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张益唐传奇:逆境中的数学人生(图)

Nov 25, 2018, 13:47 PM

  南加周末的午后,与华裔数学家张益唐夫妇相约在洛杉矶某著名园林会面。这里园林内的图书馆和收藏博物馆汇集着英美文史典藏及珍贵的艺术品收藏,也是世界园林艺术的浓缩景点,其浓厚的艺术文化氛围吸引张益唐夫妇南下洛杉矶时驻足流连。

  ■侨报记者尚颖图文报道

  曾经的北大数学奇才

  张益唐儒雅平和,略显苍白,标准的学者形象,一直安静地独自坐在休息区沉思。如果不是夫人孙女士引见介绍,没入休息区零零散散游客中的张益唐并不引人注意。简单的寒暄之后,不多言的张教授淡定默然,似乎很容易便陷入思考。

  2013年5月18日,“孪生素数猜想”重大突破性进展的论文在国际数学界顶级期刊《数学年刊》发表后,张益唐在随后的一年接连获得美国数学学会?2014年度柯尔数论奖、瑞典2014年度罗夫肖克奖,及2014年麦克阿瑟天才奖等国际数学界重量级奖项。张益唐58岁瞬间成名,所谓少壮工夫老始成,奠定其在国际数论界的学术地位,成为国际重量级数学家。

  2016年,张益唐接受加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)校长的盛情邀请和待遇优厚的教职,开始在该校数学系任教至今。在大学任教暑假近三个月不必授课,可以集中精力思考数学问题,这点令张益唐颇感欣慰,“我的内心很平静,喜欢静下来专注于自己喜欢的数学研究,对生活的要求没有那么多,也不太受外界干扰。”

  张益唐1955年出生于上海,父母在北京工作,13岁前与外婆在上海生活。他从小性格内向,三四岁时认字,很早就能读懂长篇小说。4岁左右,张益唐最喜欢的学科是地理,无师自通,能够说出当时世界上大部分国家的首都。大约9岁时,用零花钱买来《十万个为什么》之“数学分册”阅读,知道了费马大定理和哥德巴赫猜想,发现了自己对数学的极大兴趣,从此迷上数论。大约小学3年级时甚至尝试自己独立证明了勾股定理。

  1978年,张益唐考入北大数学系,本科四年接受系统严格的数学训练,1982年本科毕业后师从著名数论专家潘承彪教授攻读硕士学位,进一步打下了非常扎实的数论基础。据校友回顾,张益唐是数学系78级公认的数学尖子,受导师影响也奠定其一辈子专注于数论问题的猜想证明。在北大读完硕士后,张益唐留校任教一个学期。

  张益唐提及,在北大读书期间,就曾经尝试过数学猜想的证明,也独立完成过一个证明。但是后来知道国外数学家已率先发表了证明论文,遗憾作罢。

  在1900年的国际数学家大会上,数学家希尔伯特发表著名演讲,提出了23个有待解决的重要数学难题和猜想,其中最古老的“孪生素数猜想”是第8个问题中的一个小问题,被认为是数论史上的经典难题,也是本世纪的四大著名数学猜想之一。

  2013年4月17日,张益唐完成“孪生素数猜想”数论论文寄给《数学年刊》,论文主审稿人伊万尼茨是当今顶级的解析数论专家。这份只有几位顶级学家可能看懂的论文,在短短三周时间里就被确认通过审稿,创下了《数学年刊》130年来审核通过接受论文的最快纪录。一位寂寂无名,鲜为人知的新罕布什尔大学讲师张益唐,在困惑了全世界数学精英几百年的数论大问题上迈进了一大步。

  张益唐解释,孪生素数猜想是说有无穷多个差为2的素数对,还没有证明出来。我的证明是说有无穷多个素数对,它们之差不超过一个给定的常数,比如7000万,这就是我的工作。从无穷大到7000万,是从无限到有限的突破。

  “孪生素数猜想”论文的重大突破性进展,引发很多数学家的跟进优化,利用张益唐证明的方法缩小间隔,很快将这个数字缩小到百位数。2014年2月,素数对之差值从7000万已缩小到246。张益唐认为这很有意义,可以促进数学研究的发展。

  灵感的迸发,张益唐认为“如果没有长时间的积累只是一句空话。思考一个问题,要从它最原始的形式出发,不满足于别人已经做到的程度。如果一步走不下去,还可以往回退。哪怕以自己的方式把别人走过的路再走一遍,可能也会有不同的收获。最重要的是要保持思考,要有自己的新意,不要迷信权威,要有能够比别人做得更好的自信”,所谓自知者明不过如此。

  毕业即失业 曾在餐馆打工、送外卖

  1985年,在北大丁石孙校长推荐下,张益唐作为公派自费生来美留学,在普渡大学深造读博。

  1991年,张益唐虽然拿到博士学位,但是,几年的博士研究乏善可陈,眼界颇高的张益唐并未发表论文。而且,由于读博期间与导师意见分歧,毕业时对方拒绝为他写推荐信。也因此张益唐毕业后甚至无缘申请到一份博士后的工作,毕业后即告失业。“他(导师)没有为我写推荐信,我因此很多年没找到工作,最后差不多沦落街头……后来帮人做餐饮”。

  此后,张益唐一面自己坚持数学研究,一面努力维持生计。毕业后的六七年间忍痛暂别学术圈,历经坎坷。他做过很多零工杂活,包括餐馆帮手、临时会计、送外卖……很难想象一代名校数学才子、数学博士为生活所迫流落市井,数年间沦落到在餐饮店打杂,甚至在车里过夜的窘境。以张益唐顶尖的数学背景和资历,如果愿意放弃数学,改行换高薪的职位对他应该并非难事,但是他宁愿落魄不改对数学的追求,不放弃数学人生。为了潜心研究数学,他几乎多年与世人隔绝。

  “不随便与现实妥协,这种性格会带给人最强的一面。这些留在我身上和我的内心深处不妥协不屈服的最强的一面,与小时候的成长经历有关”,在清华大学做演讲时,张益唐如是说。最困难的时候获得朋友的关心,张益唐称他们为人生中的两个恩人。1999年,在两位校友帮助推荐下,张益唐在新罕布什尔大学数学系获任编外讲师,教授微积分课程。

  2005年,转为正式讲师。14年间虽然默默无闻专职授课,但足以安心专注于数学的思考和研究,直到2013年5月论文引发轰动,被认为是数论领域多年来最卓越的成就。一直大隐于市寂寂无名的张益唐,人生际遇起起落落,命运也从此得以改写。

  张益唐人生中的最重要时刻之一,是2012年7月3日美国国庆节的前一天,在科罗拉多州一位指挥家朋友的居家后院等待鹿,他没有看到鹿,但是来来回回兜转间突发灵感,获得了解决“孪生素数”问题的思路。在那一刻张益唐意识到可以把这个问题解决掉了。其后,花了几个月时间补充一些细节,便向《数学年刊》递交论文。

  心无旁骛的数学思考

  一个被认为多年隐没在数学界之外的人,博观约取,厚积薄发,最终在本世纪经典的数论难题“孪生素数猜想”获重大突破,《数学年刊》主审稿人伊万尼茨评注:“作者成功地证明了素数分布领域一个具有里程碑意义的定理。我们详尽仔细地研究了该论文,没有找到瑕疵”。

  张益唐表示,证明“孪生素数猜想”只是出于对数学的兴趣,研究本身不会带来什么实际的效益。

  他在2010年开始孪生素数证明,之前已有3个数学家10多年在做证明研究,只差最后一步无法跨越。期间发生了一个有意思的小插曲:2008年,美国数学研究所曾把证明“孪生素数猜想”的数学家请来,包括审稿人伊万尼茨,召开了为期一星期的“孪生素数猜想”证明的研讨会,会上数学家们悲观地认为猜想不可能解决了。所幸,张益唐当时并未获邀参加,并不知情。

  张益唐肯定自己今后的研究方向仍然是数论。在他心目中数论是数学中最美的一种,他多年不断思考数论问题,即是对美的事物的追求。而顶级的数论问题就如横在人类智力面前的横杆,这种挑战也是一种美。据悉,张益唐目前着手进行新的研究,被称为“朗道西格尔零点猜想”。针对有人认为它是通往解决黎曼猜想的重要一步,张益堂解释,和黎曼猜想没有直接关系。

  张益堂坦言,生活中“随时随地都在思考着数学问题,多年如此”……他本人专注数学,其它身外之事,均不会太介意。只有思考数学让他更自在……也因着植根于内心深处的自信笃定,心无旁骛的执着坚持,成功于他只是时间的积累,迟早的必然。

  “如果一条路走不下去,不妨回到原点。这条路行不通,不妨试试另外一条,但是,不要轻易放弃”……每当数学思考和研究的路上遇到坎感觉孤独之时,偶像费马大定理证明者安德鲁怀尔斯的故事便会一直激励着他。

  老子云,“知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强”。于张益堂而言,“孪生素数猜想”里程碑式的突破并非偶然。

  对于后辈年轻学子,张益唐提醒,“不要束缚自己的想象力,如果自己可以想,要放开去想。对自己要有信心,不要把人生的挫折看得太重,不必患得患失。如果真的热爱就要坚持到底。”于他,除了沉浸于数学思考,其它都不算事儿。

  谈及美中数学领域的比较,张益唐坦言中国的基础数学研究和国际相比还有差距,这很正常。因为中国开始进行研究也就是近几十年的事情。但是,中国数学的发展比较快,在某些方面也非常不错。但总的来说,能够领先的还不是太多。所以需要时间积累填补空缺,缩小差距。其次,教育方法或需要改进。因势利导,切忌太急切,拔苗助长。

  近年,每年利用暑假张益堂夫妇会在国内短暂居留,开展与中科院数学与系统科学研究院签约合作研究项目,非正式带博士和博士后讨论数学。他表示,不拒绝好学生。

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