摘得第一巨獎的「數學大神」有多神？揭秘人才輩出的北大數學「黃金一代」
不久前獲得科學第一巨獎「科學突破獎」的中國年輕數學家惲之瑋和張偉，讓北大數學「黃金一代」走進公眾視野，他們是怎樣的「數學大神」？
文/記者 李鵬 編輯/劉昭 校對/肖園
新媒體編輯/房永珍
有武俠的地方就有江湖，有數學的地方也有江湖。
武俠中的江湖，魅力在於武林之中有部分人身懷蓋世神功，卻總是神龍見首不見尾。他們的神技，就像縹緲在雲端的傳說。一旦這些人重現江湖，有時就會掀起一場腥風血雨。
數學的江湖沒有刀光劍影和血雨腥風，這裡自由包容，在知識面前人人平等，卻也隱藏著不少身懷蓋世神功的俠客，他們生活在普羅大眾之間，同你我幾乎沒什麼兩樣，但只要提到數學，便能感受到他們發自內心的熱情與渴望。他們或獨自徜徉思考，或相互切磋比拼，在數學的江湖裡，共同留下濃墨重彩的筆觸。
▲當地時間2017年12月3日，美國加州山景城，有著「科學界奧斯卡」美譽的科學突破獎頒獎典禮舉行，北京大學數學科學學院校友惲之瑋（左）和張偉（右）獲得「數學新視野獎」 （供圖：張偉）
絕代雙驕
中國數學界，一直不乏厲害角色。
北京時間2017年12月4日，科學領域第一巨獎——「科學突破獎」在舊金山灣區的美國國家航空航天局埃姆斯研究中心揭曉。在本年度的獎項中，4名青年數學家共享3個「新視野獎」，其中包括兩名中國數學家惲之瑋和張偉，他們都是2004年畢業於北京大學數學科學學院（以下簡稱「北大數院」）的青年才俊，也都是80後。
不相上下的同學
近些年不時就有中國青年數學家在國際數學界嶄露頭角，這一次惲之瑋和張偉的獲獎，讓中國數學領域的年輕一代，再次站到了數學世界的前沿。
這兩個青年數學家在很小的時候就展現出了對數學的興趣和天賦，兩人都在數學競賽中取得過優異成績。
2000年，兩人雙雙保送進入北大數院，成為了同學。
2004年，兩人都遠赴美國攻讀博士學位，張偉選擇的是哥倫比亞大學，惲之瑋則選擇了普林斯頓大學。
在獲獎方面，2010年，29歲的哈佛大學數學系講師張偉因其在數論、自守形式、L函數、跡公式、表示論和代數幾何等數學的廣泛領域，做出了影響深遠的貢獻贏得SASTRA拉馬努金獎。
兩年後，30歲的惲之瑋因其在「表示論，代數幾何和數論等方向諸多基本性的貢獻」，同樣獲得了該獎項。
目前，惲之瑋、張偉二人均拿到了終身教職。前者獲獎時為耶魯大學數學系教授，後者則為麻省理工學院（MIT）及哥倫比亞大學數學系教授。
▲惲之瑋（供圖：惲之瑋）
「惲神」沒拿100分是偶然
惲之瑋是江蘇省常州市走出的數學才子。高中就讀於常州高級中學，高二時就已經被北京大學保送錄取。他是個不折不扣的數學痴、奧賽迷，高中時常獨自從常州乘車到上海，請教高校數學教授關於奧數方面的問題。
本科生期間，惲之瑋人稱「惲神」，數學專業課他有19門100分，7門99分。用惲之瑋一些大學同學的說法，「惲神」考試得100分是正常，沒拿100分是偶然，他的那些99、98分多半是老師為了勉勵他、避免他驕傲隨手給的。
年僅16歲就以優異成績考入北京大學的中國科學院院士、數學家姜伯駒已經在北大數學學科執教了半個多世紀。他曾經教過惲之瑋一段時間，儘管已經過去了10多年的時間，惲之瑋依舊給他留下了極為深刻的印象。
姜伯駒說那時本科生參與做科研的還很少，二年級的就更少，因此他十分躊躇，當時想了半天，最後還是讓惲之瑋試試，讓他先研讀一些數學研究方面的書籍，從第二學期開始聽他的課，參加他的拓撲討論班。
姜伯駒的這個拓撲討論班將本科生和研究生完全放在一起，惲之瑋由於根底好，聰明好學，理解得也快，很快就脫穎而出，最後居然成了整個班級中最好的學生。他解析的數學題簡明扼要，不啰嗦，思路也十分清晰。
「如果學的是物理，參加一個實驗往往很容易進入，數學要進入一個領域，卻並不怎麼容易，但惲之瑋很容易就做到了。」姜伯駒當時就覺得惲之瑋是個培養數學研究的好苗子。
▲姜伯駒院士向記者回憶惲之瑋在北大跟隨他學習數學的日子（攝影：李鵬）
超生的農村娃和超強大腦
與惲之瑋相比，張偉進入北大之路要曲折得多。
1981年出生於四川達州市大竹縣的張偉是一個超生的農村娃，家裡排行老二，還有一個哥哥和一個妹妹。張偉的小學前四年在村小讀書，到了五年級才轉入到教學條件更好一些的大竹縣天城鄉小學。正是從那時候起，張偉的數學天賦開始顯現出來。
當時，數學老師也只是在課餘給班上數學成績比較好的學生提供一些參考資料，包括韓信點兵、哥尼斯堡七橋問題等趣味數學，以滿足少數人的求知慾，張偉就是這少數人之一。也正是這些趣味數學，讓張偉對數學的學習很快就由興趣轉而痴迷，並獲得了全國小學數學競賽一等獎。
張偉考上大竹縣中學後參加全國數理化競賽，很輕鬆就拿下一等獎。有個老師告訴張偉，學校曾經有同學因同樣的競賽成績被教學水平出色的成都七中錄取，希望他也能夠去試一下，畢竟這是全省最好的學校之一。張偉便懷著試一試的心態寫了一封自薦信，當時他也不知道該把信寄給誰，就乾脆寫了「七中校長收」。沒想到過了幾天，他就收到了七中副校長楊能生的回信，學校向他伸出了橄欖枝。就這樣，張偉成為1997年成都七中招收的五名外地生之一。
根據同學們的回憶，張偉從來就沒有考砸過，特別是數理化，相比其他同學一直有壓倒性的優勢。高中畢業那年，張偉作為四川省代表隊的一員參加了全國數學冬令營，由此獲得了保送北大數院數學系的資格。
2004年北大畢業以後，經北京大學數學科學學院兩位教授推薦，美國紐約哥倫比亞大學教授張壽武錄取張偉作為他的博士研究生攻讀數論，從此以後，張偉的數學研究開始進入到一個全新的境地。
在數學領域，有一個著名的庫達拉猜想。2005年秋天，張壽武開車帶著張偉從紐約到馬里蘭州參加一個研討會。在這次會上，張壽武講解了庫達拉猜想，這是張偉第一次聽說庫達拉猜想。回到哥倫比亞之後，張壽武想讓張偉對其中的一個難題進行研究，這個難題已經困擾數學界多年，當然他並沒有抱太大希望，只想讓張偉從簡單的開始做起。
意外的是，大約在2005年底，已經放假回國的張偉突然給張壽武來信說他知道怎麼做這個東西了，此時張偉才聽說庫達拉猜想兩三個月。
於是，張壽武就將張偉叫回美國想一看究竟，卻吃驚地發現張偉並不是按照他的思路，而是找到了一種獨創性的證明方法，一下子基本上證明了庫達拉猜想。
就這樣，剛剛到博士研究生的第二年，張偉已經就庫達拉猜想問題寫出了論文，完全可以實現博士畢業。之後，他在這個領域迅速嶄露頭角。
▲張偉（供圖：北大數院）
兩位「大神」的合作
在北京大學讀書時，惲之瑋和張偉選的課程比較接近，但是到了攻讀博士的階段，一直有一點兒害怕數論的惲之瑋選擇了代數幾何，而張偉攻讀的則是數論方向。
在最開始攻讀博士的時候，惲之瑋和張偉就像從同一個站台出發駛往不同方向的列車一樣，兩個人的研究方向越走越遠。
誰都沒有想到，他們之間還能有共同的研究課題。在博士最後階段，他們突然發現，雖然各自研究切入點不一樣，但是卻有很多共同的興趣，尤其是在對稱性研究方面有很大的交集。
在與張偉長時間交流的過程中，惲之瑋漸漸意識到，數論也並非那麼遙不可及，它們只是使用了兩種不同的數學語言而已。當數論翻譯成惲之瑋熟悉的代數幾何「語言」後，他發現它們在數學本質上的距離並不遠。
對搞研究的人而言，往往最難突破的是思維的峽谷，一旦穿越，就是更為廣闊的世界。惲之瑋也開始用更為寬廣的視野來看待自己的數學研究，在和張偉的探討中，兩者的交集越來越多，於是他們就開始嘗試著將同一個問題分成幾塊，並分別完成一些工作，而後就是更為緊密的合作。他們二人也意識到，他們研究領域的差異，居然成了很好的互補。
本次獲得「科學突破獎」的論文，是惲之瑋和張偉直接合作的首個發表成果。他們自己也沒有想到，幸運星居然會垂青他們合作的這個成果，這也給了他們繼續深入合作的信心和動力。
2017年初，美國麻省理工學院（MIT）以數學系正教授的職位對惲之瑋伸出橄欖枝，1月1日，他已經正式入職，這意味著這兩個年輕數學家，從現在起就可以用更為緊密的方式進行合作研究，一起向一些世界級的數學難題發起衝鋒。
黃金一代
與北大其他很多氣派的學院相比，數學科學學院顯得非常質樸，但這並不影響它在中國數學界的聲譽和地位。
（攝影：張星海）
2000年，惲之瑋和張偉兩人共同進入北大數院學習之時，同期的同學中還包括袁新意、朱歆文等，他們和此前1999級的許晨陽、劉若川以及2001級的部分同學，近些年逐漸成為中國數學新一代領軍人物，在各自的領域中都取得了被數學界認可的研究成果，從而引起了很多人對於2000年前後北大數院這批人的關注，並將他們稱為「黃金一代」。
「80後」人才輩出
儘管都還年紀輕輕，這些「黃金一代」如同中國數學界一顆顆冉冉升起的新星，聚集在一起放射出耀眼的光芒。
張偉的同班同學袁新意也是2000年國際數學奧林匹克金牌獲得者，現任美國加州大學伯克利分校數學系助理教授，他是第一個獲得美國克雷研究所研究獎的華人。
▲袁新意（供圖：袁新意）
由於成績優異，2003年袁新意從北京大學提前一年畢業，被學校推薦到美國紐約哥倫比亞大學數學系教授張壽武處做直博生，根據張壽武的說法，也正是看到袁新意的研究能力培養得很不錯，他一年以後才又接納了張偉。
朱歆文是2000年中國奧林匹克數學競賽冠軍，2004年以優異成績從北大數院本科畢業，而後赴加州伯克利分校攻讀博士學位。他於2009至 2012年在哈佛大學任教，2012年至2014年在西北大學做助理教授，2014年起在加州理工學院任教，2016年晉陞為教授。
▲朱歆文（供圖：朱歆文）
1999級的劉若川、許晨陽在國外深造後，前些年選擇回國發展，成為了北大數院與北京國際數學研究中心雙聘教員。回到北大燕園以後，他們二人在不同的方向上同樣取得了令人矚目的成績。
如今，身為北京大學北京國際數學研究中心副教授的劉若川已經成為p進位霍奇理論研究領域最好的世界級專家之一。p進位霍奇理論起源於1970年代晚期法國著名數學家方丹對一個著名數學猜想的證明。一接觸p進位霍奇理論，劉若川就迷上了它。然而霍奇理論起源於法國，美國從事這方面研究的人比較少，甚至劉若川在麻省理工學院的導師當時也涉獵不是很多，就是在這樣的情況下，劉若川迎難而上，他邊學習、邊積累、邊研究，很快就在p進位霍奇理論領域開始嶄露頭角。
▲劉若川（供圖：劉若川）
許晨陽2017年9月9日剛剛獲得「未來科學大獎-數學與計算機科學獎」，並獲得100萬美元獎金，以表彰他在雙有理代數幾何學上做出的貢獻。這位「80後」科學家發展了極為深刻的理論和突破性技術，解決了代數幾何學中很多不同領域的重要問題，得到國際同行的高度評價。
許晨陽2008年獲得了普林斯頓大學博士學位，是北京大學北京國際數學研究中心終身教授。他主要從事基礎數學核心領域代數幾何方向的研究，在高維代數幾何領域取得一系列突破性的成果，已經成為代數幾何方向的青年領軍數學家。2016年，許晨陽也獲得了拉馬努金獎。
2017年初，許晨陽也收到了美國麻省理工學院數學系發出的正教授offer。惲之瑋、張偉和許晨陽，他們在北京大學首次相識，18年後的2018年，這三位傑出的北大數學校友在麻省理工學院再次聚首，共同開啟他們在數學研究領域的新篇章。
「加入麻省理工是去世界頂尖的地方看看，不代表不回來。」 許晨陽說。
▲許晨陽（中）獲拉馬努金獎時的照片（供圖：許晨陽）
「有什麼不懂馬上打電話給同學」
「如果說我們2000級以及鄰近的1999級、2001級幾屆有什麼特別，那就是學代數數論、代數幾何方向的學生開始多起來了。在此之前，學習分析、幾何等方向比較多，這是由於國際前沿的代數數論、代數幾何傳播到中國比其他方向晚的緣故。到我們上大學的時候，隨著國際交流的增多（比如有國際專家講課的暑期學校）和互聯網的普及，我們逐漸感受到了這幾個博大的學科，並且產生了濃厚的興趣。於是，我們幾個關係密切的同學都選擇了相同的大方向。也許『轉型一代』對我們而言是更符合事實的說法。」身在美國的惲之瑋對北京科技報|科學加客戶端記者表示。
張壽武對北大數院 「黃金一代」中的多位年輕數學家比較熟悉。在他看來，北京大學的「黃金一代」現在還年紀輕輕，就做出了一些令數學界驚異的研究工作，他們是中國未來的希望。
「厲害就厲害在他們不是一個人，而是一批人，他們有什麼東西不懂，就馬上打電話給同學，同學也是另一行的高手，馬上就知道是怎麼回事了，他們之間不是相互競爭者，而是合作者。」張壽武說。
「我感覺自己很幸運，和很多朋友一起可以相互砥礪。數學研究一方面需要一個人自己獨自思考，另一方面與同行的交流也舉足輕重，尤其是要理解領域內新產生的想法時。」張偉對記者表示。
▲這張當年在北大讀書的照片從左至右為：劉若川、惲之瑋、袁新意、宋詩暢、肖梁、許晨楊，10多年以後他們都成了數學王國中的精英。文中未提到的宋詩暢在美國伊利諾伊大學香檳分校獲得博士學位，如今任教於北京交通大學理學院數學系；肖梁是美國麻省理工學院博士，美國芝加哥大學博士後（供圖：張壽武）
「90後」後來居上
北大數院黨委副書記劉雨龍告訴北京科技報 |科學加客戶端記者，其實北大數院每一級都有厲害的人物，只是因為不太集中宣傳，沒有受到社會公眾的普遍關注而已。
在「黃金一代」之後，北大數院不時也有一些大神級的人物出現，其中最為著名的就是現在稱之為「韋神」的韋東奕。韋東奕高中就讀于山東師範大學附屬中學，2010年被保送至北大數院。在第49屆國際數學奧林匹克競賽中，才上高一的他就以滿分獲得金牌。
如同惲之瑋，在做題方面韋東奕也是一個「殺手」級的人物，考滿分是常態，考99分多半是老師看不過去給他挑刺。
北大數院副院長章志飛教授告訴記者，在2013年的第四屆丘成桐大學生數學競賽中，時為大四學生的韋東奕在分析、代數、幾何、概率、應用的五項科目考試中，獲得其中四項金獎並獲得個人全能金獎，也就是說他在一次比賽中就得到了五個金獎。
學院從事基礎數學研究的博士一般需要5年的時間才能畢業，但是韋東奕只用了3年半的時間，而實際上他3年的時間就可以畢業。
2018年春季，韋東奕博士畢業，這意味著他在數學王國里的暢遊將開始上升到一個全新的階段。
「他是北大數院最近一些年學業最為突出的一個，在90後群體中，還沒有發現比他更厲害的。」 章志飛說。
▲正在給大學生講課的韋東奕（供圖：韋東奕）
「數學大神」，一個被誤讀的群體
這些年，坊間總是流傳著這些數學大神的種種傳說，彷彿他們為數學而生，不食人間煙火。但恰恰相反，他們就生活在普通人之間，過著一日三餐，三點一線的學生生活。他們中的不少人，也在數學之外展現著別樣的風姿。
曾經獲得過第五屆全國大學生數學競賽決賽高年級組一等獎第一名，美國大學生交叉學科建模競賽一等獎的北大數院2011級本科生王青璨，在文藝方面也天賦過人，小提琴已經通過了十級考試。
還有北大數院2013級本科生陳嘉傑，不僅榮獲了國家獎學金、美國大學生數學建模一等獎等諸多榮譽，同時也是一位跑步愛好者，截止到2017年他已經完成3次全程馬拉松，連續兩年參加北京馬拉松賽並在3小時30分內完賽。
在北大數院的管理者們看來，優秀的人總是在各個方面都展示著精彩的一面，一些人之所以覺得數學大神是「怪咖」，只不過是思考方式和認知領域上的差距而已。
▲北大數院原主管本科教學的副院長柳彬教授給記者講述這裡的數學大神們為何能夠成為大神（攝影：李鵬）
時間終將證明「數學大神」研究的價值
多年來，對於數學家這個群體，絕大多數社會公眾總是在遠遠地仰望，但是對數學家們的工作幾乎毫無認知，數學研究高深莫測的特性也決定了這始終只是一個陽春白雪的領域。
每當一個數學家在經過艱辛的計算和研究以後證明了某項猜想、公式或者定理，一時之間，他們就成為耀眼的星星，但是外界的喧囂過後，他們又開始平靜地進行新的研究。
因此很多人對數學家群體存在很大的誤解，也缺乏對數學正確的認知，不知道學習高深而前沿的數學有什麼用處。
「今天無論是手機信號的傳遞、醫療成像的分析，還是我們對時空規律的認識，都以數學發展為其先聲。數學成為我們理解和探索世界所必須使用的語言。」許晨陽在2017年度未來科學大獎頒獎典禮上說。
許晨陽表示，數學歷史上的每一步進展，都意味著數學英雄們的遠航達到了人類曾經未知的新世界，用德國著名數學家希爾伯特的話來說，「我們數學家相信，人類必須知道，人類終將知道。」
事實上，數學與眾多學科都有著萬絲萬縷的聯繫，現在的大數據、人工智慧等一些新興行業的發展，都是以數學工具作為重要支撐的。
北大數院原主管本科教學的副院長柳彬教授對北京科技報 |科學加客戶端記者表示，現在數學家們一些前沿性的數學研究，根本就看不到應用，這並不等於它們無用，它們的未來價值並不是現在能夠預測得了的，有的甚至在未來幾十年都還看不出來，但說不定哪一天，它們就會發揮至關重要的作用。
數學是所有自然科學的語言，數學是科技發展的先聲，時間也終將證明眾多「數學大神」們所從事數學研究的價值。
▲安金鵬教授，第38 屆國際奧林匹克數學競賽的金牌得主。上個世紀90年代，安金鵬考上北大的時候，曾經是一位被廣為報道的名人。2006年在北大數院獲得博士學位，而後在瑞士蘇黎世聯邦理工學院和加拿大滑鐵盧大學做了兩年的博士後研究以後，又返回到了北大任教，成了北大一位隱匿的大神。（供圖：安金鵬）
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