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日志

13岁华裔拿奥数金牌20岁博士毕业

热度 4已有 952 次阅读2018-4-5 09:05 |系统分类:转帖-科技

菲尔兹奖,一个被誉为“数学界的诺贝尔奖”的奖项。

  在澳大利亚,唯一一位摘得该奖项的人居然是一位华裔

  而他也是继1982年丘成桐以来获得此殊荣的第二位华人。

  

  陶哲轩

  他就是陶哲轩,从小智商高达220的少年天才。

  他7岁学微积分,13岁获得国际奥数的金牌,24岁成为大学的终身教授,之后获奖无数。

  有人说他像莫扎特,数学是从他身体流淌而来的。

  但其实除了天赋,使他成为真正顶尖数学家的还有快乐的教育,对数学纯粹的爱,以及孜孜不倦地付出...

  

  1975年7月15日,陶哲轩出生在澳大利亚阿得雷德。

  父母双双毕业于香港大学,是新一代的澳洲华裔。

  不到两岁,他就对数字表现地非常着迷,甚至教其他同伴用积木进行计算。

  当其他孩子5岁还在上幼儿园时,他已在母亲的指导下学完了小学的数学课程。

  

  澳大利亚阿得雷德

  刚满8岁,他去参加一项数学才能测试,得了760分的高分。

  而这项测试在美国,十七八岁的学生中才只有1%能够达到750分

  惊讶之余,他的父母带他去参加了一项智商测试。

  得到的结果更是令众人震惊:他的智商介于220至230之间,超过了99.999%的人,是百年难遇的奇才。

  这也意味着,他完全有能力在12岁之前读完大学课程,打破当时最年轻大学毕业生的记录。

  

  得知这一消息后,许多热心人主动为他申请大学的事宜出谋划策。

  但他的父母却开始犹豫了,害怕小哲轩一下被捧得太高而认不清自己。

  为此,他们果断放弃创造新纪录的机会,而是有意引导他学习除数学以外的基础课程。

  

  事实上,这位神童也像其他小伙伴一样透着稚气,有许多“不好”的习惯。

  比如,他有时会因为一点小事发脾气,常常丢三落四,东西找不着之后又委屈地想哭。

  有时候,他做不出来题来,还会生气地把笔扔在一边,把纸撕碎了,跑到床上生闷气。

  所以为了让小哲轩的生活不失衡,父母也尽量让他上一些相对简单的课程。

  这样一来,小哲轩才不会因为神童的光环,而交不到同龄的朋友,失去童年的乐趣。

  

  他10岁就开始撰写数学相关的论文,并成功引起了一位叫埃尔德什的数学家注意。

  这位同样幼年时被视为神童的数学奇才,平生最喜欢就是将发掘和培养数学天才当成自己的使命。

  而小哲轩仅仅是埃尔德什所挖掘的众多数学新星中的一位。

  

  埃尔德什

  当然,在这位老师的影响下,小哲轩也越发热爱数学。

  他也是从10岁起就连续三年代表澳大利亚参加国际奥数比赛,并在13岁时成为了迄今为止最年轻的金牌获得者。

  17岁那年,他在恩师埃尔德什的引荐下进入了普林斯顿大学攻读博士学位。

  

  埃尔德什在仔细检阅10岁的陶哲轩的论文

  可一进入普林斯顿大学,他看到周围的同学都在发表对各自领域的高谈阔论时,感觉到了自己原来是如此的无知。

  其实,一直以来,环境给神童的压力是非常巨大的。人们总是对他们寄予了很高的厚望,却不理会小小年纪的他们能否承受得住。

  当小哲轩被学业任务压得喘不过气之时,他选择了逃避。

  

  普林斯顿大学

  他渐渐沉迷于游戏,整日通宵玩一款历史类的模拟游戏《文明》。

  而这也导致他直接挂了一门量子物理学的科目。

  后来陶哲轩还回忆道,当自己坐在考场上对着题目一无所知的时候,他顿时哭了出来,最后不得不由监考老师将他送出考场。

  不过,在父母和老师的谆谆引导下,这位数学天才最后还是被引回了正轨。

  

  他20岁就获得了普林斯顿大学的博士学位,同年成为加州大学洛杉矶分校的一员。

  不久之后,年仅24岁的他又晋升为终身教授。

  在我们刻板的印象里,数学似乎只是在学习怎样去应用各种定理、规则来计算出答案。

  但实际上,真正的数学家实际上要做的是去开拓,因为它本质上是一项创造性活动

  

  当陶哲轩遇到难题时,会经常写满了几页纸的草稿却没有半点进展,和上学时刷题的感觉大相径庭。

  可他也从中发现,对于数学而言,速度的重要性远远不及耐心,以及与他人进行思维碰撞。

  这样一来,比起那些独自埋头苦干的数学家,他更喜欢的是与合作者一起工作。

  正如费弗曼则说,陶哲轩是一个好的倾听者,善于向别人学习,他同时也擅长向别人清楚地解释自己的想法。

  

  陶哲轩与其搭档

  而在2004年4月17日,陶哲轩和格林合作在《美国数学年鉴》上投的一篇稿子,更是让陶哲轩名震天下。

  这篇论文的题目为《素数含有任意长度的等差数列》,揭示了素数中存在的某种规律,突破了困扰数学界近几个世纪以来的难题

  

  自然界里的各种数

  素数,我们又称质数,是指只能被1和它本身整除的数字,如2、3、5、7、11...

  它们就像是原子之于化学家,DNA之于遗传学家,是自然界中最基本的结构砖块。

  等差数列则是指一个数列从第二项起,从后项减去前项所得的差是一个相同的常数。

  因此,用素数构成的等差数列被称为素数等差数列。比如从5开始,以12为间隔常数,就可以得到这样的序列:5,17,29,41,53,65……

  

  数学家们一直认为,由素数构成的等差数列可以任意长。

  这一猜想在很早的时候就被提出了,但都没有人知道如何证明。

  也就是说,整个数学界最需要的还是一个完整的证明

  而这个证明的大门,正是由陶哲轩以及他的合作者最先打开的。

  

  陶哲轩发表的长达50页的论文奇迹般地证明了“存在任意长度的素数等差数列”。

  虽然当时这篇论文尚未正式发表,但它就已被广泛引用。

  它也被著名的《发现》杂志评为2004年100项最重要的发现之一

  更振奋人心的是,他运用的是看似与素数毫无关系的定理证明的。

  

  而这一震惊数学界的成就也一举让他获得了菲尔兹奖。

  尽管之前获奖不少,但当他得到获奖消息感到非常惊讶,甚至不敢相信是真的。

  后来他采访时坦言道,“这个奖对我来说是莫大的荣誉”。

  但在许多数学家看来,陶哲轩的获奖并无悬念。

  就比如数学教授陈繁昌说,“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。”

  

  陈繁昌

  不过,陶哲轩很快又开始继续进行自己的研究项目。

  因为他认为自己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。

  值得一提的是,当时同一年获得菲尔兹奖的,还有当时40岁的数学家佩雷尔曼。

  

  佩雷尔曼:天性孤傲过着寡居的生活

  巧合的是,佩雷尔曼也曾参加过1982年奥数并获得金牌。

  不免有人感叹,中国也曾有不少奥数奖牌得主,却没有人能够取得像他们那样杰出的成就,有些人甚至远离了数学。

  面对这种现象,陶哲轩却认为不必过于纠结于此,实际上数学研究和奥数所需的环境大相径庭。

  这也是很多奥数奖牌得主后来没有继续数学研究的原因之一。

  

  他坦言道,奥数就像是在可以预知的条件下进行短跑比赛,而数学研究则是在现实生活的不可预知条件下进行的一场马拉松。

  它需要更多的耐心,在攻克大难题之前要有首先研究各种小问题的意愿。

  而陶哲轩也正如颁奖词所言,他是一位解决问题的顶尖高手……他的兴趣横跨多个数学领域,包括调和分析、非线性偏微分方程和组合论。

  

  就比如,近年来他在工程方面也颇有造诣,发表的相关论文都是关于压缩感知方面的研究。

  其实像这种来自信号处理领域等实际应用的问题,是极少数学家会去涉及的。但陶哲轩就是能将两者联系在一起。

  为此,他发表了一系列关键性论文,也使它近年来成为应用数学里最热门的领域之一。

  如今,研究相关领域的人都会引用到陶哲轩发表的论文。

  

  压缩感知

  除了在学术领域,在课堂上的陶哲轩也是一位幽默的老师,深受同学们的喜欢。

  而他的妻子Laura更是坦言道:“我就喜欢他虽然什么都懂,但是却对人随和的样子。”

  他也从不会给学生施加压力,而是积极鼓励他们去研究自己真正感兴趣的领域。

  

  他是论文数量和质量奇高的数学家,先后发表了一百多篇论文,是解决问题的高手。

  2015年9月,陶哲轩又宣布破解了80年未决的埃尔德什差异问题

  普林斯顿大学的查尔斯·费佛曼教授曾说道,如果你有解决不了的(数学)问题,那么出路之一就是引起陶哲轩的兴趣。

  

  

  查尔斯·费佛曼,1978年菲尔兹奖获得者

  而今,他的儿子威廉也从小就表现出了对数学的天赋与兴趣。

  但陶哲轩坦言道自己并不想逼儿子跟自己一样将来也做数学家。

  因为除了数学,这个世界还有很多有趣的东西

  相对遗传给儿子天赋,他更希望儿子的快乐放在最重要的位置。

  

  陶哲轩和家人

  事实上,他最为倡导的就是快乐生活理念。他极少跟别人发生争执,都是想如何开开心心地和别人相处与合作。

  他自己也曾仅以天气不好和工作环境不轻松为由放弃了美国东海岸名校提供的职位。

  在他自己看来,生命中的快乐是最为重要的。

  

  比起他惊人的天赋和出色的成就,更令人羡慕的是他也同样拥有健康生活的快乐的“普通人”。

  而我们身边也不乏聪明早慧的人,可他们却在成长道路因不堪重负而迷失自己,最后一事无成。

  很多事情,我们越渴望越操之过急,反而越难按照预想的去实现。

  求胜心带来的结果可能是起跑领先,也可能是抢跑罚下。

  *参考资料

  黄宏科.对华裔数学家陶哲轩从天才到菲尔兹奖得主的思考[J].科技信息,2010(10):480-481.

  齐林泉. 陶哲轩:被数学照亮的精灵[N]. 中国教育报,2010-02-12(003).

  李虎军. 陶哲轩:一个华裔数学天才的传奇[N]. 南方周末,2006/08/31(A06).


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