總統身邊的數學家

□ 玄增星

沒人能算出法國數學家塞德里克·維拉尼下一步會站在什么位置。他曾經站在被稱為“數學界諾貝爾獎”的菲爾茨獎領獎臺上，也曾出現在紀錄片導演的鏡頭前，照片還登上過時尚雜志。人們最近一次看到他，是在總統身邊。新年伊始，法國總統馬克龍首次訪華，維拉尼是團隊一員。

他跟總統的關系并非一向這么和氣。維拉尼曾聯合幾位諾貝爾獎得主給法國政府寫公開信，公開抗議削減科研支出的決議，最終讓總統妥協。近幾年，他協助一些非洲國家成立研究中心，給當地兒童上啟蒙算術課，還計劃建造世界上第一個數學博物館，使其成為“教育、科研和產業交匯的場所”。2009年擔任法國數學研究機構龐加萊研究所所長后，他努力為同行爭取研究經費，幾年間為法國和國際數學聯盟(IMU)募集到2400多萬美元的捐款。

“人們常常誤以為研究數學只是枯坐、冥想、奮筆疾書，其實這是一項極為社會化的活動。你可以在討論、偶遇以及一系列機緣巧合中找到靈感。”維拉尼相信，數學家必須擅長與人溝通，需要“不斷旅行，不斷遇到不同的人，不斷與他們打交道”。

十幾年前，維拉尼就自學建立了個人網頁，并在上面將玻爾茲曼、麥克斯韋、約翰·納什和阿蘭·圖靈列為自己的“英雄”。這些數學家都以前所未有的創造性把數學的抽象應用到了經濟學、物理學、計算機或工業界。

“在當代，數學家是世界上最好的工作。通信理論、壓縮傳感、人工智能、圖表分析、線性編程、流體模擬……數學在這些領域都有規模巨大的工業應用，并且擁有無限商機。”他希望通過應用，讓數學能夠真正融入人類社會。

跟大多數數學家一樣，推動他前進的是數學的美。“法國人相信，任何一個問題都有普適的解決方式，信奉抽象和純粹的美。”在他看來，數學是一門性感的學科，并且帶來的愉悅會更加持久，“可以持續幾小時，甚至幾天”。曾經有人問他為何如此迷戀數學，他的回答是，“愛情無法解釋”。

“美”是他生活中出現頻率最高的詞之一。他坐飛機一向只選擇經濟艙，因為“從統計學意義上來說，經濟艙里的姑娘更可愛”。在巴黎高等師范學院做助理研究員期間，他每天都去電影院，最喜歡的電影明星是撲閃著大眼睛的奧黛麗·赫本。

站在菲爾茨獎的領獎臺上時，他頂著一頭齊肩褐發，定制的西裝三件套上戴著袖扣和懷表，胸前巨大的胭脂紅領結旁別著一只淡紫色的寶石蜘蛛。他有30多只裝飾蜘蛛，其中不少是法國里昂蜘蛛工藝坊的師傅專門為他設計的。

他把玻爾茲曼方程看作“世界上最優美的方程”。在巴黎高等師范學院上學時，他一邊在昏暗的走廊里散步，看著光線從一扇扇門下透出來，幻想著凡爾納小說中“仿佛從潛艇的舷窗中透進來的一道道泛著冷光的波浪”，一邊思考著如何把這個方程變得更美。“我們應當首先承認真實的存在，然后在真實的理論中欣賞美，而美反過來也會增加研究的動力。”

為了追求這種美，維拉尼長期忍受著混亂和沮喪的生活，2009年，在美國普林斯頓大學做訪問學者期間，維拉尼幾乎每天都躲在臥室，關上百葉窗，一圈圈地原地打轉，腦子里全是朗道阻尼、正則化、牛頓迭代，跟別人說話最多敷衍幾個字，甚至只是“哼”一下，在一旁忙著照顧孩子和準備晚飯的妻子都忍不住說他“太奇怪了”。

就連聽報告時，他都會站在最后一排，只穿著襪子在地上來回踱步，“有利于尋找靈感”。中間休息時，他依舊只穿著襪子就匆匆趕回樓上的辦公室，給合作研究者克萊蒙·穆奧打電話。他們之間7小時的時差為幾乎不間斷地工作提供了便利，維拉尼在普林斯頓工作到半夜，3小時后，身在法國的穆奧就能到達辦公室，準備接手。相隔兩地的兩位研究者依靠電話和郵件彼此溝通，一個月的來往郵件可達兩三百封。僅在離開普林斯頓那一天，維拉尼廢棄的草稿紙就能裝滿4個紙簍。

一天清晨，在只睡了幾個小時之后，他“清楚地聽到腦袋里有個聲音”“把第二項移到等式另一邊，傅里葉展開然后在L2域反變換。”這是人類對等離子體的矛盾穩定特性完整數學證明的開始。他激動地罵了一句臟話。

幾個月后，因為對非線性朗道阻尼的證明以及對玻爾茲曼方程收斂至平衡態的研究，維拉尼被通知獲得了2010年的菲爾茨獎。領獎前，菲爾茨獎的評委會曾擔心他會像格里戈里·佩雷爾曼一樣拒絕領獎，他坦然地說自己“境界還差得很遠，會痛痛快快地接受。”

他渴望各種世俗意義上的“成功”。由于菲爾茨獎只頒發給40歲以下的數學家，他在35歲的時候就仔細計算過，如果到2014年頒獎時，自己就超齡3個月了。“要想得獎，要么在2010年，要么將永遠失去機會。”他在自己的書中寫道。

獲得菲爾茨獎之后，維拉尼徹底成了一位“公眾人物”。他開始頻繁接受媒體采訪，每年會接到成百上千個公開演講的邀請。他還參與了法國申請2025年世博會的項目，與法國大廚、作家、宇航員、企業家和航海家一起成為了代表法國文化的6個人物之一。他也開始參與政治，在2017年法國國民議會選舉中，他當選為巴黎大區南部埃松選區議員，并且認為把數學與政治結合，是“必要且很酷的事情”。

在維拉尼看來，自己是在延續18世紀法國大革命留下的傳統：知識分子要積極參與社會生活，也有責任發表觀點。“畢竟，民主意味著參與。我認為，作為知識分子，我們有責任為公共討論作貢獻。”

他希望用各種方式讓大家明白，數學無處不在，它“改變了人們思考、解決問題和推理的方式，顛覆了當今社會的方方面面”。

“數學可能很抽象，但它并不無聊，它能夠讓我們測量地球的尺寸，觀察看不見的原子，或是檢測肉眼不可識別的微小形變。”他在一次演講中提到，“如果你們只能從我這里了解到一樣東西，那應該是：數學讓我們超越人類的直覺，探索我們無法觸及的領域。”

維拉尼把數學看作人類抵御機器的最后一道防線。“現在的人工智能距離超越人腦還很遙遠，它也許會下棋，但學會證明定理可并不簡單。”他說，“也許需要人類擔心的那一天終究會來，但在那之前，我們還有時間。”