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張益唐: 庾信平生最蕭瑟, 暮年詩賦動江關

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日前,知社學術圈有幸與著名數學家張益唐先生與夫人面對面交流。憑藉「孿生素數猜想」一舉成名的張先生,有著怎樣優雅的談吐?他心中埋藏著著何樣的人文情懷?背後又有著哪些不為人知的傳奇故事?讓我們先看看香港商報筆下蝶變的數學大師。。。

孿生素數猜想重大突破

張益唐在南科大演講前接受香港商報專訪

 雖逢暑期,下午4點的南科大圖書館演講廳內座無虛席,連過道也站滿了人。慕名而來的師生們都在期待這場與世界重量級數學大師的美麗邂逅。張益唐此番演講題目《素數間的有界距離》,正是那篇讓他一舉成名的論文主題:有關「孿生素數猜想」證明這一數學史上百年經典難題。

這篇發表在2013年5月的《數學年刊》上的論文,從4月17日投稿到5月18日接受發表,創下了《數學年刊》創刊130年來最快接受論文的紀錄。論文的主審人之一伊萬尼克是當今頂級解析數論專家,他表示「作者成功地證明了素數分布領域的一個具有里程碑意義的定理。我們巨細無遺地研究了這篇論文,但沒有找到瑕疵。」

這一激動人心的消息很快在數學界傳開。5月14日,《自然》雜誌在網上以「突破性消息」為標題快速通報了這一成果。伊萬尼克在寫給著名數學家丘成桐的信里表示,張益唐的論文將引發持續的雪崩式的優化和改進,以及隨之而來的理論創新。

 「一夜之間,張益唐重新定位了解析數論的焦點。」張益唐瞬間成名,並由此奠定了他在國際數論學術界的地位。甚至有人認為,其對學界的影響將超過陳景潤的「1+2」證明。2013年以來,張益唐接連獲得美國數學學會2014年「柯爾數論獎」和瑞典2014年度羅夫·肖克獎,以及麥克阿瑟天才獎。

張益唐的文章,是關於數學史上一個著名的經典難題:孿生素數猜想。在1900年的國際數學家大會上,數學家戴維·希爾伯特提出了著名的23個重要數學難題和猜想,其中孿生素數猜想是第8個問題的一部分。

素數(也叫質數)是數論中的基礎概念,專指那些只能被1和自身整除的數,由2開始,3、5、7、11、19、23一路延續下去,或許直到無限。如果某個素數前後有差值為2的另一個素數,兩者即構成「孿生素數」。可以觀察到,孿生素數的分布極不均勻,而且越來越稀疏。那個猜想的核心命題是:孿生素數有無窮多對,但無論多麼稀疏,它們將一直存在下去,直到無限。

張益唐成功地證明了存在無數對孿生素數,而且其中每一對中的兩個素數之差,不超過7000萬。雖然只有把7000萬降到2才能最終證明孿生素數猜想,但他突破性地把那個距離,從無限變成了有限。

變大海撈針為池子撈針

張益唐的演講反響熱烈

 按照著名數學家、南方科技大學副校長湯濤的說法,「張益唐在孿生素數猜想上起到的作用,就是把大海撈針的力氣活縮短到在水塘里撈針,而他給出的方法還可以把水塘撈針輕鬆變為游泳池裡撈針。也許最後變成在碗里撈針還需要一些再創新的工作。但給出了這一偉大框架已經是讓全世界數學家瞠目結舌的壯舉了。」

事實上,在張益唐取得這一突破之後,包括著名華裔青年數學家、費爾茲獎得主陶哲軒在內的不少學者,嘗試用張益唐的方法縮小間隔,進一步拉近了與最終解決孿生素數猜想的距離。在2014年2月,張益唐的7000萬已被縮小至246。

精彩傳奇故事堪比陳景潤

 張益唐臨近花甲之年一舉成名引起了轟動,但在國際數學界,此前很少有人知道他是誰。他非同尋常的人生經歷,成為數學界一個傳奇。

張益唐1955年出生於北京,他於1978年考進了北京大學數學系,是北大數學系「文革」後恢復高考的第一批學生。4年的北大學習為張益唐打下了堅實的數學基礎,他是1978級公認的數學學習尖子。1982年本科畢業後,他跟隨著名數論專家潘承彪繼續在北大讀了3年的碩士。潘承彪的哥哥就是大名鼎鼎的山東大學前校長,因在哥德巴赫猜想方面的工作而聞名的潘承洞院士。

在北大期間,張益唐亦深得著名數學家、北大校長丁石孫的厚愛。碩士畢業後,張益唐在丁石孫的推薦下,於1985年作為公派自費生赴美攻讀博士學位。在所有人看來,剛過而立之年的張益唐此番赴美,前途一片光明。

誰曾想到,張益唐在普渡的六七年卻是其坎坷學術命運的開始。他在美國普渡大學的導師是來自台灣的代數專家莫宗堅,他的研究課題是導師的專長——雅可比猜想。一開始進展神速,他信心十足。在90年代博士畢業前夕,他宣稱解決了雅可比猜想,並且有幾個專家對他的證明很感興趣。但不幸的是,他的證明裡的一個引理是其導師莫宗堅發表的一篇成果,在眾多專家排查之下,竟發現莫教授之前的結果是錯的。這個意外的結果,不僅讓張益唐幾年的心血付之東流,還令張益唐與導師之間產生了齬齟。

儘管張益唐於1991年拿到了普渡大學的博士學位,但由於未能將博士論文整理髮表,也沒有導師推薦信,張益唐畢業即告失業。

張益唐此後的經歷非常坎坷。有六七年時間,他做過快餐店會計、送過外賣,甚至曾在汽車裡過夜。1999年,在熱心校友的幫助下,他終於獲得一個到新罕布希爾大學數學系當編外講師的機會,直到2005年轉為正式講師,14年間他一直默默無聞,專職授課而非學術研究。直到2013年5月,他的一篇部分證明孿生素數猜想的論文橫空出世,成為近年來數論領域最輝煌的成就之一,他的人生命運才得以改寫。

普林斯頓大學教授、美國人文與科學學院院士張壽武曾表示,「張益唐的故事比我想像的很多人的故事都要精彩,比陳景潤要精彩,比我們系裡的一個教授叫約翰·納什的故事都要精彩。這是不可以複製的一個現象。」

約翰·納什是奧斯卡獲獎電影《美麗心靈》的男主人公。有人說,如果把張益唐的故事搬上銀幕,或許會拍出比《美麗心靈》更美的電影。

暮年詩賦動江關 源於純粹熱愛

  「庾信平生最蕭瑟,暮年詩賦動江關。」成名後的張益唐曾以這首詩來形容自己的心情。「其實杜甫寫此詩,除了對前人的追念外,同時也是一種自比,我的確也是享受這種暮年詩賦動江關的感受的,我多少也是有一點凡人的虛榮心的。」張益唐向記者如是表示。

事實上,他對中國古典詩詞頗有研究,出國時帶的一本《古文觀止》,多年來一直伴他左右。而音樂也間接地促進了他的學術研究,當他專註於數學太累時,音樂是一種很好的放鬆。

一個廣為流傳的故事是,他的那篇橫空出世的論文的靈感,就與他音樂指揮家朋友齊雅格有關。2012年7月3日下午,張益唐在齊雅格位於科羅拉多州的家宅後院散步時,有如神明啟示般豁然開朗,他自信找到了解決問題的突破口。

有人以金庸筆下的掃地僧來形容張益唐。《天龍八部》中這位掃地僧,隱居於少林藏經閣,日常功課是掃地,平素不顯山露水,卻深具大智慧。寵辱不驚,行事人所難測,一旦出手便顯不凡,因此被視為《天龍八部》中第一高手。對此讚譽,張益唐一笑而過,表示「這是別人封我的,我自己可沒說過。」

當記者問起他成名前那段沉寂歲月,在遠離學術圈的情況下依然孜孜不倦地進行學術研究,究竟是什麼力量在支撐著他時,他淡淡表示「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。」「數學對我來說,更像內心裡一片純凈的桃花源。」

釋放學術研究正能量

  成名後的張益唐仍像過去一樣低調淡定。他說:「我的心很平靜。我不大關心金錢和榮譽,我喜歡靜下來做自己想做的事情。」

與張益唐同為北大校友的南方科技大學副校長湯濤評價說:「張益唐成功很重要的一點是淡定,寵辱不驚。在朋友開的賽百味快餐店幫忙,他可以一絲不苟。在大學任教,年近60還只要個講師,在一般人看來無疑是失敗,甚至是潦倒的,但他處之泰然,不改其志。」

他指出,「難能可貴的是逆境之中他還是一如既往地作大問題。作大問題的人不需要太多,但不能沒有!張益唐的精神及成就,對中國科學界是極大的正能量,也是對目前浮躁的科研環境的一種鞭策。」

中美教育模式應相互借鑒

  張益唐的經歷也引發人們對國內外學術評價體系的比較。在國內體系中,衡量人才的方式通常是量化的,如論文總數量,論文影響因子等都很重要,而張益唐總共只發表了兩篇學術論文,這在國內的學術評介體系中卻可能不達標。

對此張益唐表示:「我的學術總量是非常少的。對於中外學術評價體系的細節我並不了解,但我個人的感覺國內現行的學術考核體系是太死板了,這種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,相比之下在美國能得到更多的寬容和機會。」

另一個發人深思的現象是,很多中國孩子從小學奧數,但在世界級頂尖數學家中,卻很難看到中國人的身影,這背後的原因是什麼?又涉及到哪些中美教育模式之間的差異?

張益唐向記者指出,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」,很多時候是為了滿足家長的虛榮心。

他表示:「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。中國的孩子基礎學科知識可能掌握會更加牢固,美國更加鼓勵小孩在學習、生活、社交等各方面獨立思考,而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。」

他認為,國內之所以很難出數學界的大師,癥結也許就在於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。」

記者手記:印象張益唐

 世上芸芸眾生,各色人等,但大致可分為兩類:入世和出世。張益唐無疑是後者。

樸實、淡然,平靜的外表下包裹著一顆強大的內心。這是在一個多小時的專訪中,張益唐教授留給我最深刻的印象。

不以物喜,不以己悲。在張益唐身上得到充分體現。而他身上所散發出的一種內化於心的寧靜淡然氣質,讓在場的記者也感受到一股強大的氣場,與這個浮躁的世界形成了強烈的反差。

但這種超然物外,並不能掩蓋他在學術上的野心。「數學是我的志趣所在,我會不懈地堅持下去。」

從事科研工作的人會知道,有時候,在成功與失敗之間,往往只隔著一根頭髮絲的距離。但如果不能窺探其中的奧秘,這一根頭髮絲般的距離,卻足以讓成功如銀河系般遙遠。

張益唐邁過了那根頭髮絲般的距離。在他看來,完成孿生素數猜想證明並非靈光乍現,而是長期積累的結果。當然,他不否認其中有某種直覺的功勞,但這種直覺,亦是長期專註的思考使然。

他認為,作為一名數學家,天分是重要的,對他個人來說,天分與勤奮兼而有之。他坦承讀書比較快,只要能抓起來的書都喜歡看,能很快入靜。

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。對張益唐來說,究竟是因為研究數學而變得出世,還是因為本性出世而熱愛數學,已並不重要,但他總在經意與不經意間,與這個世界保持恰當的距離。

或許,若即若離就是一種最好的狀態。他坦言:「與外界保持適當的距離能夠讓我遠離世故和誘惑,讓我能對生活保持最初的敏感和熱情。我也熱愛運動,這讓我保持生活的單純與簡單。」

數論是他的畢生興趣所在。人們常說,能找到自我興趣的人是幸福的,而能夠將興趣作為自己的事業,這樣的幸福又高上一籌。現在的張益唐無疑是最幸福的,他終於不再有「何時才能再回到完全專業的數學上」的擔憂,重新回到了國際學術舞台上。雖然這幸福來得有點遲,但仍不晚。

成名之後的張益唐,與外界的交流日趨頻繁,在某些方面反而受到束縛,因此特別懷念過去那種大隱隱於市的狀態。

 「如果可能的話,我寧願回到以前那種狀況,一個人孤獨一點,與喧鬧的世界離得遠一點,我仍然希望保持這樣一種狀態。」在他看來,正是這樣一種狀態,引領他最終抵達成功的地方。

未來「有無可能再讓世人震驚一把?」他淡然地說:「我覺得我的心態還很年輕,我的精力還很充沛。未來會不會取得更大的成果我不敢說,但我還是有這個自信」。

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本文轉載自香港商報, 特别致謝

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