陶哲轩——长大的神童
作者:木遥
来源:《数学金刊·初中版》2012年第02
        20081120日出版的美国《探索》杂志上,2040岁以下的科学家被冠以了“Best Brains”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.
       
        天才数学家
        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到处流传,仅以下几项就让人大吃一惊:
        ——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竞赛,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大学毕业,20岁从普林斯顿博士毕业,24岁获得加利福尼亚大学洛杉矶分校的正教授职位.
        ——2006年在国际数学家大会上获得菲尔兹奖(菲尔兹奖是国际数学联盟的国际数学家大会上颁发的奖项,被视为数学界的诺贝尔奖),时年31.
        在许多数学家看来,陶哲轩获奖并无悬念. “我并不惊讶,洛杉矶加州大学物质科学学院院长、数学教授陈繁昌说,像他这样的人数十年才出一个. 他解决了几个数学领域中困扰别人多时的重要问题. ”“他就像莫扎特,数学是从他身体中流淌出来的,洛杉矶加州大学数学系前主任约翰·加内特说,不同的是,他没有莫扎特的人格问题,所有人都喜欢他. 他是一个令人难以置信的天才,还可能是目前世界上最好的数学家. ”29岁时即获得菲尔兹奖的普林斯顿大学教授查尔斯·费弗曼则愿意用著名作曲家斯特拉文斯基来形容陶哲轩. 他说:莫扎特的音乐只有一种风格,陶的数学却有很多种风格,他大概更像斯特拉文斯基. ”
       
        传奇式的经历
        陶哲轩8岁半升入中学. 9岁半时,他有三分之一时间在离家不远的弗林德斯大学学习数学和物理.
        8岁零10个月时,陶哲轩曾参加一项数学才能测试,得了760分的高分. 在美国,十七八岁的学生中只有1%能够达到750分,而8 岁的孩子里面还没有人超过700. 这期间,美国约翰·霍普金斯大学的一位教授将陶哲轩及其父母邀请到美国,游历了三个星期. 夫妇俩曾请教费弗曼和其他数学家,陶哲轩是否真的有天赋. “还好我们做了肯定答复,否则今天我们会觉得自己是傻瓜. ”费弗曼回忆说.
        一年后,他的父母面临一个重大抉择:陶哲轩什么时候升入大学?格罗斯教授曾说,陶哲轩的智商介于220230之间,如此高的智商百万人中才会有一个,他也完全有能力在12岁生日前读完大学课程,打破当时最年轻大学毕业生的记录. 但他的父母觉得没有必要仅仅为了一个所谓的记录就让孩子提前升入大学,希望他在科学、哲学、艺术等各个方面打下更坚实的基础. 此外,他的父母认为,让陶哲轩在中学阶段多待3年,同时先进修一部分大学课程,等到升入大学以后,他才可以有更多的时间去做一些自己感兴趣的事情,去创造性地思考问题.
       
        一个深具内涵的人
        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?
        这里有一个很微妙的问题,就是对数学家来说,聪明到底意味着什么?自然,压根儿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
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. 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……
        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到了一位非常优秀的合作者. 我将数学看做一个统一的科目,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. ”
萧亚轩资料       
        17岁大学毕业,20岁从普林斯顿博士毕业,24岁获得加利福尼亚大学洛杉矶分校的正教授职位,31岁获得菲尔兹奖,对于天才数学家陶哲轩来说,数学就是从他身体中流淌出来的.