靜姝
華裔數學家張益唐近兩年經常回國進行學術演講,每次到訪國內高校,能容納幾百人的報告廳總是座無虛席,連走廊和后門也擠滿觀眾。
其實,張益唐這幾年經歷了“冰火兩重天”。4年前,提起這個名字,大家是陌生的。那時候,他還只是美國新罕布什爾大學的一名不起眼的講師,非但沒有穩定的研究席位,還曾一度“流浪”美國各州,不時借住朋友家中,靠打零工為生。
年過花甲的張益唐個子不高,帶著一副普通的方框眼鏡,臉上的表情總是謙遜而柔和,演講時習慣“自我吐槽”,比如在建議高校的老師應該去“屈尊”指導中學生時,會說:“去點撥一個中學生,比我現在在這里裝模作樣好多了。”
說完,他又被自己逗樂,羞澀地摸摸后腦勺,解釋說:“我總覺得我在裝模作樣。”
這樣一個看起來有些內向的數學家,腦子里思考的問題卻很“瘋狂”。2013年5月,他在國際頂級刊物《數學年刊》發表論文,在不依賴未經證明推論的前提下,發現存在無窮多個之差小于7000萬的素數對,解決了困擾數學界上百年的難題“孿生素數猜想”,引發學術界的沸騰。
“板凳要坐十年冷,文章不寫半句空”,曾經名不見經傳的張益唐像“新星”一樣,聲名鵲起。
有媒體稱,張益唐就是金庸小說里深藏不露、橫掃武林的掃地僧,在數學界沉寂多年終于爆發。
如此傳奇的渲染不禁讓人好奇,張益唐的人生到底經歷了什么?
童年:“這個小孩兒將來不得了”
張益唐生于1955年,父親是清華大學的教師。由于父親早年曾從事過地下工作,張益唐的家庭在1959年的反右傾運動中受到了深重打擊,精神一度崩潰的母親無奈將他送到上海外婆家生活。
外婆家的人最高學歷只是初中。于是,張益唐稱自己從小就生活在一個“并不重視知識”的環境里。“別的小朋友都在一起玩耍,我總是喜歡饑不擇食地翻看舅舅、姨媽留在家中的各種書籍。”他說。
三、四歲時,張益唐就能熟練地背出100多個國家的首都,歷朝歷代的年號和皇帝,還連問帶猜地看完了《林海雪原》、《西游記》里的故事。父親和外婆都覺得“這個小孩兒將來不得了”。
據張益唐回憶,8歲時,他用外婆給的零用錢買到了第一版《十萬個為什么》的第八冊——數學。書里面,有兩個世界級的數學問題激發了他的好奇心,一個是“任何一個偶數都可以寫成兩個素數之和嗎?”,即“哥德巴赫猜想”;另一個就是費爾曼定理,至今他還記得書中最后一段的內容:“看來這個問題還要留給未來的數學家解決,讀者們努力吧。”
當時的張益唐肯定沒有想到,“未來的數學家”就是自己,更沒有想到,自己能在和這兩大難題并列的“孿生素數猜想”中,取得突破性進展。
后來張益唐又在外婆炒菜的空檔突發奇想,琢磨著小三角形套到大三角形的情境,驚奇地證出了“勾股定理”。這時,他發現,數學是可以被證明的。這些事激發了張益唐對數學的探求欲。
“我的童年在精神上并不滿足。在一個物質貧瘠、政治烙印深重的時代,沒有人在天賦上引導我。”張益唐坦言,很羨慕現在的一些神童,有父母在邏輯和數學上做專門訓練,甚至十二、三歲就考上大學,年紀輕輕就能讀完博士。
北京:苦讀華羅庚《數學導引》
1966年,上小學四年級的張益唐被父母接回了北京,張益唐開始廢寢忘食地鉆研數學。
很快,張益唐升入了清華附中,并展現了在數學和記憶力方面過人的天賦。“當時的數學課會計算‘為了造一個房子,占用了多少貧下中農的土地,這得是多大的罪惡這樣的問題,我總是全班第一個算出來的。”
好景不長。1970年,張益唐隨母親下放到湖北省陽新縣五七干校,雖然當地有輔助的中學,但基本都以勞作為主,他的“數學夢”也就此耽擱了。
1971年的暑假,張益唐到上海探親。在書店里,他發現了復旦大學夏道行教授寫的《π和e》,張益唐第一次知道了e和π是無理數,但書中并沒有給出π為什么是無理數的證明。
他聯想到了小時候看到的古希臘三大幾何難題中的“化圓為方”,因為π是超越數,所以“化圓為方”是無解的。“這本書又專門提到超越數,好像又激發了我對數學的興趣。”他說。
回到北京后,因為父親做過“地下黨”,歷史問題有待解決,張益唐讀高中和工作的機會都被無情剝奪。在“無所事事”的兩年時間里,他經常跑到北京西單舊書店看那本5塊5毛,自己卻買不起的華羅庚《數學導引》。“總算知道了怎么證明π是無理數。”他笑說。
后來,張益唐通過高考如愿以償地來到了北大數學系。扎實的學風給他在本科與研究生階段的數論研究夯實了基礎。
讀博:雖入錯行卻不忘初心
一直研究數論的張益唐來到了美國普渡大學攻讀博士,從解析數論轉到代數幾何方向。他提到,早在1984年的全國數論會議上,就有人寫信給他當時的碩士生導師潘承彪教授,表示張益唐會在解析數論上大有作為,搞幾何代數十分可惜。
但張益唐還是跟著導師莫宗堅做了代數幾何,兩人在學術上有了分歧。他指出,自己的博導是研究經典的代數幾何,技巧性很強,所以自己的研究大部分都是自學的。“也不是說沒跟著他學東西,有很多事情,弄得很不愉快。”說到這里,張益唐皺了一下眉頭。
博士畢業后的六、七年,張益唐借住在朋友家里,四處在餐館打工,過著漂泊不定的日子。“但正是那幾年,我又回到了解析數論上。”說到自己心愛的領域,張益唐的眉頭舒展了開來。
直到1999年,經新罕布什爾大學任教的葛力明教授推薦,張益唐來到了新罕布爾大學做助教,繼續研究解析數論。
2001年,張益唐在重量級數學刊物《杜克數學》上發表了一篇關于黎曼假設的文章。當時的系主任,曾證明出四色定理的世界級數學大師凱尼斯·阿佩爾對張益唐評價極高,想推薦他爭取一個講師職位。
但這篇文章并沒有給張益唐帶來期望的結果。“有人說我發表文章少,(你)也不見得(發表)比我多,有的人在系里教課也不好。”他咧嘴笑笑,說自己并不糾結。
閃光:靈感來自“很長很長時間的積累”
2005年,張益唐看到了由美國人戈德斯通(Goldston)、匈牙利人平茲(Pintz)和土耳其人伊爾迪里姆(Yildirim)三位數學家(簡稱為GPY)合作完成的一篇最接近證明“孿生素數猜想”的論文。雖然已經接近猜想,但它仍不能證明存在一對素數其間隔總是小于某一個特定有限值。
對于靈感出現的日子,張益唐認為,一些媒體將其“神化”了。“這個靈感是真的,但是它是很長很長時間的積累。”他說。
那是在2012年7月,正在朋友家做客的張益唐突然想到,如果限制一下某些條件,或許能夠讓證明的難度大大減弱。隨后,他將自己的研究成果寫成論文投稿給了《數學年刊》,僅僅三周該論文就被審核發表,創下了《數學年刊》創刊130年來最快接受論文的紀錄。
《數學年刊》審稿人亨里克·艾溫尼高度評價說:“這項研究是一流的,作者成功證明了一個關于素數分布的里程碑式的定理。”
一年后,張益唐的7000萬對素數對已被數學家們縮小到246,越來越接近最終孿生素數猜想。
“有人問我如果你出不來,是不是覺得一生就毀掉了?我覺得沒什么,我活得好好的。”對于“老來成名”,張益唐說,自己很“淡定”。
實際上,同出名后的生活相比,張益唐表示更喜歡以前默默無聞的日子。他說,成名后,面對很多盛情難卻的場合,他都會想到金庸在《笑傲江湖》后記里的那句“人在江湖,身不由己。”
“我這人不懂世故,上次跟我在新罕布爾大學的同事這樣說,他覺得我是在‘得了便宜賣乖。”他再一次“吐槽”自己道。
責任編輯:鐘鑫
實際上,同出名后的生活相比,張益唐表示更喜歡以前默默無聞的日子。他說,成名后,面對很多盛情難卻的場合,他都會想到金庸在《笑傲江湖》后記里的那句“人在江湖,身不由己。”endprint