1月19日上午，國(guó)家主席胡錦濤來(lái)到北京中關(guān)村，看望了89歲的數(shù)學(xué)家吳文俊。談話中，他們探討了基礎(chǔ)科學(xué)研究的問(wèn)題。胡錦濤說(shuō)：“基礎(chǔ)研究是科技進(jìn)展的先導(dǎo)，增強(qiáng)國(guó)家發(fā)展的后勁，我們不僅要大力加強(qiáng)應(yīng)用研究，而且要高度重視基礎(chǔ)研究?！?/P>

“主席講得很透徹，數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)很重要?！?月23日上午，在北京中關(guān)村中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)研究所，吳文俊接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者專(zhuān)訪時(shí)說(shuō)，“現(xiàn)在大家強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，往往忽略了基礎(chǔ)的部分，這是值得擔(dān)心的，不能因?yàn)閼?yīng)用而忽略基礎(chǔ)研究，事實(shí)上也是這樣。我能夠在用機(jī)器證明幾何定理上取得一定成功，主要是因?yàn)槲矣袛?shù)學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)深。基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。”

以自己從純數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向應(yīng)用數(shù)學(xué)的心路歷程，以及這一過(guò)程中那些重要的人和事為主線，吳文俊向記者講述了他所理解的基礎(chǔ)研究的重要意義。

陳省身帶我走上真正的數(shù)學(xué)研究道路

1946年6月，吳文俊第一次見(jiàn)到陳省身。

當(dāng)時(shí)，受姜立夫推舉，剛從美國(guó)回來(lái)的陳省身代理籌備中央研究院數(shù)學(xué)研究所。上任伊始，陳省身就請(qǐng)各大學(xué)數(shù)學(xué)系推薦新近3年內(nèi)畢業(yè)的學(xué)生。吳文俊則在親友的安排下，在到陳省身家拜會(huì)時(shí)，向陳省身表達(dá)了希望到數(shù)學(xué)所工作的愿望。很快，吳文俊就接到了上班的通知，被安排在圖書(shū)室，并兼管圖書(shū)。

“這對(duì)我來(lái)說(shuō)很關(guān)鍵，他（陳省身）帶我走上了真正的數(shù)學(xué)研究道路?！眳俏目≌f(shuō)，“當(dāng)時(shí)他指導(dǎo)我讀一些論文，我下了很多功夫?qū)⒅酝浮Ｋ屛易龅氖挛叶甲隽?，底子打得很扎?shí)。但我對(duì)這些論文沒(méi)興趣，我的興趣是另外一篇論文。一次聊天，我問(wèn)了他一句有關(guān)這篇論文的問(wèn)題，他馬上就有了興趣，對(duì)我下了特別的功夫，告訴我這是怎么回事，還將自己手抄的國(guó)外資料給我看。從此，我就走上了這條路，我最早的成功就在這方面。”

1947年，吳文俊考取中法留學(xué)交換生，陳省身推薦他跟隨H．嘉當(dāng)讀博士。H．嘉當(dāng)是法國(guó)幾何大師、大數(shù)學(xué)家E．嘉當(dāng)?shù)膬鹤?，陳省身在法?guó)時(shí)曾師從E．嘉當(dāng)。吳文俊說(shuō)：“我到法國(guó)后的研究是陳省身工作的一種繼承?！?/P>

1949年，吳文俊完成《論球叢空間結(jié)構(gòu)的示性類(lèi)》論文，獲法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位。1951年8月回國(guó)工作。1956年，因示性類(lèi)及示嵌類(lèi)工作，獲第一屆國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

邁向數(shù)學(xué)機(jī)械化

“文革”期間，研究工作中斷，吳文俊被下放到北京無(wú)線電一廠勞動(dòng)。但也就在這期間，他萌發(fā)了用計(jì)算機(jī)來(lái)證明幾何定理的想法。

“當(dāng)時(shí)，這家工廠正在生產(chǎn)一種混和式電子計(jì)算機(jī)，用于援助阿爾巴尼亞?！眳俏目≌f(shuō)，“在那里，我親眼看見(jiàn)計(jì)算機(jī)的效率非常高。當(dāng)時(shí)我就想，是不是可以把計(jì)算機(jī)應(yīng)用到數(shù)學(xué)上來(lái)。數(shù)學(xué)家為計(jì)算機(jī)的創(chuàng)建做了許多工作，反過(guò)來(lái)，是否可以用計(jì)算機(jī)來(lái)幫助數(shù)學(xué)家，比如證明幾何定理？”

吳文俊并不是第一個(gè)想到用機(jī)器來(lái)證明幾何定理的人。以希臘幾何學(xué)為代表的古代西方數(shù)學(xué)的特點(diǎn)，就是在構(gòu)造公理體系的基礎(chǔ)上證明各式各樣的幾何命題。幾何題的語(yǔ)法，各具巧思而無(wú)定法可循。17世紀(jì)，法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾曾設(shè)想：“一切問(wèn)題化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，一切數(shù)學(xué)問(wèn)題化為代數(shù)問(wèn)題，一切代數(shù)問(wèn)題化為代數(shù)方程求解問(wèn)題?！彼鶆?chuàng)立的解析幾何在空間和數(shù)量關(guān)系間架起一座橋梁，實(shí)現(xiàn)了初等幾何問(wèn)題的代數(shù)化。

1899年，德國(guó)大數(shù)學(xué)家希爾伯特在《幾何基礎(chǔ)》中提出從公理化走向機(jī)械化的數(shù)學(xué)構(gòu)想；1948年，波蘭數(shù)學(xué)家A．塔斯基在《初等代數(shù)和幾何的判定法》中，推廣了代數(shù)方程實(shí)根數(shù)目的斯篤姆法則，從而證明了一條重要定理：初等幾何和代數(shù)范圍的命題都可以通過(guò)機(jī)械方法判定。

20世紀(jì)50年代，電子計(jì)算機(jī)誕生，它不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)計(jì)算的機(jī)械化，而且還能處理邏輯關(guān)系。1959年，數(shù)理邏輯學(xué)家、美國(guó)洛克菲勒大學(xué)華裔教授王浩設(shè)計(jì)了幾個(gè)計(jì)算機(jī)程序，僅用3分鐘時(shí)間，就在IBM計(jì)算機(jī)上證明了懷特?！稊?shù)學(xué)原理》中多條有關(guān)命題邏輯的證明，宣布了計(jì)算機(jī)進(jìn)行定理證明的可行性。

1960年，王浩在《IBM研究與發(fā)展年報(bào)》上發(fā)表了題為《邁向數(shù)學(xué)機(jī)械化》的文章，首次提出“數(shù)學(xué)機(jī)械化”一詞。

1974年，中國(guó)開(kāi)展“批林批孔”運(yùn)動(dòng)，號(hào)召“學(xué)習(xí)一點(diǎn)歷史”，在“文革”中被禁止讀數(shù)學(xué)書(shū)的吳文俊可以讀一些與數(shù)學(xué)相關(guān)的歷史書(shū)了。在對(duì)中國(guó)數(shù)學(xué)史的研究中，吳文俊發(fā)現(xiàn)中國(guó)古代數(shù)學(xué)蘊(yùn)含數(shù)學(xué)機(jī)械化的思想，其中，元代數(shù)學(xué)家朱世杰在《四元玉鑒》一書(shū)中已提出，如引入天元（未知數(shù)）并建立相應(yīng)方程，勾股定理等的證明可通過(guò)解方程導(dǎo)出。

1976年10月，“四人幫”被粉碎后，吳文俊立即開(kāi)始用紙和筆驗(yàn)證自己的方法，3個(gè)多月后，也就是1977年農(nóng)歷新年的大年初一，他發(fā)現(xiàn)自己的方法行得通，“成了！”1977年，他在《中國(guó)科學(xué)》上發(fā)表《初等幾何判定問(wèn)題與機(jī)械化問(wèn)題》的論文。

下一步，就要真正到計(jì)算機(jī)上檢驗(yàn)！但買(mǎi)計(jì)算機(jī)需要外匯，到哪里才能找來(lái)這些錢(qián)呢？

“李昌同志給我批了大約兩萬(wàn)美元”

正當(dāng)吳文俊為計(jì)算機(jī)的事發(fā)愁時(shí)，一位好朋友告訴他：時(shí)任中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)的李昌要去某個(gè)地方作報(bào)告，你可以參加，可以在那時(shí)寫(xiě)一封信交給他，申請(qǐng)一筆買(mǎi)計(jì)算機(jī)的錢(qián)。

“抱著試試看的心理，那天，當(dāng)李昌同志作完報(bào)告，我就將信給他了?！眳俏目≌f(shuō)：“結(jié)果他馬上批準(zhǔn)給我大約2萬(wàn)美元。那時(shí)中美還沒(méi)有建交，但有了這筆錢(qián)，我就可以到美國(guó)訪問(wèn)，把計(jì)算機(jī)買(mǎi)回來(lái)?！?/P>

1979年初，應(yīng)華裔物理學(xué)家楊振寧邀請(qǐng)，帶著這2萬(wàn)多美元，吳文俊到美國(guó)作學(xué)術(shù)訪問(wèn)?！罢嬲挠?jì)算機(jī)要幾百萬(wàn)美元，我買(mǎi)不起，2萬(wàn)美元只能買(mǎi)放在桌子上的臺(tái)式計(jì)算機(jī)?！彼f(shuō)：“那時(shí)有不少臺(tái)灣朋友在美國(guó)，他們幫我在2萬(wàn)美元的價(jià)格內(nèi)挑了一臺(tái)最好的，我就把它帶回來(lái)了。”

作為這次訪美的一個(gè)重要行程，王浩邀請(qǐng)吳文俊到洛克菲勒大學(xué)作報(bào)告，介紹機(jī)器證明的思想，報(bào)告的反響讓吳文俊深受鼓舞：“在紐約的聽(tīng)眾中，有一位純粹拓?fù)鋵W(xué)家，他聽(tīng)了后極為興奮。我深感純粹數(shù)學(xué)家如果不抱成見(jiàn)，他們對(duì)機(jī)器證明的意義理解得有時(shí)會(huì)比一般應(yīng)用數(shù)學(xué)家或工程技術(shù)家們更透徹、更深刻。”

用這臺(tái)計(jì)算機(jī)，60歲的吳文俊開(kāi)始學(xué)習(xí)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，這可不是一件容易的事。他學(xué)會(huì)Basic語(yǔ)言不久，Basic就被Algol淘汰，剛學(xué)會(huì)Algol不久，Algol又被Fortran淘汰，一切又得重來(lái)?！澳菚r(shí)很苦，這還是第一段，以后曲折還很多。”

在吳文俊準(zhǔn)備用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證想法的關(guān)鍵時(shí)刻，國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)界對(duì)他提出了不同的看法，甚至有人提出：外國(guó)人搞機(jī)器證明都是用數(shù)理邏輯的方法，為什么他要用代數(shù)幾何的方法呢？他頂著壓力單槍匹馬地干著。

“因?yàn)榕c傳統(tǒng)不太相容，當(dāng)時(shí)有不少反對(duì)意見(jiàn)。我的工作能夠得以開(kāi)展，數(shù)學(xué)所的關(guān)肇直同志起了很大作用?！眳俏目≌f(shuō)：“但只有關(guān)肇直的支持是不夠的，幸好科學(xué)院黨組在1978年決定從數(shù)學(xué)所分出部分成員，成立系統(tǒng)科學(xué)研究所，我馬上就過(guò)去了。”

“關(guān)肇直同志給了我最大的自由”

系統(tǒng)科學(xué)所成立后不久，所長(zhǎng)關(guān)肇直就對(duì)吳文俊說(shuō)：“你想干什么就干什么，你愛(ài)干什么就干什么。”

“他是最理解我的，知道我工作的意義，給了我最大的自由，這是最珍貴的，我非常感謝他，那之后我基本上沒(méi)有阻力了。”吳文俊說(shuō)：“這就是自由探索，這就是關(guān)肇直同志的氣魄，現(xiàn)在也很少有人有我當(dāng)年的這種自由?！?/P>

當(dāng)國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界還在爭(zhēng)議吳文俊的工作時(shí)，他的工作引起了國(guó)外同行的重視，一個(gè)學(xué)生在其中起到了重要作用。

1978年秋，吳文俊到中國(guó)科學(xué)院研究生院授課，他講了希爾伯特的《幾何基礎(chǔ)》，也講到了自己剛建立的機(jī)械證明原理。課堂上有一位旁聽(tīng)生叫周咸青，他不久后就到美國(guó)得克薩斯大學(xué)讀博士?！暗弥輨偤糜幸慌苏诟銠C(jī)械證明，但沒(méi)有成功，周咸青便將自己聽(tīng)課的情況告訴教授，教授覺(jué)得很好，就讓他用這個(gè)題目作博士論文?！?/P>

當(dāng)時(shí)，吳文俊講這種方法的書(shū)《幾何定理機(jī)器證明的基本原理》還沒(méi)有正式出版，但校印本已廣泛傳出去了，周咸青將校印本帶到國(guó)外，吳文俊的工作就這樣被系統(tǒng)介紹到了國(guó)外。

“周咸青的博士論文就是用我的辦法，而且他還用我的辦法證明了幾百條定理，他自己還發(fā)明了一些定理。”吳文俊說(shuō)：“他用那里的計(jì)算機(jī)來(lái)算，很難定理的證明也只需要幾微秒，非?？臁Ｎ疫@里就苦了，我不僅要提出方法，還要自己編程序，這里的計(jì)算機(jī)又很慢?！?/P>

國(guó)內(nèi)也有許多人在幫助吳文俊?！爱?dāng)時(shí)錢(qián)三強(qiáng)主持中科院工作時(shí)，幫我設(shè)立了一個(gè)機(jī)械證明的項(xiàng)目，剛成立的國(guó)家自然科學(xué)基金委的最高領(lǐng)導(dǎo)人之一也想辦法，特別支持了我一臺(tái)當(dāng)時(shí)最好的計(jì)算機(jī)——我換了很多計(jì)算機(jī)。機(jī)器很重要，但更重要的是腦袋?！?/P>

1984年，吳文俊的專(zhuān)著《幾何定理機(jī)器證明的基本原理》由科學(xué)出版社出版。

“我要繼續(xù)在數(shù)學(xué)上做好工作”

相傳，古代托勒密王曾向歐幾里德請(qǐng)教學(xué)習(xí)幾何的捷徑，歐幾里德對(duì)王說(shuō)：幾何中無(wú)王者之路。

今天，吳文俊縱橫捭闔，融合西方拓?fù)鋵W(xué)和中國(guó)古代數(shù)學(xué)的思想，建立了各類(lèi)幾何定理機(jī)械化證明的基本原理和方法，他提出建立求解多項(xiàng)式方程組的吳文俊消元法，不同于國(guó)際上流行的代數(shù)理想論，被稱(chēng)為“吳方法”，這一深具中國(guó)特色的方法改變了數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域的面貌。

“當(dāng)初，我只是想用計(jì)算機(jī)來(lái)證明幾何定理，談不上應(yīng)用。在1977年初證明出來(lái)后，我才突破性地發(fā)現(xiàn)有好多用處，局面一下子就打開(kāi)了?！眳俏目≌f(shuō)：“王浩曾跟我談過(guò)這個(gè)問(wèn)題，他認(rèn)為如果我沒(méi)有厚實(shí)的基礎(chǔ)功底，是不會(huì)成功的。當(dāng)然是這樣的?！?/P>

2008年1月19日，胡錦濤在吳文俊家中說(shuō)，長(zhǎng)期以來(lái)，吳老站在數(shù)學(xué)科學(xué)的前沿，潛心研究、勇于探索，取得了一系列原創(chuàng)性成就，特別是在拓?fù)鋵W(xué)、數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域作出了杰出貢獻(xiàn)，為國(guó)家、為民族爭(zhēng)了光。

“我做得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我希望自己做得更好。我要求自己繼續(xù)在數(shù)學(xué)上做好工作。”吳文俊對(duì)《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者說(shuō)。

談到未來(lái)的夢(mèng)想，吳文俊說(shuō)：“我要用數(shù)學(xué)機(jī)械化來(lái)征服世界。工業(yè)革命解放了生產(chǎn)力，因?yàn)闄C(jī)械化解放了體力勞動(dòng)。數(shù)學(xué)是一種腦力勞動(dòng)，我希望數(shù)學(xué)機(jī)械化能讓重復(fù)性的腦力勞動(dòng)得到解放，讓人們?nèi)プ龈鄤?chuàng)造性的工作?！?/P>