1930年,王元出生在浙江一个知识分子家庭。幼年时,中国政局动荡,又逢抗日战争,所以小时候的他并没有受到过正规的教育,直到8岁那年随逃亡人群来到重庆,才在一所乡村小学开始了正规的学习生涯。那时的王元对新奇的事物总怀有强烈的好奇心,比较爱玩,他成绩虽不差,但也算不上顶尖。然而,对于数学他却有着浓厚的兴趣,尤其可贵的是,他对感兴趣的东西总是愿意花时间琢磨和钻研,这为他日后研究数学奠定了坚实的基础。
由于成绩不算最好,王元并没有如愿进入省内著名的国立浙江大学,而是于1948年进入了省内的一所私立大学——英士大学数学系学习。幸运的是,两年后,伴随着中华人民共和国成立的号角,英士大学并入浙江大学,他也因此有机会在浙江大学学习数学。
“到了浙江大学以后,我就把自己的爱好文艺、音乐等,一刀砍掉,专攻数学。”当初的那份毅然决然,仿佛穿过六十年岁月,再一次从王元的眼眸中映现,迸出动人的神采。
王元专攻数学一年后,已成为系里的尖子学生。浙江大学是著名数学家苏步青、陈建功教书多年的地方,两位数学家发现了王元的天赋,推荐他到中国科学院数学研究所跟随华罗庚先生学习。他说,正是在浙江大学里那段心无旁骛的学习积累,让他来到研究所后能够快速进入研究工作。
王元与哥德巴赫猜想的缘分,要从华罗庚先生成立的讨论班说起。华罗庚先生很早就开始关注这颗“数学皇冠上的明珠”——哥德巴赫猜想。1953年,华罗庚在数学所内部成立了哥德巴赫猜想讨论班,初出茅庐的年轻人王元很快便成了讨论班中的积极分子。那时的王元下定决心要攀爬哥德巴赫猜想的高峰,而当时最先进的成果,是1940年苏联数学家布赫夕太勃证明出的“4+4”。
王元夜以继日地啃着这块“硬骨头”,直到他将赛尔贝格的筛选方法和布赫夕太勃的迭代法作了结合,创造出下界筛方法,用这个新的推算工具于1956年成功证明出“3+4”。而后,他又证明了“3+3”“2+3”“1+4”,其成果被国内外有关文献频繁引用,使中国的哥德巴赫猜想研究领域达到国际领先水平,在哥德巴赫猜想的推算史上作出卓越贡献。
1962年,王元在成功证明了“1+4”之后,退出哥德巴赫猜想的研究,开启了新的研究。20世纪70年代,他与华罗庚合作致力于数论在近似分析中的应用,他们于1973年证明的定理,受到国际学术界推崇,被称为“华-王方法”。70年代后期又对这方面的成果做了系统总结,产生了广泛的国际影响。20世纪80年代在丢番图分析方面,将施密特定理推广到任何代数数域,即在丢番图不等式组等方面取得先进的成果。
回顾中国数学家在哥德巴赫猜想这一研究领域作出的贡献,有王元于1956年证明的 “3+4”、 “3+3” 和 “2+3”,同为华罗庚弟子的潘承洞于1962年证明了“1+5”,王元于1962年证明的“1+4”,还有陈景润于1966年证明的“1+2”。他们的研究得到了国家的肯定,报告文学《哥德巴赫猜想》早已闻名于世,1982年,王元、陈景润获得了“文革”后的首届国家自然科学一等奖,他们的获奖证书被展览在国家博物馆《复兴之路》大型主题展中。