劉路：“數學奇才”是怎樣煉成的

張強

愛科幻電影，是《哈利·波特》忠實粉絲，還是學院長跑冠軍。他年方22歲便在國際數學界嶄露頭角，他是學院的“中跑雙冠王”，他戴著太陽帽，不愛說話、輕聲細語……

他經過自己的努力，作出了對拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究，被認為徹底解決了英國數理邏輯學家Seetapun于上世紀90年代提出的一個猜想。2012年3月，還在讀大四的劉路被聘為中南大學“正教授”，一時間成了大名人，但他并非傳統意義上的“書齋男”。

一套巨著開啟數學不解之緣

說劉路是奇才，他自己并不如此認為。小時候的他，對數學沒有特別偏好，父母也從未特意培養過他在這方面的興趣。初二那年，劉路偶然接觸到美國數學史家M·克萊因的著作《古今數學思想》，這是一套論述從古代一直到20世紀頭幾十年中重大數學創造和發展的書籍。正是這套書籍，讓劉路對于數學、物理等自然科學開始產生了興趣，并與數學結下不解之緣。

劉路的初中成績并不穩定，浮動很大。成績好的時候全年級二三十名，差的時候倒數幾十名，這樣的過山車并沒有引起劉路父母過多的反應。劉路從未因成績起伏而受到指責，但也很少獲得父母的獎勵。這種家庭教育方式，讓劉路面對分數這個“學生的命根”，多了幾分淡然，劉路將更多的時間和精力放在了那些奇妙的“數字”上。

高中階段，劉路的數學才華開始逐步顯現。也是這個時候，他越發迷上了思考問題，開始思考“科學方法論”。

劉路的數學思路敏捷而獨特，解題步驟和思考方式常常出人意料。高一的他，開始嘗試閱讀全英文的數學書籍。“高中時總會因為做出別人沒有做出的題，或因為解題方法比較新穎受表揚，就會覺得很開心，這是數學帶給我的樂趣。”

2008年高考結束，父母希望劉路報考自動化控制之類容易就業的專業，但劉路執意不聽。最終，劉路被中南大學數學與統計學院錄取。

“靈光一現”破解“猜想”

大二的時候，劉路開始自學起數理邏輯的知識，閱讀了《數理邏輯理論》等三本專業書籍。

數理邏輯既是數學的一個分支，是數學基礎的一個不可缺少的組成部分。劉路在這個領域進步很快，很有心得。他很多次興奮地推導出一些概念和思路，后來在閱讀書籍時卻發現已經有所介紹，常常經歷“最初認為自己想法很靠譜”的“大喜”，到“發現它原來不是新想法”的“大悲”。

大三的暑假，劉路開始自學數理邏輯的一個分支反推數學（通常數學大致是從公理到定理的研究，而反推數學則是從定理到公理的研究）。在這個過程中，劉路接觸到拉姆齊二染色定理。

拉姆齊二染色定理源自1930年，英國數學家弗蘭克·普倫普頓·拉姆齊《形式邏輯上的一個問題》的論文中的證明R(3，3)＝6。可以通俗地解釋為：在一群不少于3人的人中，若任何兩人都剛好只有一個共同認識的人，這群人中總有一人是所有人都認識的。

海內外不少學者都在進行拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究，1995年，英國數理邏輯學家西塔潘提出了關于拉姆齊二染色定理證明強度的猜想，即“西塔潘猜想”，用專業術語描述，他猜測“RT_22能推出WKL”。

對于“西塔潘猜想”，劉路大二便已經看到過，卻從未想過自己有天會去論證它。就在2010年10月的一天，劉路在看書的時候，“靈光一現”，認為如果利用之前學到的一個方法稍作修改便可證明西塔潘猜想。一向淡定的他興奮得“心臟快要跳出來了”。他立即跑回宿舍，連夜用英文寫出證明過程的論文《“RT_22 does not imply WKL”》（即“RT_22推不出定理WKL”），以筆名“劉嘉憶”投給了美國芝加哥大學主辦的《符號邏輯期刊》。劉路的研究結果對沉寂了17年的“西塔潘猜想”給出了答案！

《符號邏輯期刊》是數理邏輯領域的國際權威雜志，該刊主編、邏輯學專家、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯杰弗德教授一直是西塔潘猜想的研究者，他看到劉路的證明后很感興趣，但因之前從未聽說過中國數學界有這號人物，所以也有些疑慮。

一個月后，劉路收到漢斯杰弗德發來的E-mail：“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題最終解決感到非常高興，特別是你的證明如此漂亮，請接受我對你的研究成果的祝賀！”芝加哥大學博士達米爾·扎法洛夫認為：“這是一個重要的結果，促進了反推數學和計算性理論方面的研究。”

2011年9月，劉路獲邀在美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上作了40分鐘報告，他是這次會議上亞洲高校的唯一參與者。

“我愛數學，渴望成為大數學家，我也希望自己能成為在多個領域有所建樹的大學者。在我內心中，一直有一種渴望超越別人，渴望證明自己的動力。這個‘別人有時是我身邊的人，有時是歷史上的偉人。正是這種‘野心，讓我不甘心放棄任何一個難題；也正是這種‘野心，讓我在面對成功和榮譽時能淡然處之。”劉路絲毫不掩飾對自己鐘情的數學的熱愛，和對取得該領域建樹的“野心”。

最近，劉路獲得了伯克利等三所國外知名大學數理邏輯相關專業的錄取通知書。除了對數學基礎理論的研究，劉路又開始“瞄”上了數學與計算機交叉學科“人工智能數據挖掘專業”，開始自修計算機基礎知識，練習編程，收看網絡公開課。“我將竭盡所能追求自己的夢想，追求我心愛的事業，我誓將興趣進行到底。”劉路信心滿滿。

檔案

劉路，筆名劉嘉憶，中南大學數學科學與計算技術學院應用數學專業08級本科生。他經過自己的努力，作出了對拉姆齊(R amsly)二染色定理的證明論強度的研究，被認為徹底解決了英國數理邏輯學家Seetapun于上世紀90年代提出的一個猜想。2012年3月，中南大學決定聘請22歲的劉路為正教授級研究員，劉路成為目前中國最年輕的教授。