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袁新意:七年解不开一道题的人,如何把一篇拒稿“养”成数学基石

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发表于 2026-9-3 11:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
袁新意:七年解不开一道题的人,如何把一篇拒稿“养”成数学基石

原创  南方 Er 南方 Er  2026 年 8 月 31 日 16:58  广东


袁新意

2026 年 8 月 13 日,未来科学大奖“数学与计算机科学奖”授予北京大学教授袁新意(Xinyi Yuan),表彰他“在算术几何领域作出的奠基性贡献,特别是创立了 Arakelov 几何中的算术大性理论,并将其开创性地应用于一致波戈莫洛夫猜想(Bogomolov 猜想)和一致莫德尔猜想(Mordell 猜想)”。



一个月前,他刚在费城国际数学家大会上作 45 分钟邀请报告。同场大会上,两位比他晚七届的北大学弟学妹——邓煜(Yu Deng)和王虹(Hong Wang)——捧起了菲尔兹奖。

小镇少年的武功秘籍与数学炼金术

1981 年,袁新意出生在湖北麻城宋埠镇一个普通农村家庭。6 岁上小学,他就对数学有特别喜爱,做完老师布置的题,还借高年级教材提前学。

但天赋没让他一路顺风,竞赛场上几次碰壁后,初二前那个夏天,他和父亲骑自行车 20 公里到镇上新华书店,买下一本《初中数学竞赛同步辅导》。他说那种感觉就像武侠小说里拿到了秘籍。一整年,他从题目都读不懂,到后来能反推出出题人意图。初中时他因患肾炎无法吃食堂饭菜,曾寄住在语文老师彭菊莲家里。

1997 年他保送黄冈中学,2000 年获国际数学奥赛金牌并保送北大。专业选择时,计算机正热,但袁新意选了数学——自 6 岁起的热爱。

这位竞赛出身的人后来给自己贴了标签:“手术刀”。按他的说法,竞赛出身的人技术性强,思想性上差一些。数学发展既需要手术刀,也需要“炼金术”。

他现在觉得,竞赛或许不该占那么长时间。低年级进了集训队的学生,下个学年就该去上大学,不必留在高中追求前六名。那些限定在高中数学层面、人为精心设计的问题,反而限制创造力。有些选手后来对数学麻木了,为什么?被推得太厉害了。


袁新意

从技术解题到追求思想性,刚进北大他也不适应,后来发现“法则”的存在:把它想象成一套游戏规则,在规则上构建体系,就理解了。有学生问能否一边做理论一边做应用,理论做不好就转应用。袁新意回答直接:“你肯定应该做应用。别人尽全力做研究,都不一定能做好,你想三心二意地做,怎么可能做好?”

北大、纽约,以及一个“俗人”的自我怀疑

进入北大后,袁新意和同学自发组织讨论班,共读一本书、轮流主讲。这群青年中,悄然孕育了北大数学“黄金一代”:许晨阳(Chenyang Xu)、刘若川(Ruochuan Liu)、恽之玮(Zhiwei Yun)、张伟(Wei Zhang)、朱歆文(Xinwen Zhu)等人。



但金牌得主内心并不平静。“数学这么难,我能不能搞得过数学?”“做数学,我能不能养家糊口?”20 多岁的袁新意陷入自我怀疑。转折发生在哥伦比亚大学。

2003 年,他见到导师张寿武(Shou-Wu Zhang)、法国数学家埃尔韦·雅凯(Hervé Jacquet)、美国数学家多利安·戈德菲尔德(Dorian Goldfeld)等人,发现他们学问出色,精神生活状态也好。“那时我一直觉得问题很难,能力有限做不出来。如果长期这样,人会非常消沉。但在他们身上没有看到这些。”导师张寿武给了他一个合适的博士论文题目,“我做出来了,而且很受关注,给了我极大的自信”。

2008 年,袁新意获哥伦比亚大学博士学位,同年成为第一位获得美国克雷数学研究所研究奖学金的华人数学家。此后他先后在克雷研究所、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校任职,2018 年 7 月起任伯克利副教授(终身教职)。

本世纪初,国内数学界弥漫悲观气氛。袁新意到纽约后感觉完全不一样:最好的数学家就在身边,精神面貌不同。2020 年回北大,他发现悲观气氛早被乐观取代。他的解释挺形象:以前看到最新数学像在天上,隔得太远;现在水平高了,看到的是高山,至少很多人登上去了。那座山是人力能抵达的地方,不是神仙居所。

有人问他:“你也会想弄一顶帽子吗?”他答:“我是一个俗人,一个普通人。”

七年,一道题,放弃也需要时间

这位“俗人”数学家,曾经七年吊死在一棵树上。那棵树是沙群有限性猜想,由前苏联数学家伊戈尔·沙法列维奇(Igor Shafarevich)和美国数学家约翰·泰特(John Tate)提出,跟克雷研究所千禧难题 BSD 猜想像一对“双子星”,至今没有终结答案。

袁新意从 2012 年开始挑战。一开始新想法很多,答案近在咫尺,后来漏洞错误不断出现,回头看当初想法觉得幼稚。循环往复,他形容那像一种瘾,数学家成了赌徒和瘾君子。七年里几乎没有产出可发表成果,甚至拖慢了拿长聘的节奏。他自己形容:“那是我职业生涯中最重要的一段时间,却一无所获。”


袁新意

同行关切:“你还没有放弃那个问题?”袁新意调侃:“I am planning to give up , but giving up takes time.”计划放弃,但放弃也需要时间。他解释:“已经形成了一种瘾。放弃也需要时间。这在心理上对我考验更大、影响更深。”

并不是所有人都能等到张益唐(Yitang Zhang)那样的旁逸斜出。菲尔兹奖大门在 40 岁悄然关闭,袁新意已经跨过四年多。身体也告诉他年龄的重量:以前能连续一个星期深入思考不累,现在坚持一两天就不错了。但沙群仍是他的念想,但已不再那么上瘾了。这不是认输,更像与数学长期相处后,终于学会不把自己全部押在一道题上。

深夜突破:从学生到研究者的那道坎

沙群没做出来,但袁新意没有被耽误。他的学术生涯里,有一个比任何奖项都更私人的关键时刻,发生在哥大读博期间。

那时他面对的第一个研究问题,是把萧荫堂(Yum-Tong Siu)的一个代数几何结果推广到 Arakelov 几何中。问题慢慢转化为一个复微分几何的困难,需要用到田刚(Gang Tian)早年的 L^2 估计方法,而他对微分几何并不熟悉。苦索半年无果,他去问张寿武。张寿武说,明天萧荫堂正好要来哥大做报告,你直接去问他。


袁新意

为了提出准确的问题,袁新意当天反复整理自己的工作,直到凌晨。寂静中,灵感突然出现:他不需要推广完整的证明,只需要直接从田刚的结果出发,再用结果去证明加强版就够了。他激动得反复检查思路,周围一切淡去,初升的太阳温暖着他。那一刻,十年寒窗的困惑融化,留下纯粹的数学幸福。

这个深夜突破看似一瞬,实则是多年积累的结果。从学生到研究者的转变,就此完成。本科时藏在心底的疑问——“我能在数学上做到满意吗?”——终于有了答案。

从解题者到理论建造者:拒稿“养”成专著

2020 年回北大后,袁新意大部分工作围绕莫德尔猜想量化版本展开。回头看,他自己说:“有心栽花花不开,无心插柳柳成荫。”

思想转变在先。他总结,数学研究有时分两种:解决问题,或建立新理论、提出新思想。“解决重大猜想短期内会引起广泛关注,但提出重要的新理论,可能影响更为深远。”过去,研究里出现新概念,他首先追问有什么用,如果暂时看不到用途,就担心是在做“假大空”。后来他改了:“这个东西既然很漂亮、很自然地出现在这里,那就先把它写下来、发展下去,先不管它有没有用。”



这个转变的直接产物,是与张寿武合作的阿黛尔线丛理论——诞生过程像传奇。2010 年,师生二人完成一篇约 50 页论文,投顶级期刊被拒;拆成两篇后,第一篇发表于《Math. Ann.》,第二篇包含最原创思想的部分投《Journal of Algebraic Geometry》,再次被拒。文章搁置在 arXiv 上近十年。

转机来自学生。2020 年,袁新意在伯克利的博士生亚历山大·卡尼(Alexander Carney)基于那篇未发表文章做了函数域版本推广,即将发表论文,敦促袁新意重新找到搁置 10 年的论文,联系张寿武重启项目。随着修改深入,他们发现可以把定义推广得更广,从 50 页逐渐变成 80 页、100 页,最后建立了一套拟射影簇上的等分布理论。

一篇 50 页拒稿,最终“长”成 200 页专著。这套理论如今已成算术几何和算术动力系统中的基础理论之一。袁新意的满足感是:“如果我建立了一套理论,到后面我自己用它,还看到很多同行用它,很多年后大家还在说用这个理论来做什么:这是一种细水长流的反馈。”

2021 年,他独立完成 105 页论文,构造曲线模空间上的算术典范线丛,将一致 Bogomolov 猜想转化为线丛的大性并成功证明。通俗地说,他研究的是“有限多个到底是多少个”。格尔德·法尔廷斯(Gerd Faltings)证明了某些高次方程只有有限多个有理数解,袁新意追问解的个数至多是多少——为这个“有限”给出上界。

2026 年年初,他和虞家伟(Jiawei Yu)、周胜铉(Shengxuan Zhou)合作,证明了莫德尔猜想的一个量化版本,论文贴到网上。《科学美国人》称,这是丢番图方程 2000 多年研究史上的一次突破。

过程并不顺利。袁新意有基础想法,却卡在分析部分。数论是本行,但证明里有一些微分几何内容,不是他熟悉的领域。2025 年初,他和博士生虞家伟算出了上界的一部分常数,但结果像“鸡肋”:算出了一部分,还差另一部分。

他需要证明三个不等式,于是想找微分几何方向专家合作。碰巧看到周胜铉的文章,发现对方正好做这个方向。三人讨论,周胜铉起初判断想法行不通,袁新意和虞家伟挺失望。继续讨论几天后,周胜铉发现经过变通可以实现。到六七月,不等式解决,论文在 2026 年初成型。

袁新意把三项工作比作足球:最容易被记住的是最后进球那一脚,但球不是一下子进的,前面每一步都很重要,中场传球可能比最后一脚射门更重要。只是这些东西在转播和新闻里不容易体现。

一个“俗人”的回国与传承

袁新意的重要成果几乎都有合作者:与张寿武合作 Gross-Zagier 公式推广、平均 Colmez 猜想证明;与张伟的合作被称为数论领域 30 年来最振奋人心的突破之一;与谢俊逸(Junyi Xie)证明几何 Bogomolov 猜想所有情形。

作为导师,他的理念务实:“学生还是要做确定有结果的东西,当然也要有一定挑战性。如果博士几年没有做出东西来,学生不仅没法毕业,还会对数学失去信心,耽误前程。”



2020 年 1 月,他辞去伯克利终身教职回到北大,成为北大“黄金一代”中第一位在美国顶尖高校获终身教职后全职回国的学者。

三个原因:中国学术氛围和待遇提升;美国大氛围变差;但真正触发决定的是—— 2017 年父母身体不好,相继在武汉做手术,“那个时候我觉得如果不回去,爸妈也没人照顾”。他说自己不是英雄:“我回来之后,学问的产出非常高效,比在美国更加高效。”

回国后他注意到,北大数论方向逐步形成了规模优势。“数论各个分支的专家就在隔壁办公室,敲个门就能交流。”关于“完全本土培养的菲尔兹奖得主有多远?”,他估计需要 20 到 30 年。

真正影响本土博士培养的,是最有天赋的本科生有多少愿意留下来。但传承正在发生。袁新意记得,北大数学的讨论班传统从他们那时候开始,几个人商量读什么书,轮流讲,互相提问。现在 90 后、95 后接触到的老师和资源更好,方向已经不同了。

AI 来了,我怕的不是被超越

袁新意自己会用 AI 做计算和相对简单的证明推导,但 AI 写的东西他仍要修改。他判断 AI 有知识面广和算力强的优势,人有直觉和审美的优势。但他真正担心的不是被超越,而是 AI 对数学共同体的三个影响:瘫痪、污染、压制。瘫痪评价机制,污染网络学术资源,压制年轻人成长——低垂的果实被 AI 摘掉,年轻人缺乏练手问题,行业传承就断了。

数学界已在讨论应对。他签署了《莱顿宣言》,核心是:AI 可以参与研究,但使用 AI 的人必须对文章负责,作者仍然应该是人。形式化数学工具 Lean 或许能解决对错验证,但审稿仍需人判断重要性和原创性。

袁新意走了二十多年数学路,仍然承认自己会迷路、会犹豫,也会对行业未来感到不安。但正是这些,让他更像一个真实的数学家。



南方 Er

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