比出 去玩还开心。更让他开心的是，等到第二天将答案交给赵教授，教 授在答案上打一个大大的钩，那一刻的成就感让吴文俊觉得，如果 自己能一辈子都像赵教授这样搞物理研究，该是多么幸福的一件 事啊!

“这一回，我要提高难度了。”见吴文俊又解出了几道题，赵教授 从抽屉里拿出一张讲义，上面只列着一道物理题，“这道题，你拿去 做做看。”

放学后，吴文俊来到了图书馆，满怀信心地拿出这道题研究起 来。万万没想到，这道题简直是难题中的难题，他一连好几个周末 都泡在了图书馆，却丝毫没有头绪。没办法，吴文俊只好向赵教授认输了。

赵教授接过试题，一边用铅笔在上面圈点， 一边说：“前面几 道题你能答出来，全靠你的数学底子好。所谓数理不分家，要学好 物理，数学基础是关键。不过想要解开这道题，仅有高中的数学基 础是不够的。这道题要这样解 …… ”

“老师，请等一下——”吴文俊一把拦住了正要写答案的赵老 师，“我要自己找答案。既然高中的数学知识不够，那我就自学大学 的高等数学。”

就这样，吴文俊还真的为解一道物理题自学起了高等数学。 他从图书馆找来一堆书，每本他都先从头到尾学习一遍；然后合上书，把里面的重要概念默写出来，再把公式推演一遍；最后，他再进  行“宏观考虑”:将各个概念、定理之间的联系，以及每个概念、定理  在整本书中的意义和作用搞清楚。

用这个方法自学了一段时间高等数学后，吴文俊终于解出了那 道难题，还在高三的一次难度很大的物理考试中得了满分!

“这两道题非常难，全班就你一个人做出来了，真不错!”赵教 授赞赏地看着吴文俊的满分卷子，向他竖起了大拇指，问道，“你是 怎么做到的?”吴文俊摸着头，不好意思地说：“就是将一本书一本书吃透呗， 我只会下笨功夫。”

赵教授赞赏地点点头，继续分析 道：“你能做出这两道题，说明你的数学 基础已经很扎实了。你在数学方面比 物理更有潜力，我建议你大学报考数学 系，我可以替你争取数学系的100大洋 的奖学金。”

100大洋对家境不太好的吴文俊来说不是个小数目，再加上对恩师的信任，高中毕业后，本来因为热爱物理而自学了数学的吴文俊，就此报考了国立交通大学的数学系，从此踏 上了他的数学之路。

两位恩师逼出“吴公式”

交大毕业没多久，吴文俊又整天埋头在了图书馆中。不过这一 次，他不是为了自学，而是成了一名图书管理员。

原来，从交大毕业后，吴文俊一心想要继续研究他心爱的数 学。断断续续做了几年教师后，27岁的吴文俊想办法投奔到了数学 家陈省身的数学研究所。本以为可以跟着陈省身研究当时世界上 最前沿的数学问题，没想到陈省身却将他“发配”到了图书馆。

可一看到满架的图书，吴文俊的心马上沉静下来。他又拿出 了自己独创的“笨办法”,将每本书从头到尾学习一遍，然后合上书， 将书里面的重要公式演算一遍 ……

有一次，陈省身给了他一页纸，上面只写了一个数学公式。吴 文俊习惯性地将这个公式进行一步步演算推导，不一会儿便把这张 白纸填得满满当当的。吴文俊演算完后，陈省身将纸拿起来看了一 遍，嘴角露出了微笑。

几天后，陈省身又来到图书馆，故意板起面孔说：“你该还债了!” “还债?”吴文俊吃惊地瞪大了眼睛，“我没欠债啊!”

“怎么没欠债?你看的那些书，可都是别人一辈子的研究成果， 你就这么轻轻松松地摘了人家的果子，可得想着还啊……”顿了顿， 陈省身提醒道，“你应该用同样的方式来还债。”

几个月后，吴文俊将厚厚一沓论文纸交到了陈省身手上，说： “老师，我来还债了。”

陈省身仔细阅读论文后，大加赞赏，还把这篇论文推荐到了法 国的数学期刊上发表。不久后，吴文俊考取了中法交换生，又在恩 师的指点下，来到了法国斯特拉斯堡留学，师从埃瑞丝曼教授。

在埃瑞丝曼教授的指导下苦苦钻研 两年后，吴文俊又拿出了一沓厚厚的论 文纸，交到了教授手里。埃瑞丝曼教授 翻看论文时，吴文俊指着其中一个演算 公式说：“根据这个结论，我还得出了另 外一个小结果 …… ”“哦?说说看!”埃瑞丝曼教授眼睛一亮，看着吴文俊说道。吴文俊在教授充满期待的目光下，将自己还不成熟的想法说了出来。

“你马上把你的想法研究成熟，写出来!”埃瑞丝曼教授命令 道。就这样，这个“小结果”最后变成了一篇大论文。也就是在这篇 论文中，吴文俊提出了“吴公式”,在拓扑学界引起了轰动。

人工智能用上了“吴方法”

谁能想到年近花甲、蜚声海内外的大数学家吴文俊，竟然被一 个似乎连小学生都知道的问题“困”住了：我国古代为什么将数学称为“算术”?

“这还用说，这根本不算是个问题啊。”当吴文俊逢人便问这个 问题时，大家都大跌眼镜。可吴文俊觉得，这是个涉及我国古代怎么认识数学本源性的大 问题。算术的“术”,就是计算的方法，不就是“算法”吗?而现代计 算机的根本原理就是算法!

有了这个想法后，吴文俊再次翻看起了《九章算术》,从而更坚  定了自己的猜想：我国古代数学就是一部算法大全，有着世界上最  早的几何学、方程组、数学矩阵……吴文俊越看越兴奋，激动地拍着  大腿说：“没错，中国传统的数学思维与现代计算机科学是相通的!”

那时是20世纪70年代，计算机在我国还是个新鲜事物，吴文俊 也没怎么接触过。可是，快要60岁的吴文俊疯狂地迷恋上了计算 机，还开始自学编程。

当时的中国科学院数学所只有一台计算机。同事们早上上班 时，看见吴文俊在计算机前面；傍晚下班时，看到吴文俊仍然对着计 算机。大家都“愤愤不平”地称他是“机霸”。

有一次，几个年轻人还打起赌来，看谁能“逮住”不在机房的吴文俊。一个年轻人特意提早了一个小时上班，可没想到吴文俊已经端坐在计算机前了——其实吴文俊早上7点就到机房等着管理员开门了。另 一个年轻人中午时等在机房门口，打算来个守株待兔。“吴老总要吃 饭吧。”他正得意地想着，却看到吴文俊从包里拿出一个馒头，边吃 边工作。“哈哈哈!”大家一阵哄笑。吴文俊这才抬起头来，举举手里啃 了一半的馒头说：“我只会下笨功夫。”

年近花甲的吴文俊就像少年时自学高等数学那样，将一个一个 关卡闯了过去。刚学会计算机语言Basic 没多久，Basic 就被淘汰了，他只好从头开始学Algol语言；好不容易能够熟练地运用Algol语言编程了，飞速发展的计算机领域又开始普及Fortran 语言，吴文俊只好将已经编好的程序  再次作废，又一次从头再来。

白天“霸着”电脑学习计算机语言，晚上回家后又演算到深夜， 第二天再将演算结果输入到计算机上验证……就这样，吴文俊将自 己在数学演算中推导出来的成百上千个项式， 一一在计算机上进行  了验证。吴文俊成了一名计算机高手，他将烦琐的数学运算、证明  交给计算机来完成，开创了数学机械化研究。这被国际数学界称为  “吴方法”,后来运用在了最先进的人工智能领域，也让世界认识了 中国数学。

【AI速读】

他是数学考0分的中国数学家，曾冒死拒绝日本人的研究邀请。他用算盘加《九章算术》让计算机能自主证明几何定理震惊海外。

37岁与钱学森、华罗庚并列荣获中国科学院科学一等奖，38岁成为中国科学院最年轻学委院士，

这位传奇人物，就是吴文俊。1919年生于上海，他最初的热爱是物理，却因解开一道物理难题展现了惊人的数学天赋，在老师建议下考入交通大学数学系，从此与数学结下不解之缘。

他的学术生涯始于拓扑学，这是现代数学的王冠，是数学中研究几何的一个高难度分支。在导师陈省身的指引下，他远赴法国留学，并在留学时期就提出了轰动学界的“吴示性类”和“吴公式”，一举成为国际拓扑学界的耀眼明星，你以为到这就是他的极限了，但这还只是他的一个开局。

故事的高潮发生在1970年代，当时他已年近花甲。他转而研究一个看似简单的问题——“中国古代为什么把数学叫‘算术’？”。他洞察到，“算术”之“术”就是“算法”，而中国古代数学正是一部以算法为核心的“算法大全”。他猛然意识到，这恰恰与现代计算机的核心精神相通！

在当时中国计算机尚属稀罕物的年代，这位顶级数学家做出了一个惊人决定：从零开始学习编程。他成了研究所的“机霸”，每天最早到、最晚走，啃着馒头在机房验证成千上万的公式。历经多次计算机语言迭代，他凭借深厚的数学功底，最终将中国古代的算法思想与现代计算机结合，开创了革命性的“数学机械化”领域，轰动国内外学术界。

他提出的用计算机证明几何定理的“吴方法”，犹如一场风暴，彻底改变了这个领域的研究范式，使中国在自动推理和人工智能的数学基础上，实现了从跟随到引领的跨越，也支撑了今天的芯片设计、北斗定位算法等各种国之重器。

他不仅是1956年首届国家自然科学一等奖的获得者，更在2000年荣获首届国家最高科学技术奖。他的工作完美诠释了什么是“让外国人跟着我们跑”。从故纸堆里发现未来，于花甲之年跨界开荒，吴文俊用一生告诉我们：真正的创新，源于对自身文化根源的深刻自信，和永不止步的“笨功夫”。

好了，今天就分享到这里，致敬吴文俊。感谢观看，咱们下期再见！

回顾吴文俊先生的一生，他的成就是双峰并峙的：前半生，他是拓扑学领域的国际先驱，提出了影响深远的“吴公式”；后半生，他是数学机械化之父，开创的“吴方法”为人工智能和自动推理奠定了坚实的数学基础。

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他是数学考0分的中国数学家，曾冒死拒绝日本人的研究邀请。他用算盘加《九章算术》让计算机能自主证明几何定理震惊海外。

37岁与钱学森、华罗庚并列荣获中国科学院科学一等奖，38岁成为中国科学院最年轻学委院士，

这位传奇人物，就是吴文俊。1919年生于上海，他最初的热爱是物理，却因解开一道物理难题展现了惊人的数学天赋，在老师建议下考入交通大学数学系，从此与数学结下不解之缘。

他的学术生涯始于拓扑学，这是现代数学的王冠，是数学中研究几何的一个高难度分支。在导师陈省身的指引下，他远赴法国留学，并在留学时期就提出了轰动学界的“吴示性类”和“吴公式”，一举成为国际拓扑学界的耀眼明星，你以为到这就是他的极限了，但这还只是他的一个开局。

故事的高潮发生在1970年代，当时他已年近花甲。他转而研究一个看似简单的问题——“中国古代为什么把数学叫‘算术’？”。他洞察到，“算术”之“术”就是“算法”，而中国古代数学正是一部以算法为核心的“算法大全”。他猛然意识到，这恰恰与现代计算机的核心精神相通！

在当时中国计算机尚属稀罕物的年代，这位顶级数学家做出了一个惊人决定：从零开始学习编程。他成了研究所的“机霸”，每天最早到、最晚走，啃着馒头在机房验证成千上万的公式。历经多次计算机语言迭代，他凭借深厚的数学功底，最终将中国古代的算法思想与现代计算机结合，开创了革命性的“数学机械化”领域，轰动国内外学术界。

他提出的用计算机证明几何定理的“吴方法”，犹如一场风暴，彻底改变了这个领域的研究范式，使中国在自动推理和人工智能的数学基础上，实现了从跟随到引领的跨越，也支撑了今天的芯片设计、北斗定位算法等各种国之重器。

他的工作完美诠释了什么是“让外国人跟着我们跑”。从故纸堆里发现未来，于花甲之年跨界开荒，吴文俊用一生告诉我们：真正的创新，源于对自身文化根源的深刻自信，和永不止步的“笨功夫”。致敬吴文俊。感谢观看，咱们下期再见！

参考资料：

1、日军盯上吴文俊

2、中国科学院数学院

3、解读吴文俊的三大研究

4、老顽童吴文俊