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張益唐:成就堪比陳景潤,曾淪為給人送外賣

2018-01-20 02:03木匠
北廣人物 2018年3期
關(guān)鍵詞:素數(shù)講師數(shù)學(xué)家

□木匠

今天,我要給大家介紹的這位傳奇人物,名叫張益唐。他的故事非常特別,以至于有人說“不僅堪比陳景潤,甚至比被拍成電影《美麗人生》的約翰·納什還要精彩?!?/p>

一張益唐,1955年出生在上海的一個知識分子家庭。他的父親是一位電氣工程師,母親在機關(guān)工作。他從小就愛看書,有過目不忘的本事。4歲,就能背出100多個國家的首都和中國歷史上所有皇帝的年號;9歲,字還沒認(rèn)全,就連問帶猜地看完了《西游記》、《林海雪原》等,堪稱神童。然而,張益唐的求學(xué)之路卻是異??部?。1959年,反右運動開始,他的家庭遭受了沉重打擊,母親精神崩潰,父親只好將他送到了外婆家。一天,外婆給了他一些零花錢,他就用這些錢給自己買了一本《十萬個為什么》。當(dāng)時,他的這個舉動,在小伙伴們眼里,實在奇葩?!妒f個為什么》里提到了幾個世界性的數(shù)學(xué)難題,并在后面寫道:“看來這些問題,還要留給未來的數(shù)學(xué)家去解決?!蹦莻€時候,他一定不曾想到,這個“未來的數(shù)學(xué)家”,就是他自己!《十萬個為什么》引發(fā)了張益唐對數(shù)學(xué)的濃厚興趣——9歲時,他就證明出了“勾股定理”,這連他自己都感到非常吃驚。13歲時,他們一家從上海搬到了北京。當(dāng)時,“文革”已經(jīng)開始了,學(xué)校都停課了,可他卻一頭扎進(jìn)書堆里,兩耳不聞窗外事地遨游在數(shù)學(xué)的海洋里。

1970年,母親被下放到五七干校,張益唐也跟著去了,父親則被下放到了另一個農(nóng)場。幾年以后,他回到北京,因為當(dāng)時高考制度已被廢除,他進(jìn)了一家鎖具廠,當(dāng)了工人。

1978年,全國恢復(fù)高考,張益唐欣喜若狂,花了幾個月的時間,自學(xué)了高中所有的課程。幾個月后,他終于如愿以償?shù)乜忌狭吮本┐髮W(xué)數(shù)學(xué)系。這一年,他已經(jīng)23歲了。北京大學(xué)是中國頂級學(xué)府,北大最不缺的就是學(xué)霸。而張益唐卻是學(xué)霸中的學(xué)神,據(jù)他的同學(xué)回憶說:“崇拜他的姑娘能從學(xué)校南門排到了北門?!?/p>

1982年,張益唐本科畢業(yè)后,又師從北大著名數(shù)學(xué)家潘承彪教授讀了3年碩士。時任北大數(shù)學(xué)系主任的丁石孫教授,對他欣賞已久。1984年,丁教授把他推薦到了美國普渡大學(xué),讓他到那里攻讀博士學(xué)位。二赴美時,張益唐就帶了一個小箱子、一個挎包、一雙筷子和一本《古文觀止》。但讓他萬萬沒有想到的是,此行,非但沒有讓他在學(xué)業(yè)上再攀高峰,反而讓他淪為端盤子、送外賣的小工!

張益唐的導(dǎo)師是著名數(shù)學(xué)家莫宗堅(美籍中國臺灣人)。讀博期間,張益唐選擇了世紀(jì)難題“雅可比猜想”作為自己論文的方向。當(dāng)他把這個想法告訴導(dǎo)師時,莫教授感到很驚訝,因為這個“雅可比猜想”是代數(shù)幾何領(lǐng)域中最難攻克的難題之一。他一個初出茅廬的中國學(xué)生,竟然要挑戰(zhàn)這個令許多世界頂級數(shù)學(xué)家都頭疼的問題,自信從何而來?但讓莫教授萬萬沒想到的是,短短兩年時間,張益唐就完成了他的博士論文,成功地證明了“雅可比猜想”!

作為一大世紀(jì)難題,“雅可比猜想”無論何時,都是一個熱門話題,當(dāng)時,許多數(shù)學(xué)家都對他的證明十分感興趣??墒牵?jīng)過多位數(shù)學(xué)家的驗算與核對,悲劇發(fā)生了——在他的證明里,使用了其導(dǎo)師莫宗堅的一個已發(fā)表的成果,但這個成果卻被證明是錯誤的。其實,在數(shù)學(xué)界,之前的研究成果后來被證明是錯誤的,是件很平常的事。況且,張益唐當(dāng)時還很年輕,這都不算事兒。但由于此事又牽扯到了莫教授的其他一些研究成果。師生兩人的關(guān)系開始變得微妙起來。

兩年的心血就這樣付諸東流,但這并未使張益唐灰心,雖說他最終也沒能攻克“雅可比猜想”,不過他對這個問題的研究還是很有價值的。所以,在讀博的最后一年(最多只能讀7年),他還是拿到了普渡大學(xué)的博士學(xué)位。但由于師生關(guān)系不融洽,他在畢業(yè)時,沒有拿到導(dǎo)師莫宗堅寫的推薦信。而且即使有教授評論他對“雅可比猜想”的證明“是近年來最好的一個,只是一個細(xì)節(jié)沒有完全搞清楚”,但極度追求完美的他,也不屑于就這樣發(fā)表自己的論文。而在美國,博士畢業(yè),沒有導(dǎo)師的推薦信,是很難得到一份與其博士身份相符的工作的。這時,一直對他十分看好的已從系主任升任北大校長的丁石孫教授,曾希望他回北大執(zhí)教。可是他卻覺得以他現(xiàn)在這樣的狀態(tài)回去,有點無顏見“江東父老”,于是,他拒絕了丁校長的好意……

三之后,張益唐在美國經(jīng)歷了一段找工作四處碰壁的時光。當(dāng)時,他的一個在美國開著一家連鎖快餐廳的朋友,在得知了他的窘?jīng)r之后,主動邀請他去幫忙。再以后,他不僅在餐館里洗過碗,送過外賣,還曾在一家汽車旅館里當(dāng)過小工,經(jīng)常窮到兜里摸不出一分錢,一度借住在朋友家的地下室里,過得極其落魄。因為他的興趣始終在數(shù)論方面,可在現(xiàn)代數(shù)學(xué)中,數(shù)論沒什么實際用處,所以他的才華一直沒有被很多人認(rèn)識到,甚至還有一些朋友瞧不起他,經(jīng)常對他冷嘲熱諷。其實以他的天賦,只要稍微肯靈活一點,做點有實際用處的事情,未必掙不到錢,可是他卻不屑于那樣去做。就是在這樣的狀態(tài)下,他過了七年。

1999年,當(dāng)時在美國一個實驗室工作的他北大的師弟唐樸祁找到了他,向他請教了一個困擾了自己很長時間的數(shù)學(xué)問題。他只用了7天時間,就給解決了。唐樸祁驚訝地說:“天才就是天才!他已經(jīng)離開學(xué)術(shù)界七年了,怎么在數(shù)學(xué)上還有如此強大的實力,這樣的才華不應(yīng)該被埋沒啊。”不久,實在看不下去了的唐樸祁和另一位北大校友,合力為他在新罕布什爾大學(xué),謀了一份臨時講師的工作。

所謂臨時講師,就是沒正式編制,上一節(jié)課給結(jié)一次工資的臨時工,隨時都面臨著再失業(yè)的風(fēng)險,可他卻憑著出色的教學(xué)能力,在大學(xué)站住了腳跟,一干就是14年。但講師還不能算是學(xué)者,他依然沒有得到學(xué)術(shù)圈的認(rèn)可。那個時候,他經(jīng)常和學(xué)生們說:“我不相信金錢是衡量一個人是否成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)。不是說你賺了很多錢,你的人生就很有意義。所以,如果你們有志于做學(xué)問的話,我建議你們不要輕易放棄你的理想?!彼沁@樣去說,也是這樣去做的,他就從未放棄過自己的理想。直到48歲,他才和一個華裔姑娘結(jié)了婚,但是婚后他們也不常在一起,因為他需要一種孤獨的思考空間,她不理解他的數(shù)學(xué)研究,但能理解他這個人,她所能做的就是默默地支持他,不去妨礙他。他每次授完課,就會一頭鉆進(jìn)自己的數(shù)學(xué)世界里苦思冥想。實在累了的時候,他也會讀點唐詩宋詞,他說他很喜歡老杜的一句詩——庾信平生最蕭瑟,暮年詩賦動江關(guān)。也就是從那時起,他開始研究起了“孿生素數(shù)猜想”。“孿生素數(shù)猜想”是1900年由德國數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·希爾伯特提出的,他同時還提出了23個數(shù)學(xué)問題,其中就有著名的“哥德巴赫猜想”和“黎曼猜想”。兩百多年來,曾有無數(shù)數(shù)學(xué)家對這個問題進(jìn)行了大量的研究,但始終沒有任何進(jìn)展。

四轉(zhuǎn)眼之間,張益唐已經(jīng)58歲了,還是一個寂寂無名的講師。在做講師的十多年間,他只發(fā)表過兩篇很一般的論文。英國數(shù)學(xué)家哈代曾經(jīng)說過,數(shù)學(xué)比起其他科學(xué)來說,更像是“年輕人的游戲”,沒有哪個重大成果,是由過了50歲的人研究出來的。而他卻在58歲時,打破了這個“年輕人游戲”的規(guī)則。2012年7月3日,張益唐去科羅拉多州拜訪一個指揮家朋友,并順便為其兒子輔導(dǎo)一下數(shù)學(xué)。授課之余,他信步來到朋友家的后院,那里有兩株樹,朋友說有時會有小鹿跑到樹陰下面來納涼,他就待在那里,抽著煙等著,看能不能等到梅花鹿。雖然鹿沒等來,但卻讓他等來了一個天大的靈感!電光火石之間,他想到了一個前人從未想到過的破解“孿生素數(shù)猜想”的方法。他興奮極了,之后,他用幾個月的時間,一口氣完成了《素數(shù)間的有界距離》。2013年4月17日,他把論文投給了《數(shù)學(xué)年刊》。給他審稿的是世界頂級解析數(shù)論專家伊萬尼茨。伊萬尼茨在看到他的這篇論文時,第一反應(yīng)是“這不可能是對的”,但再看了幾眼之后,又說:“這不像是在胡說八道?!痹诮酉聛淼囊粋€星期,伊萬尼茨一直都在看這篇論文,并不斷地說:張的這個想法是個非常、非常、非常好的想法;第二個星期,伊萬尼茨終于完全看懂了他的思路;第三個星期,伊萬尼茨開始給他的論文逐字逐句地挑毛病。最終,他得出了這樣的結(jié)論:這是一個具有里程碑意義的大發(fā)現(xiàn),我徹底研究過了,沒有任何問題。

《數(shù)學(xué)年刊》是世界頂級學(xué)術(shù)刊物,向以審稿嚴(yán)格而著稱。很多成名數(shù)學(xué)家的論文,都會在他們那里被壓上幾個月,甚至幾年,才能被采納,而張益唐的論文只用了3個星期,就被該刊采納了,創(chuàng)造了《數(shù)學(xué)年刊》創(chuàng)刊130年以來最快被采納紀(jì)錄!那么,張益唐的這項研究成果究竟有多逆天呢?諾丁漢大學(xué)物理教師安東尼奧·帕蒂拉舉了個有趣的例子:假如在素數(shù)王國里,一個素數(shù)只能找與其鄰近的另一個素數(shù)結(jié)婚的話,那么像3、5、7、11這種小素數(shù),都很容易找到對象。但當(dāng)這個素數(shù)大到幾萬、十幾萬位時,要想找與它相鄰的下一個素數(shù),就如同是大海里撈針了。但是根據(jù)張益唐的研究發(fā)現(xiàn),不管這個素數(shù)有多大,和它相鄰的下個素數(shù)之間的距離,只會小于或等于七千萬。也就是說,七千萬步之內(nèi),必有芳草。七千萬固然是一個很大的數(shù)字,但這等于是把從大海里撈針,縮小到了在水塘里撈針。更重要的是,根據(jù)他提供的方法繼續(xù)演算,還可以把水塘變?yōu)橛斡境亍⑺?、水桶、水杯,直到最終求證。當(dāng)然,這還需要一些時間(事實也是如此,在他的論文發(fā)表后的幾個月時間里,加州大學(xué)洛杉磯分校的華裔數(shù)學(xué)家陶哲軒已經(jīng)將兩個素數(shù)間的最大差值縮小至5000。如今,全世界的數(shù)學(xué)家都在使用他的方法,繼續(xù)縮小著這個數(shù)字。據(jù)說,目前縮小到了246)。

五張益唐的論文在《數(shù)學(xué)年刊》上發(fā)表后,震驚了世界數(shù)學(xué)界,而當(dāng)人們找到他時,才更加吃驚地發(fā)現(xiàn),他居然只是一個臨時講師,這完全顛覆了人們以前的認(rèn)知。在沉寂了30年后,張益唐不鳴則已,一鳴驚人,從一個臨時講師直接躋身了世界頂級數(shù)學(xué)家行列。而當(dāng)他得知自己的論文將被《數(shù)學(xué)年刊》刊登的消息后,并沒有告訴自己的任何好友,只是給妻子打了一個電話:“你留意一下最近的報紙,也許會看到我的名字?!碑?dāng)時,妻子還對他說:“你喝多了吧?又在胡說什么?”直到網(wǎng)上鋪天蓋地都是關(guān)于他的消息后,妻子才恍然大悟,老公已經(jīng)名揚天下了。她急忙給他打了個電話:“既然出了名,就記得把頭發(fā)梳好。”后來,他還說:“其實,我當(dāng)時心里還是很淡定,并沒有特別高興,曾有人問我,你當(dāng)時就沒想到自己苦了這么多年終于成功了嗎?我說:‘真沒有想過這個問題,我總是覺得,如果我年輕時就成名了,無非好運氣早來了幾十年。其實早與晚,這對我來講,真沒有什么太大的區(qū)別?!卑ā蹲匀弧?、《科學(xué)美國人》、《紐約時報》和《衛(wèi)報》在內(nèi)的全世界主流媒體都以特大篇幅報道了張益唐的事跡。《衛(wèi)報》的標(biāo)題是:《鮮為人知的教授在折磨了數(shù)世紀(jì)數(shù)學(xué)精英的大問題上,邁進(jìn)了一大步》。

2014年,張益唐在獲得了美國數(shù)學(xué)學(xué)會頒發(fā)的科爾數(shù)論獎后,又獲得了瑞典皇家科學(xué)院、皇家音樂學(xué)院和皇家藝術(shù)學(xué)院聯(lián)合設(shè)立的羅夫·肖克數(shù)學(xué)獎。同年8月,他又被國際數(shù)學(xué)家大會邀請去,在閉幕式前,做了一小時的報告(國際數(shù)學(xué)家大會的受邀報告,通常為45分鐘)。同年9月,他又獲得了麥克阿瑟天才獎,還接到了美國普林斯頓高等研究院請他去做訪問學(xué)者的邀請。

吃盡半生苦頭的他,卻還是一如既往地低調(diào),閉口不談當(dāng)年和導(dǎo)師的過往,即使對最親密的朋友也三緘其口,每每有人提起,他都會說:“這個事情都已經(jīng)過去了,我不太愿意再提我在普渡的那些經(jīng)歷?!辈贿^,他又說:“普渡最近要給我一個杰出校友獎,我說我是不會去領(lǐng)這個獎的。在我心里,北大才是我唯一的母校?!惫Τ擅椭?,張益唐終于覺得他可以回國了。不料,在他回國的時候,又發(fā)生了個小插曲,領(lǐng)事館的人問他:“當(dāng)初,你為什么不回國?”極少生氣的他,竟然拂袖而去,后來他說:“如果我當(dāng)初就回國了,也許就不會有今天的成就了。因為世俗的壓力太大了,在國內(nèi),你要是幾年不出論文,那又會怎樣?而我又是一個信奉‘板凳要坐十年冷,文章不寫一字空’的人,我自己是可以沉得住氣,但我的家人呢?親朋好友呢?他們能沉得住氣嗎?但我在美國就沒有這個問題,我最欣賞美國的一個地方就是,無論你是在一個快餐店打工,還是在一個超市做收銀員,沒有人會看不起你。我這個人最怕人際關(guān)系了,也盡量不去參與這些東西。數(shù)學(xué)是門很純粹的學(xué)問,可能要幾十年才會頓悟,甚至可能一生無解……”

曾有人問過張益唐:“如果你始終沒有破解‘孿生素數(shù)猜想’,有沒有想過一輩子可能就能做個臨時講師呢?如果是那樣的話,你會不會后悔自己當(dāng)初的選擇?”他是這樣回答的:“不會呀,我覺得即使我最后什么也沒研究出來,那也沒有什么。畢竟我一直在做著自己喜歡的事,而且我這個人也一向不大關(guān)心金錢和榮譽,我覺得我一直也過得挺好的?!爆F(xiàn)在已很少有人能像他這樣,如此淡定地面對不公平的境遇了。幾十年,在無人理解,不被認(rèn)可的情態(tài)下,沉迷在自己的興趣里,然后,一夜之間,成為傳奇!你固可以說這一切都是源于他的天賦,但我卻覺得比天賦更重的是他這份超人的堅持,一旦認(rèn)準(zhǔn)一個目標(biāo),就會義無返顧地走下去,不管前方的道路有多坎坷。這不正是我們這個社會所需要的正能量嗎?

誠如一位網(wǎng)友所說:“每個時代,總還有那么一小部分人在默默地做有意義的事情,請相信,在中華大地上,肯定還有如張益唐一樣的傳奇,正耐心地等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。”

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