數學補習,補習社,dse數學,數學最強,太子補習社-劉路：一套巨著開啟數學不解之緣 |
編者按3月20日，中南大學校長、中國工程院院士張堯學宣佈：正式聘用破解國際數學難題“西塔潘猜想”的該校22歲大學生劉路為“教授級研究員”。消息一出，便引來人們熱議。一個大三學生，如何與代表著學術地位和資歷的“研究員”畫等號。劉路，他究竟做瞭什麼工作，以至“天上的餡餅”砸到瞭他的頭上？“學術男”劉路除瞭淡定，還有什麼？本報記者在與劉路多次交流之後，挖掘出這個癡迷數學的陽光男孩背後的故事，以饗讀者。 初見劉路，是在3月20日中南大學為他舉行的新聞發佈會上。記者正埋頭看著資料，忽見一群攝影記者蜂擁而上，照相機的閃光燈此起彼伏，一高大瘦削，面目清秀，戴著黑框眼鏡的大男孩出現在眼前，稚氣中含著羞澀。 二識劉路，是他回答新聞發佈會現場記者提問：面對有關數學專業的問題，瞬間褪去羞澀，神采飛揚起來，如入無人之境地描述起現場大部分人都聽不懂的數學術語。這時的劉路，敞開心扉試圖讓人們走進他癡迷的數學王國。 三識劉路，中南大學校區內，劉路正式辦理入職手續。這是記者第一次有機會與他單獨地攀談。也是這一次，記者分享著他的平常生活，分享著他和他的數學世界的快樂。 一套巨著開啟數學不解之緣 說劉路是奇才，他自己並不如此認為。小時候的他，對數學沒有特別偏好，父母也從未特意培養過他在這方面的興趣。初二那年，劉路偶然接觸到美國數學史傢M·克萊因的著作《古今數學思想》，這是一套論述從古代一直到20世紀頭幾十年中重大數學創造和發展的書籍，特別著重在數學歷史的主要時期中逐漸冒出來並成為最突出的、並且對於促進和形成爾後數學活動有影響的主流工作。書籍很重視對數學本身的看法，不同時期中看法的改變，以及數學傢對於他們自己成就的理解。 正是這套書籍，讓劉路對於數學、物理等自然科學開始產生瞭興趣，並與數學結下不解之緣。那時候的劉路，每到周末便悶在屋裡看書做題。上初三時，他已讀完瞭《古今數學思想集》的前兩冊，瞭解瞭美索不達米亞、埃及、古典希臘數學的產生，以及坐標幾何、科學的數學化、微積分的創立、17世紀的數學、18世紀的微積分、無窮級數等內容。對於一個初中生而言，這無疑是“天書”。然而，劉路告訴記者，他能讀懂，並且，他為之入迷。 劉路的初中成績並不穩定，浮動很大。成績好的時候全年級二三十名，差的時候倒數幾十名，這樣的過山車並沒有引起劉路父母過多的反應。劉路從未因成績起伏而受到指責，但也很少獲得父母的獎勵。這種傢庭教育方式，讓劉路面對分數這個“學生的命根”，多瞭幾分淡然，劉路將更多的時間和精力放在瞭那些奇妙的“數字”上。 高中階段，劉路的數學才華開始逐步顯現。也是這個時候，他越發迷上瞭思考問題，開始思考“科學方法論”。 劉路的數學思路敏捷而獨特，解題步驟和思考方式常常出人意料。高一的他，開始嘗試閱讀全英文的數學書籍。“高中時總會因為做出別人沒有做出的題，或因為解題方法比較新穎受表揚，就會覺得很開心，這是數學帶給我的樂趣。” 盡管如此，劉路的考試成績依然不理想——他的解題常常因為看不到步驟，而似乎“莫名其妙”地得出瞭結果。這對於高考閱卷“分步驟給分”的規則來說，便是硬傷。 2008年高考結束，父母希望劉路報考自動化控制之類容易就業的專業，但劉路執意不聽。“我就是喜歡數學，並且當時就打算之後要從事數學研究工作。我要將興趣進行到底，學我最喜歡的專業，這才是最幸福的。”於是，在劉路的高考志願表上，從一本到三本，他都隻填寫瞭數學專業的志願。最終，被中南大學數學與統計學院錄取。 愛好廣泛其實“學術男”不太冷 劉路心中有不少數學領域的偶像，譬如德國數學傢高斯、法國數學傢埃瓦裡斯特·伽羅華以及開創瞭現代計算機理論的約翰·馮·諾依曼等等。像所有將數學當做畢生事業的人一樣，劉路難以抗拒數學的魅力，用劉路的話說，就是那個“單純研究結構而不考慮結構意義的學科”。 大學同學眼裡，劉路是“學術男”，據室友劉洋說，他跟寢室的同學溝通較少，要麼看書，要麼上英文網站、下載英文資料，很少玩遊戲。“如果不在圖書館，那劉路一定是在去圖書館的路上”，室友如此打趣他。劉路很愛泡圖書館，每次離開圖書館，書包裡都裝著一大堆英文書。他常常會為瞭一個數學問題喝咖啡熬夜。記者問及劉路的日常狀態，他的回答便是：看書、思考。然而他的專業成績並不突出，和高中的“硬傷”一樣，劉路的演算過程很亂，解答也不太標準。 似乎這真是個“學術男”“書呆子”，毫無“情趣”。 殊不知，劉路還是個運動健將。在學校運動會上，他拿過400米和1000米冠軍。他愛下棋，打乒乓球、羽毛球，遊泳，也愛看電影。不久前，劉路還交瞭女朋友。“認識快一年瞭吧。”劉路回答記者的“八卦”問題時，顯得有些羞澀。 “你平時是不是不愛開玩笑呢？” “也不是啊，那要看和誰唄……” 數學才子原來不太冷！ 無心插柳“靈光一現”破解“猜想” 大二的時候，劉路開始自學起數理邏輯的知識，閱讀瞭《計算理論》《數理邏輯理論》等三本專業書籍。 數理邏輯既是數學的一個分支，也是邏輯學的一個分支，是用數學方法研究邏輯或形式邏輯的學科，其研究對象是對證明和計算這兩個直觀概念進行符號化以後的形式系統，是數學基礎的一個不可缺少的組成部分。 劉路在這個領域進步很快，很有心得。他很多次興奮地推導出一些概念和思路，後來在閱讀書籍時卻發現已經有所介紹，常常經歷“最初認為自己想法很靠譜”的“大喜”，到“發現它原來不是新想法”的“大悲”。 大三的暑假，劉路開始自學數理邏輯的一個分支反推數學（通常數學大致是從公理到定理的研究，而反推數學則是從定理到公理的研究）。在這個過程中，劉路接觸到拉姆齊二染色定理。 拉姆齊二染色定理源自1930年，英國數學傢弗蘭克·普倫普頓·拉姆齊《形式邏輯上的一個問題》的論文中的證明R(3，3)＝6。可以通俗地解釋為：在一群不少於3人的人中，若任何兩人都剛好隻有一個共同認識的人，這群人中總有一人是所有人都認識的。 匈牙利傑出的數學傢保羅·艾狄胥描述瞭證明這條定理的難度：“想象有支外星人軍隊在地球降落，要求取得R（5，5）的值，否則便會毀滅地球。在這個情況下，我們應該集中所有電腦和數學傢嘗試去找這個數值。若它們要求的是R（6，6）的值，我們就要嘗試毀滅這隊外星人瞭。” 海內外不少學者都在進行拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究，1995年，英國數理邏輯學傢西塔潘提出瞭關於拉姆齊二染色定理證明強度的猜想，即“西塔潘猜想”，用專業術語描述，他猜測“RT_2"2能推出WKL”。 對於“西塔潘猜想”，劉路大二便已經看到過，卻從未想過自己有天會去論證它。就在2010年10月的一天，劉路在看書的時候，“靈光一現”，認為如果利用之前學到的一個方法稍作修改便可證明西塔潘猜想。一向淡定的他興奮得“心臟快要跳出來瞭”。他立即跑回宿舍，連夜用英文寫出證明過程的論文《“RT_2"2doesnotimplyWKL”》（即“RT_2"2推不出定理WKL”），以筆名“劉嘉憶”投給瞭美國芝加哥大學主辦的《符號邏輯期刊》。劉路的研究結果對沉寂瞭17年的“西塔潘猜想”給出瞭否定的答案！ 《符號邏輯期刊》是數理邏輯領域的國際權威雜志，該刊主編、邏輯學專傢、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯傑弗德教授一直是西塔潘猜想的研究者，他看到劉路的證明後很感興趣，但因之前從未聽說過中國數學界有這號人物，所以也有些疑慮。 2011年5月，北京大學、南京大學和浙江師范大學在杭州聯合舉辦邏輯學術會議，劉路現場報告瞭他對拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究。一個月後，劉路收到漢斯傑弗德發來的E-mail：“我是過去眾多研究該問題而無果者之一，看到這一問題最終解決感到非常高興，特別是你的證明如此漂亮，請接受我對你的研究成果的祝賀！”芝加哥大學博士達米爾·紮法洛夫認為：“這是一個重要的結果，促進瞭反推數學和計算性理論方面的研究。” 2011年9月，劉路獲邀在美國芝加哥大學數理邏輯學術會議上作瞭40分鐘報告，他是這次會議上亞洲高校的唯一參與者。 最年輕“研究員”誓將興趣進行到底 目前，已經成為中國最年輕的“教授級研究員”的劉路正忙著準備4月份將應邀出席的美國威斯康星大學學術會議的學術報告。 “我愛數學，渴望成為大數學傢，我也希望自己能成為在多個領域有所建樹的大學者。在我內心中，一直有一種渴望超越別人，渴望證明自己的動力。這個‘別人’有時是我身邊的人，有時是歷史上的偉人。正是這種‘野心’，讓我不甘心放棄任何一個難題；也正是這種‘野心’，讓我在面對成功和榮譽時能淡然處之。”劉路絲毫不掩飾對自己鐘情的數學的熱愛，和對取得該領域建樹的“野心”。 最近，劉路獲得瞭伯克利等三所國外知名大學數理邏輯相關專業的錄取通知書。除瞭對數學基礎理論的研究，劉路又開始“瞄”上瞭數學與計算機交叉學科“人工智能數據挖掘專業”，開始自修計算機基礎知識，練習編程，收看網絡公開課。“我將竭盡所能追求自己的夢想，追求我心愛的事業，我誓將興趣進行到底。”劉路信心滿滿。(來源:科技日報) |
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