他在37岁摘得国家级大奖中国科学报
2026年,国家自然科学奖迎来70周年。从1956年以中国科学院科学奖金为名首次颁发,到1982年正式更名为国家自然科学奖,作为五大国家科学技术奖之一,它代表着我国自然科学领域的最高荣誉。
时值庆祝中国共产党建党105周年之际,中国科学院档案馆联合中国科学报社、中国科学院相关获奖院属单位,推出《七秩荣光——档案里的国家自然科学奖》专栏,以档案为凭,回溯26项以中国科学院为第一完成单位或主要完成单位的国家自然科学奖一等奖项目,彰显科学价值,重现时代回响,致敬为我国自然科学事业作出卓越贡献的科学家们。
本期获奖课题
1956年度一等奖
“示性类及示嵌类的研究”
▲吴文俊获得1956年度中国科学院科学奖金一等奖奖状。
▲吴文俊1953年撰写的论文On Pontrjagin classes I(《论庞特里亚金示性类 I》)。
▲1956年吴文俊在数学所拓扑讨论班。
▲20世纪90年代,吴文俊在中国科学院系统所数学机械化中心机房。
本期档案均由中国科学院数学与系统科学研究院提供
1957年1月,首届中国科学院科学奖金颁发,这是新中国首次设立的国家级科学荣誉。多年后,这一奖项被追认为首届国家自然科学奖。
一等奖获奖名单上,和华罗庚、钱学森一同获奖的,是一个当时还名不见经传的名字——吴文俊。当时他年仅37岁,比钱学森小8岁,比华罗庚小9岁。
吴文俊回忆这次得奖时曾说,华罗庚和钱学森获奖没有人会感到惊讶,他们早就大名鼎鼎了。“而对我,不用说一般人没有听说过,就是当时的数学界估计知道的也不多。”
时隔44年,相似的剧目再一次上演。
2001年2月,首届国家最高科学技术奖揭晓,两位科学家获此殊荣。袁隆平和他的杂交水稻自然是名满天下,但记者们很快发现,另一位获奖者——数学家吴文俊的宣传报道却不多。
与同时获奖的其他人相比,吴文俊似乎总是更“低调”的那一个。但在数学领域的同行看来,他的研究工作闪耀着不言而喻、不容忽视的光彩。
如今,吴文俊与首届国家自然科学奖的故事,静静安放在中国科学院档案馆的馆藏中,述说着那段慧眼识英雄的佳话。
01 在巴黎引发“拓扑地震”
吴文俊获得首届中国科学院科学奖金,凭借的是在拓扑学领域的奠基之作——《示性类及示嵌类的研究》。
拓扑学主要研究几何形体的连续性,是现代数学的主要领域之一,也是公认的“难学”。其中,示性类是拓扑学中最基本的整体不变量,也被认为是“难学中的难学”;吴文俊深耕的示嵌类,则是一条旨在解决空间嵌入难题的独创路径。
把吴文俊领进这座殿堂的,是数学大师陈省身。
1946年,27岁的吴文俊来到原“中央研究院”数学所,追随陈省身开展拓扑学研究。陈省身教导吴文俊,研究拓扑不能局限于拓扑本身,其目的在于发展微分几何,因为发展大范围微分几何需要拓扑学作为工具——这种高屋建瓴的眼光深刻影响了吴文俊后来的学术格局。
不到一年时间,吴文俊便在该领域崭露头角。他将数学大师惠特尼提出的一个“乘积公式”化繁为简,用几页纸重新证明了一遍。他的这项工作发表在顶尖杂志《数学年刊》上。原本打算出一本专著阐明这个公式的惠特尼看到后,直言“我的证明可以扔掉了”。
1947年,吴文俊考取中法交换生赴法留学,师从法国数学家埃里斯曼,继续从事拓扑学研究。不到两年时间,吴文俊便提前拿下法国国家博士学位。随后他前往法国国家科学研究中心(CNRS),在著名数学家H.嘉当的指导下,短短两年时间做出的研究工作便震动了整个拓扑学界。
这一时期,吴文俊引入了一类全新的示性类,后被国际数学界命名为“吴示性类”,并给出了刻画示性类之间关系的“吴公式”。此前,示性类的计算极其困难,迷雾重重;而吴文俊的工作将这一概念由繁化简、由难变易,让示性类之间的关系变得清晰可算。这些成果使示性类理论成为拓扑学中完美的一章。
1950年的法国,一时间成了世界拓扑学的研究中心。拓扑界“四大天王”横空出世——吴文俊与同为H.嘉当学生的托姆,以及法国数学家塞尔、瑞士数学家保莱尔,一起引发了数学界的“拓扑地震”。
那是拓扑学的黄金年代。从1954年到1970年,每一届都有拓扑学家获得菲尔兹奖。获奖的托姆、米尔诺、阿蒂亚、斯梅尔等人都在他们的主要论文中引用过吴文俊的工作。而这位在国际数学界也足够耀眼的中国年轻人,早已于1951年毅然回到了自己的祖国。
多年后,有法国友人对吴文俊说,如果当年他没有回国,那一年的菲尔兹奖必定属于他。对于这个假如,吴文俊只是淡淡地说:“如果得了这也是国家的荣誉,不过没有得也没有关系。”
02 “毫无争议”的杰出工作
归国后,吴文俊先在北京大学任职,并于次年12月调入中国科学院数学研究所。(注:1998年,中国科学院数学研究所、应用数学研究所、系统科学研究所、计算数学研究所合并组建中国科学院数学与系统科学研究院。)
在进入数学所后的最初几年里,吴文俊的研究工作极具独立性且非常高产。他延续并深化了在巴黎时期的研究,连续发表了5篇关于庞特里亚金示性类的论文。在这项工作中,他首次系统建立了该类的组合理论并证明其拓扑不变性,给出了各类不变量之间的显式关系与精确计算式,并发展出格拉斯曼流形上同调的新算法。
除了深化示性类的理论,吴文俊在这一时期的另一项独立代表作,是他在数学所那间简陋的办公室里所做出的“示嵌类”工作。


