陶哲轩:快乐的数学王子

2007年7月,著名的英国皇家科学院公布了年度院士人选,32岁的年轻华裔数学家陶哲轩成为当选者之一。陶哲轩,1975年7月15日出生于澳大利亚阿得雷德,16岁获得数学学士学位,17岁完成数学硕士课程,21岁成为普林斯顿大学数学博士。24岁任美国加州大学洛杉矶分校数学系终身教授。2006年,年仅31岁的他即获得“数学界的诺贝尔奖”菲尔兹奖,被称为“数学界百年难遇的奇才”。

[一]

2006年8月22日,第25届国际数学家大会在西班牙首都马德里举行,国际数学家联合会每4年在大会上颁发一次被誉为数学界诺贝尔奖的“菲尔兹奖”。一个讲着一口澳大利亚口音英语的年轻数学家,在这届顶级盛会上受到了摇滚巨星一样的礼遇,他被人群淹没在了颁奖的会议中心里,簇拥着要跟他讲话、握手、索要签名。

他就是本届“菲尔兹奖”最年轻的获得者陶哲轩,年仅31岁,“菲尔兹奖”70年历史上最年轻的获奖人之一。也是获得该奖的第二位华人。

陶哲轩却对自己的获奖“非常惊讶”,甚至感到“有些害怕”,知道自己获奖的消息“直到几天以后,才开始适应”。当一位友人发电子邮件向他祝贺时,他回复说:“现在我仍在继续进行我的研究项目,我想要解决的那些难题,并没有因为获奖就魔法般地自动得到解决。”

在许多数学家看来,陶哲轩的获奖并无悬念,因为“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”。

洛杉矶加州大学数学系前主任约翰·加内特说:“他就像莫扎特,数学是从他身体中流淌出来的。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。他极富天分,可以将极其复杂的数学问题化解成非常简单的东西。”

[二]

没有人会怀疑这是一位天才。

1975年7月15日,陶哲轩出生在澳大利亚阿得雷德,是家中的长子。他的父亲陶象国和母亲梁蕙兰均毕业于香港大学。父亲是一名儿科医生,母亲则是物理和数学专业的高才生,曾做过中学数学教师。1972年,他们从香港移民到了澳大利亚。

陶哲轩的数学天赋,在2岁的时候就被父母发现了。他不只自己对数字非常着迷,还试图教别的孩子用数字积木进行计算。后来的测验证实,陶哲轩的智商高到了惊人的地步,介于220至230之间,如此高的智商百万人中才会有一个。

除了数学,陶哲轩的阅读能力也超乎寻常,2岁的时候,很快就学会了拼写。2岁生日过完几个月,陶哲轩对父亲办公室里的一台打字机发生兴趣,竟然不辞辛苦地用一个手指头,独立敲出了儿童书上一整页的内容。

父母很快就意识到把他拉回“正常”状态是犯傻,鼓励他自己阅读和探寻,非常小心地避免让他过早接触太抽象的“功课”。

3岁半,早慧的陶哲轩进了当地的小学,6周后却被劝回,因为他不知道该怎么跟比他大两三岁的孩子一块儿玩,而老师面对他的超常智力也不知道该怎么对付。

这次失败的“入学”经历,让他的父母从中吸取到了一个宝贵教训:培养孩子一定要和孩子的天分同步,太快太慢都不是好事。最后父亲决定还是让他去上幼儿园,因为幼儿园里有陶哲轩的同龄人。在幼儿园的18个月里,母亲教完了他小学数学。

5岁生日过后,陶哲轩迈进了小学的大门。父母考察了当地很多学校后,最终选择了离家2英里外的一所公亚学校。这所小学的校长答应他们,为陶哲轩提供灵活的教育方案。一进校,陶哲轩就和二年级孩子一起学习大多数课程,数学课则与五年级孩子一起上。

7岁时,陶哲轩开始自学微积分。小学校长也意识到小学数学课程已经无法满足陶哲轩的需要,在与他父母讨论之后,成功地说服附近一所中学的校长,让陶哲轩每天去中学听一两堂数学课。

8岁半,陶哲轩升入了中学。8岁零3个月,他出了第一本书,关于用BASIC程序计算完全数。8岁零10个月时,陶哲轩参加了一项SAT-M(大学学术水平测试-数学部分)测试,破纪录地得到了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分。当父亲问他想要什么奖励时,陶哲轩一下愣住了,感觉这个问题比SAT-M的试题还要难,想了半天才说他想要冰箱里已经搁了很久的一块巧克力。

1985年初,陶哲轩10岁生日前几个月,有三分之一时间是在弗林德斯大学度过,学习大学二年级的数学和一年级的物理。余下时间则在高中学习12年级的化学、11年级的地理和拉丁文、10年级的法语、9年级的英语和社会学。

从1986年开始,他连续三年成为同际数学奥林匹克最年轻的参赛者,依次赢得铜牌、银牌和金牌。他创下的未到13岁就赢得金牌的纪录至今没有人能打破。

然而,这时的陶哲轩却带给了父母一道难题:他该什么时候升入大学?

按照陶哲轩的能力,完全可以在12岁生目前读完大学课程,打破当时最年轻大学毕业生的纪录。最后,他的父母和很多天才儿童教育专家研究者都觉得没有必要仅仅为了一个所谓的纪录就让他提前升入大学,而是希望他在科学、哲学、艺术等各个方面打下更坚实的基础。

这样,陶哲轩在14岁时才正式进入大学,16岁大学毕业拿到学士学位,比他原本可以执行的“快速成才”时间表推迟了两年。17岁那年,他拿到硕士学位,20岁获得普林斯顿大学博士学位,24岁被洛杉矶加州大学聘为终身教授。

[三]

从一名天才少年成长为世界顶尖的数学家,盛名之下的陶哲轩却似乎并没有什么改变,依然沉浸于自己的数字世界里。

陶哲轩眼下居住在阳光灿烂的南加利福尼亚,虽然也有些小缺憾,譬如没雪可铲,但他很喜欢这里。每天早晨,他和加州科技研究所的以马·坎迪斯教授在幼儿园碰头,(他们的孩子上同一间学校。)然后开始一天的工作。

陶哲轩在自己位于美国加州大学洛杉矶分校的办公室里,贴着一张日本漫画《乱马1/2》的海报。在这所著名的大学里,他穿着阿迪达斯运动衫、牛仔裤和破旧的运动鞋,看起来就像他带的研究生。然而,这并不妨碍他的影响。

在洛杉矶分校,一个原本关于素数研究的几乎无人问津的公开讲座,只因为是他主讲改变了“命运”。400多人将学校的一个会堂挤得水泄不通,还有一些听课者,只能在隔壁一间教室通过视频聆听讲座,还有更多的人因为实在没有地方安置,被打发走了。

现在,陶哲轩是调和分析、微分方程、组合数学、解析数论等领域的年轻大师级高手。世界上数论方面最好的学生都想师从陶哲轩,为了能够拜入他门下,很多研究生不远万里,从罗马尼亚和中国来到加州大学洛杉矶分校。

陶哲轩未来的计划是教那些非数学家如何数学性地思维。一些人认为数学是穷人或者卑微者主攻的学科,陶哲轩却认为它同样能制造百万富翁和亿万富翁:“在美国,许多数学家通过运用数学赚到了大钱并赢得人们的尊重,Google的创始人就是数学博士,他们设计了一套数学运算法则来搜索网页,然后成了亿万富翁。而美国的传统,不会嘲笑那些通过努力成为亿万富翁的人。”

“我相信‘好数学’的这种多样性和差异性对于整个数学来说是非常健康的,因为它允许我们在追求更多的数学进展及更好地理解数学这一共同目标上采取许多不同的方法,并开发许多不同的数学天赋。”这是他多元的、宽广的数学观,一如他的人生道路。而对于生活,陶哲轩认为最重要的就是“快乐”。

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