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陶哲轩:长大的神童Comments>>

发表于 2008-11-29 08:58 | Tags 标签:, , ,

Tao 在11月20日出版的美国《探索》杂志上,20位40岁以下的科学家被冠以了”Best Brains(中文版)”的称号。他们的专业遍布各种科学分支,但排名第一的是一位数学家,而且是最没有悬念和意外的一位:今年33岁的陶哲轩(Terence Tao)。

这个名字近来在国内也渐渐开始为大众所知,部分的原因估计是他的华裔身份——虽然他自认为是澳大利亚人并且一个汉字也不会写。他的光辉事迹在网络上流传得到处都是,仅列出最主要的几项如下:

——11岁、12岁、13岁连续三年代表澳大利亚参加国际数学奥林匹克,依次获得铜牌、银牌、金牌,是迄今最年轻的金牌获奖者(大多数获奖者年龄在15岁以上)。

——17岁大学毕业,20岁从普林斯顿博士毕业,24岁获得UCLA的正教授职位。

——2006年在国际数学家大会上获得菲尔兹奖,时年31岁。

需要指出的是这几项成就虽然令人叹为观止,但是单独来看都并非前无古人。德国数学家C. Reiher曾经获得过四届国际数学奥林匹克金牌外加一届铜牌(当然并非在那么小的年纪),获得过三枚金牌的数学家则为数不少。他也未尝成为美国最年轻的数学教授,他的师兄,数学家C. Fefferman于22岁就成为了芝加哥大学的数学教授。——这里的师兄是字面意义上的:他们都曾经师从普林斯顿的数学大师Elias Stein门下。他当然也不是最年轻的菲尔兹奖得主,他这位师兄Fefferman在29岁就得到了菲尔兹奖,而迄今最年轻的菲尔兹奖得主是法国数学大师J. Serre,记录是28岁。 但是这并不妨碍汇聚这些惊人成就于一身的陶哲轩成为新闻焦点,更不用提他年轻英俊的外表——顺便说一句,他本人在生活中显得比照片上还要年轻。可惜的是他早已名草有主了,他的妻子是一个韩裔工程师,是他在当教授时从自己的学生中认识的……跑题了。

然而公众关心和熟悉的部分恐怕也就到此为止了。是的,他很聪明,极其聪明,年纪轻轻就大奖在握,然后呢?

这里有个很微妙的问题,就是对数学家来说,聪明到底意味着什么?自然,压根一个笨蛋大概很难成为数学家,但是很多数学大师也并非以聪慧著称,例如陈省身先生就从来没当过任何意义上的神童。

数学家是一个个人风格之间差异巨大的群体,有的人健康开朗,例如俄国数学家柯尔莫格罗夫常常以滑雪和冬泳健将自诩;有的人潇洒浪漫,例如美国数学家斯梅尔很喜欢在海滩上一边看着夕阳一边想数学问题;有的人沉稳踏实,例如华人数学家丘成桐年轻时以每天工作超过十二小时著称;也有的人内向木讷,例如众所周知的陈景润大师。不幸的是,最后一种形象似乎在公众心目中是最深入人心的……

而聪明,哪怕是像陶哲轩这样惊世骇俗的聪明,也只能说是个人特质,而并非做一个出色数学家所必需的条件。正如我们所知的那样,国际数学奥林匹克的历届获奖者中只有一部分最终成为数学家,成为数学大师的则更少。但是和许多喜欢顺口抨击“体制问题”的人的想法不同,这其实只不过是个自然现象罢了。正如陶哲轩的同事,华人数学家陈繁昌评论过的那样,数学研究和数学竞赛所需的才能并不一样,尽管有些人(比如陶哲轩)可以同时擅长数学研究和数学竞赛。

除了智商以外,使得陶哲轩真正成为一流数学家的,也许还有他广泛的兴趣和知识储备以及深刻的洞察力。令他获得菲尔兹奖的最主要成果之一是他和另一位数学家合作证明了素数的序列中存在任意长度的等差数列,这个问题毫无疑问属于数论这一数学分支,而需要做一点背景介绍的是陶哲轩本人的专业同数论完全无关:他是一个调和分析以及偏微分方程的专家。这是典型的“陶哲轩式的”传奇故事:他能够敏锐地发现那些陌生的问题同自己擅长的领域的本质联系,然后调动自己的智慧来攻克之。和那些在一个数学分支里皓首穷经的大师不同,他所解决的问题已经遍历了无数看似彼此遥远的领域。这也许才是他最大的特色。正如他的师兄Fefferman所评价的那样,陶哲轩与其说像音乐神童莫扎特,不如说他像斯特拉文斯基。他不是只有一种风格,而是具有极其多变的风格。

另一个极好的例子是他近年来关于压缩感知(compressed sensing)方面的研究。这听起来不像是个传统的纯数学问题——至少和素数什么毫无关系,事实上,这个问题完全来自于信号处理的领域。问题本身可以简单描述如下:我们都知道,在数学上,要解出几个未知数就要列出几个方程才行。用信号处理的方式来表述,就是如果要还原一个信号(声音或者图像或者其他什么数字信息),那么信号有多大,我们就要至少测量多少数据才行。这是个一般的规律。但是实践中由于种种原因我们往往无法进行充分的测量,于是就希望能用较少的测量数据还原出较多的信息。本来这是不可能的事情,但是近来人们渐渐意识到,如果事先假设信号有某些内部规律(总是有规律的,除非信号是完全的噪声),那么这种还原是有可能做到的。在这个领域里,几篇极其关键的论文就出自陶哲轩和他的合作者之手。

事实上,关于陶哲轩是如何注意到这个问题的,在圈内也有一个流传很广的八卦:话说有一个年轻应用数学家正在研究这个问题,取得了很大进展,但是有些关键的步骤所牵涉到的数学过于艰深,于是他被这些困难暂时卡住了。某一日这个数学家去幼儿园接孩子,正好遇上了也在接孩子的陶哲轩,两人攀谈的过程中他提到了自己手头的困难,于是陶哲轩也开始想这个问题,然后把剩下的困难部分解决了……

(顺便提一句,由于陶哲轩和很多别的数学家的介入,压缩感知这个领域已经在这一两年来成为应用数学里最热门的领域之一,吸引了人们极大的注意。陶哲轩本人在2007年写过一篇极好的关于这个领域的普及性文章,松鼠会大概会在将来推出这篇文章的中文翻译,敬请期待。)

其实人们普遍觉得,陶哲轩最令人羡慕之处,不在于他惊人的天赋和出色的成就,而在于他在坐拥这些天才和成就的同时,也能成长为一个享有健康生活的快乐的“普通人”。他是个出色的合作者和沟通者,他自己曾经说过:“我喜欢与合作者一起工作,我从他们身上学到很多。实际上,我能够从调和分析领域出发,涉足其他的数学领域,都是因为在那个领域找到了一位非常优秀的合作者。我将数学看作一个统一的科目,当我将某个领域形成的想法应用到另一个领域时,我总是很开心。”

对于我们大多数人来说,成为像陶哲轩那样的天才恐怕是可望而不可即的事情。但是正是像我们一样的普通人们构成了这些天才成长的土壤的一部分。在中国这样的大国里,天才的出现并不稀罕,然而如何让他们健康自由的成长起来,恐怕会是一个颇令人思量的问题。

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  1. 读后感:中国不是没有神童,而是缺少一个好的环境让他们健康成长

  2. 不可能比高斯更牛吧,有庞加勒那么牛吗?陈省身拿的是四年一次的沃尔沃世界数学家大师级的奖,得奖的成就是开创性的工作,而不是解几个数学问题,只有创选数学工具,发展数学本身的天才才是大师级的,拿奖没有意义,年龄小,更没有什么意义,数学的成就不看年龄,给你二十年,能拿出一流的东西,长得帅,这一点不值得谈,男人要床上功夫好。

    • 好像你比菲尔兹奖的评选委员会里的那些数学家还有眼光啊!

    • 这位显然没听说过压缩感知这玩意儿吧

    • 数学这东西有人学的会,有人学不会;更不用说,开创性工作。

  3. 陶神童的关键是对数学原理真正理解透彻,把知识成为常识(这是国内一位高工的格言),成可随心所欲的工具。而交叉学科或说不同学科边际交集是未发现的富矿。又反思国内不少学者仅是“学园”式的公式推导,其学子也如此。有个真实案例,一位初中学历能装配出彩电的人,常质疑数学老师的父亲在教大学电子学的课,因其父亲是老知识分子,对半导体知识是一张白纸。父亲说电子学的物理问题都是数学问题。所以从陶神童案例,需反思:教授们是是否真懂所授的专业!

  4. 二楼说的是沃尔夫数学奖---终生成就奖,菲尔兹奖是四年一次,难度更甚于诺贝尔奖,但是限于35岁以下颁授,同时获得菲尔兹奖与沃尔夫奖的数学家当世仅有九个,知道的有芬兰的阿尔福斯,日本的小平邦彦,江山代有才人出,时代所限,阿基米德、牛顿、莱布尼茨、高斯、黎曼、希尔伯特、罗巴切夫斯基、阿贝尔、伽罗华、庞加莱这些开宗立派的旷世奇才哪个不比当今数学大师更为出色。。。。

  5. 沃尔夫数学奖获得者
    ▪ 盖尔范特 ( 1978 ) ▪ 卡尔·西格尔 ( 1978 ) ▪ 让·勒雷 ( 1979 )
    ▪ 安德烈·韦伊 ( 1979 ) ▪ 昂利·嘉当 ( 1980 ) ▪ 安德雷·柯尔莫哥洛夫 ( 1980 )
    ▪ 阿尔福斯 ( 1981 ) ▪ 奥斯卡·扎里斯基 ( 1981 ) ▪ 哈斯勒·惠特尼 ( 1982 )
    ▪ Krein,Mark Grigorievich ( 1982 ) ▪ 陈省身 ( 1983 ) ▪ 保罗·埃尔德什 ( 1983 )
    ▪ 汉斯·卢伊 ( 1985 ) ▪ 塞缪尔·艾伦伯格 ( 1986 ) ▪ 塞尔伯格 ( 1986 )
    ▪ 伊藤清 ( 1987 ) ▪ Lax,Peter ( 1987 ) ▪ 拉尔斯·霍尔曼德尔 ( 1988 )
    ▪ 弗里德利希·赫兹布鲁赫 ( 1988 ) ▪ 约翰·米尔诺 ( 1989 ) ▪ 阿尔伯托·考尔德龙 ( 1989 )
    ▪ 恩尼奥·德乔吉 ( 1990 ) ▪ 伊利亚·皮亚特茨基-沙皮罗 ( 1990 ) ▪ 里纳特·卡尔松 ( 1992 )
    ▪ 约翰·汤普森 ( 1992 ) ▪ 米哈伊尔·格罗莫夫 ( 1993 ) ▪ 雅克·蒂茨 ( 1993 )
    ▪ 尤尔根·莫泽尔 ( 1994 ) ▪ 罗伯特·朗兰兹 ( 1995 ) ▪ 安德鲁·怀尔斯 ( 1995 )
    ▪ 约瑟夫·凯勒 ( 1996 ) ▪ 雅科夫·西纳伊 ( 1996 ) ▪ 拉兹洛·洛瓦兹 ( 1999 )
    ▪ 艾利亚斯‧斯坦 ( 1999 ) ▪ 拉乌尔·博特 ( 2000 ) ▪ 让-皮埃尔·塞尔 ( 2000 )
    ▪ 阿诺尔德 ( 2001 ) ▪ 萨哈让·谢拉赫 ( 2001 ) ▪ 佐藤干夫 ( 2002 )
    ▪ 约翰·泰特 ( 2002 ) ▪ 格雷高利·马古利斯 ( 2005 ) ▪ 诺维柯夫 ( 2005 )
    ▪ 斯蒂芬·斯梅尔 ( 2006 ) ▪ 哈里·弗斯滕伯格 ( 2006 ) ▪ 皮埃尔·德利涅 ( 2008 )
    ▪ 菲利普·格里菲斯 ( 2008 ) ▪ 戴维·布赖恩特·芒福德 ( 2008 ) ▪ 丘成桐 ( 2010 )
    ▪ 丹尼斯·苏利文 ( 2010 )

  6. 从1936年至2010年,共有53位获得菲尔兹奖,华人两位。   时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1936 奥斯陆阿尔斯·阿尔弗斯
    Ahlfors,Lars Valerian 芬兰
    (美籍) 奥斯陆 邓若瓦猜想、覆盖理论 29 挪威,沃尔夫奖(以下简称沃),1981
    1936 杰西·道格拉斯
    Douglas,Jesse 美国 奥斯陆 普拉托极小曲面问题、变分问题的反问题 39

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1950 坎布里奇罗朗·施瓦尔兹
    Schwartz,Laurent 法国 坎布里奇 广义函数论 35

    1950 阿特尔·赛尔伯格
    Selberg,Atle 挪威(美籍) 坎布里奇 素数定理的初等证明、调和分析等 33 沃,1986
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1954 小平邦彦
    Kodaira,Kunihiko 日本 阿姆斯特丹 推广黎曼-罗赫定理、小平邦彦消解定理 39 荷兰, 沃,1985
    1954 让-皮埃尔·塞尔
    Serre,Jean-Pierre 法国 阿姆斯特丹 一般纤空间概念、同伦的局部化方法、同伦论的一些重要结果 28 沃,2000
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1958 克劳斯·费里德里希·罗斯
    Roth,Klaus Friedrich 德国 (英籍) 爱丁堡 代数数有理逼近的瑟厄-西格尔-罗斯定理 33

    1958 雷内·托姆
    Thom,René 法国 爱丁堡 拓扑学配边理论、奇点理论、拓扑流形理论 35

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1962 斯德哥尔摩拉尔斯·荷曼德尔
    Hormander Lars 瑞典 斯德哥尔摩 线性偏微分算子理论、伪微分算子理论 31 瑞典,沃,1988
    1962 约翰·米尔诺
    Milnor,John Willard 美国 斯德哥尔摩 7维球面的微分结构、否定庞加莱主猜想、代数k理论 31 沃,1989
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1966 迈克尔·法兰西斯·阿提雅
    Atiyah,Michael Francis 英国 莫斯科 阿提雅-辛格指标定理、拓扑k理论 37

    1966 鲍尔·约瑟夫·科恩
    Cohen,Paul Joseph 美国 莫斯科 力迫法、连续统假设与zf系统的独立性 32

    1966 亚力山大·格罗登迪克
    Grothendieck,Alexandre 法国 莫斯科 代数几何体系、泛函分析中的核空间、张量积 38

    1966 斯蒂芬·斯梅尔
    Smale,Stephen 美国 莫斯科 广义庞加莱猜想、微分动力系统理论 36

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1970 尼斯阿兰·贝克
    Baker,Alan 英国 尼斯 数论中的一些问题、二次域的类数问题 31

    1970 广中平祐
    Hironaka,Heisuke 日本 尼斯 代数簇的奇点消解问题 39

    1970 谢尔盖·彼得洛维奇·诺维科夫
    Новиков,Сергей петрович 前苏联 尼斯 微分拓扑学配边理论、微分流形理论庞特里雅金示性类的拓扑不变性 32

    1970 约翰·格里格·汤普逊
    Thompson,John Griggs 美国 尼斯 有限单群的伯恩德赛猜想和弗洛贝纽斯猜想 38 沃,1992
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1974 大卫·布赖恩特曼福德
    Mumford,David Bryart 英国,(美籍) 温哥华 代数几何学参模理论、代数曲面的分类 37

    1974 恩里科·庞比里
    Bombieri,Enrico 意大利 温哥华 有限单群分类问题、哥德巴赫猜想的(1,3)命题 34

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1978 查里斯·费弗曼
    Fefferman,Charles 美国 赫尔辛基 奇异积分算子、偏微分方程 29

    1978 皮埃尔·德林
    Deligne,Pierre 比利时 赫尔辛基 代数几何中的部分韦伊猜想 34

    1978 丹尼尔·奎伦
    Quillen,Daniel G. 美国 赫尔辛基 代数k理论的亚当斯猜想、塞尔猜想 38

    1978 格·阿·玛古利斯
    Маргулис,Г.А. 前苏联 赫尔辛基 关于李群的离散子群的塞尔伯格猜想 32

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1982 阿兰·孔耐
    Connes,Alan 法国 华沙 算子代数、代数分类问题 35

    1982 威廉·瑟斯顿
    Thurston,William 美国 华沙 3维流形的叶状结构及其分类 36

    1982 丘成桐
    Yau Sheng-Tung 美国(华人) 华沙 卡拉比猜想、正质量猜想 33 耶路撒冷,沃,2010
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1986 唐纳森
    S.Donaldson 英国 伯克利 4维流形的拓扑学 29 美国
    1986 法尔廷斯
    G.Faltings 德国 伯克利 莫德尔猜想 32

    1986 弗里德曼
    M.Freedman 美国 伯克利 4维流形的庞加莱猜想 35

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1990 德里费尔德
    V.Drinfel’d 前苏联 东京 模理论、与量子群有关的hopf代数 36

    1990 沃恩
    F.R.J.Vaughan 新西兰 东京 扭结理论 37

    1990 森重文
    Shigffumi Mori 日本 东京 3维代数簇的分类 39

    1990 威藤
    E.Witten 美国 东京 弦理论、对超弦理论作了统一的数学处理 38

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1994 布尔盖恩
    J.Bourgain 比利时 苏黎世 无限维的偏微分方程 40 瑞士
    1994 利翁
    P.L.Lions 法国 苏黎世 非线性偏微分方程、玻尔兹曼方程 38

    1994 约克兹
    J.C.Yoccoz 法国 苏黎世 一般复动力系统的性状和分类 37

    1994 泽尔曼诺夫
    E.Zelmanov 俄罗斯 苏黎世 群论的弱伯恩赛得猜想 39

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    1998 博切尔兹
    R.E.Borcherds 英国 柏林 魔群月光猜想、卡茨-穆迪代数 38

    1998 高尔斯
    W.T.Gowers 英国 柏林 巴拿赫空间理论、超平面猜想 34

    1998 孔采维奇
    M.Kontsvich 俄罗斯 柏林 线理论、扭结分类猜想 33

    1998 麦克马兰
    C.T.Mcmullen 美国 柏林 混沌理论、复动力系统的主猜想 40

    1998 安德鲁·怀尔斯
    Andrew Wiles 英国 柏林 费尔马猜想 45 特别贡献奖,沃1996
    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    2002 洛朗·拉佛阁 法国 北京 证明了与函数域相应的整体朗兰兹纲领,从而在数论与分析两大领域之间建立了新的联系。 36

    2002 符拉基米尔·弗沃特斯基 俄罗斯 北京 发展了新的代数簇上同调理论而获奖。这一理论有助于数论与几何的统一,并帮助解决了几十年悬而未决的米尔诺猜想。 36

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    2006 安德烈·欧克恩科夫
    Andrei Okounkov 苏联(美籍) 马德里 因为他在联系概率论、代数表示论和代数几何学方面的贡献。 37

    2006 格里高利·佩雷尔曼
    Grigori Perelman 俄罗斯 马德里 因为他在几何学以及对瑞奇流中的分析和几何结构的革命化见识。 40

    2006 陶哲轩
    Terence Tao 澳大利亚(华人) 马德里 因为他对偏微分方程、组合数学、谐波分析和堆垒数论方面的贡献。 31 继丘成桐之后第二人
    2006 温德林·沃纳
    Wendelin Werner 德国(法国籍) 马德里 因为他对发展随机共形映射、布朗运动二维空间的几何学以及共形场理论的贡献。 38

    时间 获奖人 国籍 地点 获奖成就 年龄 备注
    2010 吴宝珠
    Bao Chau Ngo 法国(越南裔) 印度班加罗尔 证明了朗兰兹纲领中的自守形式理论的基本引理 38 目前在美国普林斯顿高等研究院工作
    2010 埃隆·林登施特劳斯
    Elon Lindenstrauss 以色列 印度班加罗尔 遍历理论的测度刚性及其在数论中的应用 40

    2010 斯坦尼斯拉夫·斯米尔诺夫
    Stanislav Smirnov 俄罗斯 印度班加罗尔 证明了统计物理中平面伊辛模型和渗流的共形不变量 40

    2010 赛德里克·维拉尼
    Cédric Villani 法国 印度班加罗尔 证明了玻尔兹曼方程的非线性阻尼以及收敛于平衡态 37

    编辑本段特殊情况
      1966年亚历山大·格罗滕迪克抵制于莫斯科举行的他的菲尔兹奖典颁奖礼,以抗议苏联在东欧的军事行动。   1978年格列戈里·亚历山德罗维奇·马尔古利斯受到苏联政府的限制,不能前往温哥华领奖。雅克·蒂茨代他领奖,并致词:   我很遗憾马尔古利斯缺席这届大会,相信很多人也一样。我只从他的工作认识他,然而从这城市的象征意义来看,我的确有理由希望最终可以会见这位我最尊敬和仰慕的数学家,本来在1982年于波兰华沙举行的大会,因为政局不稳定要延迟一年举行。得奖名单于那年较早时的国际数学联盟第九届会议宣布,1983年华沙大会颁发。   1998年的大会中安德鲁·怀尔斯由菲尔兹奖委员会主席尤里·马宁颁发第一个国际数学联盟银奖,以表扬他证明费马大定理。   2006年因证明庞加莱猜想获得菲尔兹奖的格里戈里·佩雷尔曼拒绝领奖,并且缺席大会。