張益唐南科大講堂解析孿生素數奧妙

張益唐張益唐，華人數學家。1978年考入北京大學數學系，1982年獲本科學位。1982-1985年，師從著名數學家、北京大學潘成彪教授攻讀碩士學位；1992年畢業於美國普渡大學，獲博士學位。7月12日，著名數學家張益唐做客南科大講堂，帶來了一場關於「素數間的小間距」的精彩演講。

張益唐教授在講座開始時解答人們對數論工作的疑惑: 「在我北大本科時期，曾經聽過王元教授的一場科普演講，依舊記憶猶新。王元教授說雖然很多人認為數論是純理論，但實際上也猶如實驗科學，藉助數字、符號、公式等來做各種不同情況的實驗。就連陳景潤教授當時的演算稿紙也有好幾麻袋，可能對於很多人難以相信，但這的確是一個真實的情況，因為他也需要做許多的實驗，來保證結果的準確性。」 張益唐教授也正是數十年磨一劍，潛心研究，以數字做實驗，才最後在孿生素數問題上開闢出一條道路。數學的任何一個領域都有著很多有趣、重要，卻尚未解決的問題，從而有著許許多多的數學家依舊孜孜不倦探索著每一個真理，數論便是其中一個。2300年以前，古希臘數學家歐幾里得證明了素數有無窮多個，並猜想：存在無窮多對之差為2的素數，即為「孿生素數」,這一猜想也被稱為了「孿生素數猜想」。這個問題一直困擾著數學界，鮮有實際進展。直到張益唐教授發表了論文《素數間的有界距離》，證明了在數字趨於無窮大的過程中，存在無窮多個之差小於7000萬的素數對。自此，人們才找到了打開「孿生素數」這一世界難題的鑰匙。張益唐教授坦言自己是在幾位數學家的工作基礎上完成了孿生素數的證明。他由淺入深，從素數的無窮性談到孿生素數（p, p + 2）的猜想，再詳細講解他所完成的弱孿生素數猜想。

張益唐教授簡單展示了證明過程中的主要公式，一步步的推導、清晰深刻的講解讓觀眾感受到他科研工作的嚴謹細緻。當他講到，整個證明過程中有一個難以突破的障礙：要使誤差項控制在四分之一內。為了這一問題2008年在美國國立數學研究所召集了頂尖的數學專家討論，歷經一周的時間得出的結論是目前的辦法不能夠解決，而當時他恰好不在場。報告廳響起了一片會心的笑聲。而張益唐教授最終巧妙地完成了這艱難的重要一步證明。在張益唐教授的工作結果發表後，數學家們已經將素數對的差值從7000萬改進到了246。張益唐教授認為這個結果仍可以改進，但要最終完成孿生素數的證明，將差值突破到2，還需要走新的道路。在講座結束後，張益唐教授接受了師生們的熱情提問。有同學問及在數十年的潛心研究過程中支持他的動力是什麼，張益唐教授以一句話總結：「是對科學的熱愛。」

7月12號下午，記者有幸代表學生新聞社採訪了這位來南科大訪問的傑出數學家。運動鞋，普通的服飾，金框眼鏡，平和的面容，張益唐教授是如此出人意料的平易近人。Part1數學是純凈的「桃花源」喜歡寧靜致遠生活狀態記者：成名之後您的生活和科研有發生什麼變化么？張益唐：成名前後我的心態並沒有發生什麼變化，如果可能的話，我寧願繼續原來那種寧靜致遠的生活狀態。記者：研究成果發表前，您曾有一段默默無聞的沉寂歲月，甚至一度遠離學術圈，而您在那段日子裡依然孜孜不倦地進行學術研究，是什麼力量在支撐著您呢？張益唐：沒有什麼特別的力量在支持著我，如果真要說有的話，那也僅僅是我對數學純粹的熱愛而已。記者：英國數學家哈代在《一個數學家的辯白》中說，「數學是所有藝術和科學中最簡樸和最出世的。」這話似乎也是您「隱士」形象的寫照，對嗎？張益唐：「隱士」倒算不上（笑），數學對我來說更像內心的一片純凈的「桃花源」。（旁註：的確，一頭扎進數學的聖土中，便沒有任何俗世可以影響張益唐，甚至曾有一次他的妹妹在網上發布尋人啟事，稱與哥哥失去聯繫。正是這份堅持與專註，讓他在數學研究中不斷深入，不斷發現。）Part2勇于堅持自己興趣所在不因外界誘惑忘了初心張益唐：回想起來，內心沒有障礙可能反而促進了問題的解決。我當時多少是有一點自信的。我只是在做我喜歡的事。一個人做一件事如果總是在患得患失的話，還不如從一開始就不做。記者：您會不會也有「偶像」？張益唐：以前有很多歷史上的數學家就是我的偶像。兩年前到英國牛津，見到數學家AndrewWiles，他證明了著名的費馬大定理。當時見到他我也是特別激動（笑）。其實我也沒什麼了不起的。記者：您覺得要成為一個數學家，天分重要嗎？張益唐：天分確實重要，但勤奮更是必不可缺的素質。對於我來說這二者都不可或缺。記者：您在數學研究中應該也會陷入數學問題的困境吧，這時候您會如何應對？張益唐：研究中百分之九十九走的都是彎路，這種彎路是不可避免的，甚至沒有什麼所謂的「困境」，問題的出現只是學術研究中的常態而已，重要的是堅持做下去，此路不通便換一種思考方式，偉大的成就都是在一次次的「彎路」中誕生的。科學研究是有其內在的連續性的，數學研究除了吸取前人的研究成果外，更多的還是靠自己的探索。 記者：您如何看待如今許多數學專業的年輕人去從事金融方面的工作？您對年輕人有何建議？張益唐：一個人有自我的追求這無可非議，如果真正喜歡一件事，就不要輕易放棄自己的興趣，同時膽子要大，不要束縛自己，保持超越現狀的信心，更重要的是不要因為外界的誘惑而忘了自己的初心，一顆平常心無論對學術還是對生活都很重要。（旁註：張教授在生活中非常淡泊，時常告誡自己，「不要因為成名了就忘乎所以，」但在學術方面，他承認自己是有「野心」的。「這是我的志趣所在，我會堅持不懈地堅持下去。」）Part3中美教育模式應當相互借鑒中國需要更多的「南科大」記者：在國內，衡量人才的方式通常是量化的，如論文總數量，論文影響因子等，而您在「數量」上恰恰是不佔優勢的。您如何看這個問題？張益唐：這種衡量人才的方法固然有其優勢，但也存在諸多弊端，僵硬的衡量方式可能會限制年輕人的創造性。美國的方式可能更適合我。來自世俗輿論的壓力多少會對人產生影響，反而在美國能得到更多的寬容和機會。記者：請您談談切身體會到的中美教育模式之間的差異。張益唐：中國孩子可能要面對更多的學業壓力，家長和學校把分數看的太重，這對孩子的發展未必是好事情，在某種程度上對孩子甚至會有點「殘酷」。我對這方面了解可能不夠深入，但我更加希望，隨著中國經濟、教育的發展，對兒童的教育培養也能夠更加全面。相比之下，美國更加鼓勵小孩在學習生活社交各方面獨立思考，而中國的孩子基礎學科知識可能掌握會更加牢固。這兩種教育方式各有利弊，如果中國能向美國借鑒一點會變得更好。記者：中國的學生在高中階段成績也許要超過美國的孩子，然而國內卻很難出數學界的大師，您覺得癥結何在？張益唐：也許就是因為缺乏獨立思考的精神、敢於懷疑的創造力。我們對學生質疑精神的鼓勵還是太少。或許中國是迫切需要更多南科大這樣能讓學生自由創造的大學。同時從小學起就應當注重對小孩創造力的保護。與張益唐教授的對話，就像一次人生哲學的課堂，張教授對名利的淡泊，對知識對真理的不懈追求，對人生之簡單的獨特體悟都讓人深思。出處：南科大綜合新聞供稿： 學生新聞社微信號：shuxueyingcai
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