劉嘉憶 破解“西塔潘猜想”的數學奇才

　　2011年10月，中國科學院李邦河、丁夏畦、林群三名院士分別向教育部寫信：請予破格錄取中南大學大四學生劉嘉憶為研究生。
　　這個劉嘉憶究竟有多么“閃光”？居然讓三名院士同時看中，受到他們如此青睞。
　　原來，在數學領域，反推數學中的拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究，是英國數理邏輯學家西塔潘于1990年代提出的一個猜想，十多年來，不少著名學者一直致力于解決它，但都沒有成功。而今天，年僅22歲的劉嘉憶卻“擺”出了答案，徹底破解了“西塔潘猜想”。
　　
　　一個令人贊嘆的、驚奇的成果
　　“第一次接觸到這個世界難題是在什么時候？”
　　“去年8月，我在自學反推數學的時候，通過閱讀大量文獻，海內外不少學者都在進行反推數學中的拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究，也就是‘西塔潘猜想’。我也對此產生了興趣。”
　　2010年１０月，劉嘉憶突然想到利用之前用到的一個方法稍作修改便可以證明這一結論，興奮不已的他一夜之間，就將證明寫了出來，迫不及待地投給了數理邏輯國際權威雜志《符號邏輯雜志》。
　　很多人可能認為解決國際數學難題需要很長時間，花費大量心血，但是在劉嘉憶這里，卻有些例外。
　　“其實，我在思考這個命題時好像靈光一現，論證倒沒有花費太多的時間。”劉嘉憶說，“如果一定要總結點什么，可能與我平時的積累有關吧。”
　　《符號邏輯雜志》一直沒有回信，劉嘉憶倒是引起了國內權威人士的注意。
　　2011年5月，由北京大學、南京大學和浙江師范大學聯合舉辦的邏輯學術會議在浙江師范大學舉行，還是大三的劉嘉憶應邀參加了這次會議，并作了一個學術報告，在報告中，劉嘉憶闡述了他對目前反推數學中的拉姆齊（Ramsly）二染色定理的證明論強度的研究。這個報告給這個十多年來都沒有解決的國際難題一個響亮的回答，徹底解決了西塔潘的猜想。
　　劉嘉憶語驚四座，由于交流時間緊，新加坡國立大學的兩位教授還來不及完全相信其證明的正確性，只能鼓勵他繼續研究，當然，在這場學術會議上，這個只有22歲的大學生獲得了最熱烈的掌聲，大家都明白，這個小伙子的將來很光明。
　　劉嘉憶沒有等太久，僅僅過了一個月，《符號邏輯雜志》的主編、邏輯學專家、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯杰弗德教授發來了論文評審意見，信中說，“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題的最終解決感到非常高興，特別是你給出的如此漂亮的證明，請接受我對你的令人贊嘆的驚奇的成果的祝賀！”
　　同時，鄧尼斯·漢斯杰弗德教授高興地將劉嘉憶的研究介紹給了其他幾位同仁和專家，他們一起審讀，反復商討，如同發現了新大陸。鄧尼斯·漢斯杰弗德教授對文章中幾處小細節進行了簡化，附上他修改后的版本，告知劉嘉憶可以任意使用。
　　論文審稿人、芝加哥大學博士達米爾·扎法洛夫也認為：“這是一個重要的結果，過去20多年許多著名科研工作者在這方面進行努力。該問題的研究促進了反推數學和計算性理論方面的研究。”
　　9月16日，美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上，云集了來自歐美的許多數理邏輯專家、學者，大會邀請了十二位專家、學者做學術報告，劉嘉憶作為亞洲高校唯一一位代表在會上做了40分鐘報告，他在數理邏輯方面的研究成果，讓與會專家、學者對這位來自中國的“80后”投上贊許的目光，他為中國贏得了驕傲。
　　一時間，劉嘉憶備受矚目，這反而讓他頗為害羞。“我證明的命題只是在數理邏輯中較有影響而已，沒有那么夸張。”
　　
　　眾人眼中的劉嘉憶
　　看過劉嘉憶論文的院士們表示，盡管與著名的“哥德巴赫猜想”相比，“西塔潘猜想”的分量并不突出，但一名大學生能夠破解國際數學猜想，已是一件很了不起的事情。
　　“從事教育事業這么多年，一個大三的學生能獨立發現問題，做出這個達到博士水平的論文，可以用百萬分之一來形容，是‘罕見的驚喜’。”著名數學家、中南大學博導侯振挺教授說，“雖然目前高考還是相對公平的選拔制度，但是很多高天分學子大量時間沒花在點子上，很多學生學習是為了考名校，不是為了當科學家。”
　　劉嘉憶卻不相同，他學習只有一個原因，就是興趣。“如果要說我與同齡人有什么不同之處的話，那就是我對數學的特別關注。”劉嘉憶說，“上初中時，一些同學還在為數學教科書上的習題抓耳撓腮時，我就開始自學數論了。”
　　“高挑的個子，一副眼鏡，一頂棒球帽，背個雙肩包，每天像上班一樣，一早就去圖書館，有時可能要到下午才能見到人；背回來一大堆英文書籍，翻開一本，滿是英文和符號，簡直就是天書。”這是同學眼中的劉嘉憶，
　　“偶爾也會打打游戲，但常常捧著書看到深夜，計算到凌晨；上英文網站，下載英文資料，問他題目，發現他的思路與我們都不一樣，他會用更簡單的方法來計算或解釋，有時一個公式就可以搞定。”這是室友眼中的劉嘉憶。
　　“從小就內向，不愿意與人溝通，也不愿別人干涉。他要是不想說話，你怎么問他也不會吱聲。孩子在家時，我們父子溝通就很少。初二時發現他對數學很感興趣，周末把房門一關，就愿意悶在屋里做題，帶他出去玩都不愿去。”這是父親眼中的劉嘉憶。
　　隨著各媒體對劉嘉憶報道的增多，劉嘉憶的知名度與日俱增，好奇的人們居然“挖”到了劉嘉憶的中學，很多人都認為可能劉嘉憶在中學就是一個數學天才，但是高中老師的回憶卻讓人們“失望”了，但是這也是一種必然。“劉嘉憶的學習方式方法和大多數同學都不太一樣。他很少會按部就班地學習，但是融會貫通的能力很強。解題可以得出正確結果，但對其中的步驟往往極盡省略，跳躍性很強。別的同學需好幾步推算得出的結果，他一步就到位了。因為高考答案都是按步驟給分，所以他的得分不會名列前茅。”
　　這一現象直到劉嘉憶進入中南大學數學科學與計算技術學院依舊如此，每次數學考試，他的成績并不拔尖。
　　“這只怪我馬虎慣了。考試過程中，我的演算過程太亂、解答不太標準，都影響加分。”對此，劉嘉憶有些不好意思。
　　毫無疑問，劉嘉憶成了中南大學現階段最閃亮的“星”，中南大學為他擬定了一個培養方案，主要內容是讓他提前畢業并直博、成立指導教師小組、送他出國留學等。
　　10月17日，劉嘉憶通過論文答辯，成為中南大學2012級直博生，這比正常程序提前了大半年時間。
　　侯振挺教授千方百計為他創造條件，鼓勵他參加有代表性的學術會議，并和他成立了一個討論組，首先從數理邏輯中的“模型論”開始討論。“這是數理邏輯的主要分支之一，研究形式語言與其模型之間的關系，將來研究要再上臺階，必須具備扎實的基礎知識。”劉嘉憶說。
　　不僅如此，劉嘉憶前不久投給《美國數學會匯刊》的論文獲得威士康星大學、伯克利大學等幾位教授很高的評價，不久就會公開發表。
　　“除了數學，我還喜歡物理，但是物理需要做大量的試驗，需要成本，對一個學生來說也不會有那么多資金。我還喜歡心理學，也曾設計了一組關于認知的心理實驗，但是比較而言，我最熱衷的還是數理邏輯。40歲以前只攻數學，別的興趣等40歲以后再發展。”對于自己的未來，劉嘉憶似乎早就有了打算。
　　劉嘉憶成功了，他成功破解了全世界無人能解的數學難題，劉嘉憶受關注了，這就不僅僅是他解開難題，而是在他破解難題背后引發了的種種思考：一個非高分、非考試型、做題不按常理思維、大學里整日泡在圖書館里的學生為什么會取得今天的成就，對我們的學校教育、家庭教育有著怎樣的啟示？
　　中南大學數學科學與計算技術學院院長劉再明說：“劉嘉憶引發了中南大學乃至整個教育界、學術界的思考，在自主招生、學術創新、人才培養等方面，學校已經準備啟動新的機制和措施，讓更多的劉嘉憶出現在大家的視野當中。 ”
　　責任編輯 陳晰