在数学的浩瀚星空中,吴大任是一颗熠熠生辉的星辰。1908年,他出生于天津,祖籍广东高要。家庭浓厚的文化氛围为他的成长奠定了坚实基础,祖父与父亲科举出身,父亲后来投身文教事业,吴大任自幼便在知识的滋养下茁壮成长。
1921年,吴大任考入南开中学,在这里,他开启了对数学的热爱之旅。高中数学教师刘乙阁的悉心教导,让他在数学和语文方面成绩斐然。1926年,凭借优异的成绩,他被免试保送入南开大学,并免交学宿费,从此与南开结下了不解之缘。
初入大学,吴大任选择了物理系,在饶毓泰教授的课堂上,他接触到物理学前沿成就。阅读密利根测定电子电荷的实验报告后,他深受启发,还根据密利根发表在《物理评论》上关于宇宙线的文章,写出综述性短文,发表在《理科学报》,得到饶毓泰的赞赏。然而,1928年,数学系主任姜立夫的回归改变了他的学术轨迹。姜立夫讲授高等微积分、立体解析几何等课程时,那缜密的思考方式和灵活多样的教学法,深深吸引着吴大任,让他毅然转入数学系。此后,他沉浸于姜立夫的高等代数、复变函数论等精彩课程中,学术能力得到极大提升。
1930年,吴大任以最优等成绩从南开大学毕业,并与陈省身同时考取清华大学研究生。但因父亲失业,家境困难,他南下到中山大学任教。1931年,他回到清华,却因对导师的研究课题不满而积极性受挫。1932年,应姜立夫之约,吴大任回南开任助教,协助整理投影几何课的授课内容成讲义。
在姜立夫的鼓励下,1933年,吴大任参加中英庚款第一届公费留学考试,成功被英国录取。原本想去剑桥大学的他,因入学时机错过,改入伦敦大学大学学院。在伦敦大学,他申请从博士研究生转为硕士研究生,认为研究经验和成果更为重要。最终,他凭借《拓扑群》和《四维空间直线的表示法》两篇论文,获得带有星号的优异硕士学位。
1935年,吴大任前往德国汉堡,在布拉施克教授指导下研究积分几何。尽管因客观原因无法攻读博士学位,但他在这一领域取得重大进展,发表《关于积分几何的运动重要公式》及《关于椭圆几何》两篇论文,得到布拉施克的认可。
1937年,吴大任回国,先后在武汉大学、四川大学任教。抗战时期,尽管条件艰苦,缺乏国外书刊,但他坚持教学与研究,开设多门课程,为学生传授知识。1946年,南开大学复校,吴大任回到母校,积极投身教学与行政工作。1948年冬,天津解放前夕,他负责安全委员会实际领导工作,护校并掩护进步学生。天津解放后,他欣然接受教学组织工作,先后担任南开大学教务长、副校长,并于1956年加入中国共产党。
在学术研究上,吴大任成果卓著。他是我国积分几何研究的先驱之一,系统研究椭圆空间的积分几何,获得运动基本公式等重要成果;证明欧氏平面和空间中凸体弦幂积分的不等式,导出几何概率和几何中值不等式;在非欧几何方面,得到非欧空间一般运动的表达式。此外,“文革”后期,他带领团队开展齿轮啮合理论研究,建立独特理论体系。
吴大任不仅是杰出的数学家,更是优秀的数学教育家。他认为教学应因材施教,注重基础,拓宽专业广度。在南开大学的数十年里,他为保持良好学风、提高教育质量、培养青年教师做出巨大贡献。他著、译多种数学教材及名著,《微分几何讲义》荣获科技图书一等奖和国家教委教材一等奖。
1997年,吴大任先生与世长辞,但他的学术成就和教育理念,如同夜空中最亮的星,指引着后来者在数学的道路上不断探索前行。