编者按
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”
本期档案
▲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
文章内容
作者：袁小华（中国科学报社）、魏蕾（中国科学院数学与系统科学研究院）
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。
他选择了一个“反潮流”的方向。当时全球的主流研究多偏向于同伦不变量，而吴文俊决定将目光聚焦于更难攻克的拓扑性问题。这种独特的科研视角，直接开启了他随后在非同伦性质的几何拓扑研究上的全新路径。
通过引入复合形示嵌类（后称“吴示嵌类”），他在非同伦性组合不变量、嵌入问题以及同痕问题上取得了一系列关键突破，最终系统性地建立起了完整的示嵌类理论。
由此，吴文俊归国后发表的9篇论文，涵盖其在示性类与示嵌类领域的两方面突破，共同构成了1956年科学奖金评选的请奖著作；档案资料显示，在评审环节，专家重点鉴定了其中的8篇论文。
中国拓扑学先驱、北京大学教授江泽涵亲自为吴文俊的请奖著作撰写了学术鉴定。江泽涵将其论文梳理为三个方向，并给出了极高的评价：“吴先生在这三方面的结果在拓扑学中都是有基本重要性的……吴先生有了关于它们的最好的工作。”这一一锤定音的鉴定，直接推动了数学所在推荐书上明确写下：“同意鉴定人意见。我们认为应获得一等奖金。”
紧接着的初审工作，则交给了北京大学数学力学系教授廖山涛与南京大学数学系教授施祥林。廖山涛一个人就洋洋洒洒写了15页的详尽考评，他认为，“吴文俊先生之关于示性类之研究工作在拓扑学及微分几何学中具有良好之意义甚为显然。”另一位评审人施祥林亦评价吴文俊的论文“在数学上作出了重要贡献，有极大的科学意义”。
进入复审阶段后，吴文俊的工作依然是“没有异议”的。当年10月，中国科学院数学物理学化学部召开扩大常委会，27名委员参与无记名投票。在这场决定国家科学荣誉归属的严密评审中，吴文俊的工作获得了评审委员的一致高度认可。他的“示性类及示嵌类的研究”以一等奖21票、二等奖6票、三等奖0票，高票当选一等奖项目。
等到大奖公布时，这个此前并不为大众熟知的名字，一举成名。
获奖后的1958年，吴文俊再度造访巴黎，报告了他在中国独立完成的示嵌类工作。国际同行惊讶地发现——在与西方隔绝的新中国，吴文俊竟然也能做出不亚于法国同行的独创性成果！
时至今日，吴文俊对拓扑学的各项研究早已成为经典。“吴公式”“吴类”等依然是不可或缺的研究载体与工具，也成为许许多多优秀研究工作的起点。
03 走出一条中国科学家自己的路
回顾吴文俊的学术之路，常令人赞叹其非凡的天赋，但吴文俊却不喜欢“天才”二字。他说自己是“笨人”，说“不下苦功怎么可能有成就”。
20世纪70年代初，这位已经年过半百的“笨人”，在亲手筑就的拓扑学巅峰前毅然转身，将目光投向了少有人关注的中国古代数学。
“拓扑的那些工作不算什么。”多年后，他在谈及一生功业时直言，“我感到最得意、最自豪的是，真正懂了中国古代数学是怎么回事……我觉得当初回国是非常正确的，我要是留在国外是不可能的。”
当时，吴文俊在工厂里第一次见到计算机。那一刻，古往今来的数学思维在他脑海中交汇了——中国古代数学的算法传统，与现代计算机的运算逻辑，竟如此相通！由此，他开始踏入一条属于中国数学家自己的路——抛开西方主流的数理逻辑路径，转而去探索更难的几何定理机器证明。
吴文俊先是靠手算做先行验证。涉及数百项多项式推导，一个符号算错就得重来，稿纸写了废、废了写，不知叠了多厚。直到1977年春节，枯坐数月的吴文俊终于成功验证了方法。
然而真正推开那扇门，还需要大量计算。20世纪80年代，中国科学院系统科学研究所新配了一台HP-1000计算机。在那个计算资源稀缺的年代，吴文俊成了机房里最执着的“打卡人”。每天清晨不到8点，他就等在机房门口，一坐下便专心工作10个小时。傍晚回家吃过饭、整理好数据，没过多久又折返回来，常常熬夜到凌晨，有时甚至昼夜不停、连轴工作。
后来翻开机房的登记簿，众人赫然发现，吴文俊的上机时长稳居全所第一。
在这样日夜不辍的密集计算中，他硬是教会了现代计算机按部就班地自动证明初等几何定理。他并未止步于此，而是更进一步，将这种机器证明的方法扩展到更一般的方程机器求解，从而独立拓荒出一个将中国古代数学智慧与现代计算技术深度融合的崭新领域──数学机械化。这一系列成果，后来被国际学术界称作独树一帜的“吴方法”。
1997年，他凭借这一跨时代的里程碑成就，荣获国际自动推理最高荣誉——Herbrand自动推理杰出成就奖。颁奖词中写道：“在‘吴方法’出现之前的20年里，这一领域进展甚微。这种被动局面是由一个人完全扭转的……他将几何定理证明从一个不太成功的领域变为最成功的领域之一。”
关于这个领域的未来，吴文俊怀抱着更宏大的愿景——用数学机械化解放重复性的脑力劳动。工业革命解放了人的体力，而他希望进一步解放人的脑力，“让人们去做更多创造性的工作”。如今，人工智能的发展恰好印证了他的远见——他开创的理论，早已成为现代人工智能中符号推理路径的重要源头之一。
从拓扑学登顶到数学机械化拓荒，吴文俊两度震动国际数学界。两项首届国家级大奖，跨越44年落在同一个人身上，在中国数学界是独一无二的荣誉。这是对一位敢为人先、矢志报国的数学家，最深挚最厚重的嘉奖。
（支持单位：中国科学院数学与系统科学研究院）
参考资料：
1.吴文俊口述，邓若鸿、吴天骄整理：《走自己的路——吴文俊口述自传》，湖南教育出版社
2.胡作玄：《吴文俊——从拓扑学到数学机械化》，发表于《自然辩证法通讯》
3.石赫、高小山：《卓越的贡献高度的评价——吴文俊及其科学成就》，发表于《中国科学院院刊》
4.李邦河、高小山、李文林：《吴文俊全集?附卷——回忆与纪念》，科学出版社
5.郭金海：《中国科学院数学研究所两项成果折桂第一次全国科学奖金评奖始末|中华人民共和国科学技术史纲》，发表于科学出版社微信公众号
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