他13歲拿奧數金牌20歲博士畢業，花20年擺脫神童標籤成頂級數學家

菲爾茲獎，一個被譽為「數學界的諾貝爾獎」的獎項。

在澳大利亞，唯一一位摘得該獎項的人居然是一位華裔。

而他也是繼1982年丘成桐以來獲得此殊榮的第二位華人。

陶哲軒

他就是陶哲軒，從小智商高達220的少年天才。

他7歲學微積分，13歲獲得國際奧數的金牌，20歲博士畢業，24歲成為大學的終身教授，之後獲獎無數。

有人說他像莫扎特，數學是從他身體流淌而來的。

但其實除了天賦，使他成為真正頂尖數學家的還有快樂的教育，對數學純粹的愛，以及孜孜不倦地付出...

陶哲軒獲奧數獎牌

1975年7月15日，陶哲軒出生在澳大利亞阿得雷德。

父母雙雙畢業於香港大學，是新一代的澳洲華裔。

不到兩歲，他就對數字表現地非常著迷，甚至教其他同伴用積木進行計算。

當其他孩子5歲還在上幼兒園時，他已在母親的指導下學完了小學的數學課程。

澳大利亞阿得雷德

剛滿8歲，他去參加一項數學才能測試，得了760分的高分。

而這項測試在美國，十七八歲的學生中才只有1%能夠達到750分。

驚訝之餘，他的父母帶他去參加了一項智商測試。

得到的結果更是令眾人震驚：他的智商介於220至230之間，超過了99.999%的人，是百年難遇的奇才。

這也意味著，他完全有能力在12歲之前讀完大學課程，打破當時最年輕大學畢業生的記錄。

得知這一消息後，許多熱心人主動為他申請大學的事宜出謀劃策。

但他的父母卻開始猶豫了，害怕小哲軒一下被捧得太高而認不清自己。

為此，他們果斷放棄創造新記錄的機會，而是有意引導他學習除數學以外的基礎課程。

事實上，這位神童也像其他小夥伴一樣透著稚氣，有許多「不好」的習慣。

比如，他有時會因為一點小事發脾氣，常常丟三落四，東西找不著之後又委屈地想哭。

有時候，他做不出來題來，還會生氣地把筆扔在一邊，把紙撕碎了，跑到床上生悶氣。

所以為了讓小哲軒的生活不失衡，父母也盡量讓他上一些相對簡單的課程。

這樣一來，小哲軒才不會因為神童的光環，而交不到同齡的朋友，失去童年的樂趣。

他10歲就開始撰寫數學相關的論文，並成功引起了一位叫埃爾德什的數學家注意。

這位同樣幼年時被視為神童的數學奇才，平生最喜歡就是將發掘和培養數學天才當成自己的使命。

而小哲軒僅僅是埃爾德什所挖掘的眾多數學新星中的一位。

埃爾德什

當然，在這位老師的影響下，小哲軒也越發熱愛數學。

他也是從10歲起就連續三年代表澳大利亞參加國際奧數比賽，並在13歲時成為了迄今為止最年輕的金牌獲得者。

17歲那年，他在恩師埃爾德什的引薦下進入了普林斯頓大學攻讀博士學位。

埃爾德什在仔細檢閱10歲的陶哲軒的論文

可一進入普林斯頓大學，他看到周圍的同學都在發表對各自領域的高談闊論時，感覺到了自己原來是如此的無知。

其實，一直以來，環境給神童的壓力是非常巨大的。人們總是對他們寄予了很高的厚望，卻不理會小小年紀的他們能否承受得住。

當小哲軒被學業任務壓得喘不過氣之時，他選擇了逃避。

普林斯頓大學

他漸漸沉迷於遊戲，整日通宵玩一款歷史類的模擬遊戲《文明》。

而這也導致他直接掛了一門量子物理學的科目。

後來陶哲軒還回憶道，當自己坐在考場上對著題目一無所知的時候，他頓時哭了出來，最後不得不由監考老師將他送出考場。

不過，在父母和老師的諄諄引導下，這位數學天才最後還是被引回了正軌。

他20歲就獲得了普林斯頓大學的博士學位，同年成為加州大學洛杉磯分校的一員。

不久之後，年僅24歲的他又晉陞為終身教授。

在我們刻板的印象里，數學似乎只是在學習怎樣去應用各種定理、規則來計算出答案。

但實際上，真正的數學家實際上要做的是去開拓，因為它本質上是一項創造性活動。

當陶哲軒遇到難題時，會經常寫滿了幾頁紙的草稿卻沒有半點進展，和上學時刷題的感覺大相徑庭。

可他也從中發現，對於數學而言，速度的重要性遠遠不及耐心，以及與他人進行思維碰撞。

這樣一來，比起那些獨自埋頭苦幹的數學家，他更喜歡的是與合作者一起工作。

正如費弗曼則說，陶哲軒是一個好的傾聽者，善於向別人學習，他同時也擅長向別人清楚地解釋自己的想法。

陶哲軒與其搭檔

而在2004年4月17日，陶哲軒和格林合作在《美國數學年鑒》上投的一篇稿子，更是讓陶哲軒名震天下。

這篇論文的題目為《素數含有任意長度的等差數列》，揭示了素數中存在的某種規律，突破了困擾數學界近幾個世紀以來的難題。

自然界里的各種數

素數，我們又稱質數，是指只能被1和它本身整除的數字，如2、3、5、7、11...

它們就像是原子之於化學家，DNA之於遺傳學家，是自然界中最基本的結構磚塊。

等差數列則是指一個數列從第二項起，從後項減去前項所得的差是一個相同的常數。

因此，用素數構成的等差數列被稱為素數等差數列。比如從5開始，以12為間隔常數，就可以得到這樣的序列：5，17，29，41，53，65……

數學家們一直認為，由素數構成的等差數列可以任意長。

這一猜想在很早的時候就被提出了，但都沒有人知道如何證明。

也就是說，整個數學界最需要的還是一個完整的證明。

而這個證明的大門，正是由陶哲軒以及他的合作者最先打開的。

陶哲軒發表的長達50頁的論文奇蹟般地證明了「存在任意長度的素數等差數列」。

雖然當時這篇論文尚未正式發表，但它就已被廣泛引用。

它也被著名的《發現》雜誌評為2004年100項最重要的發現之一。

更振奮人心的是，他運用的是看似與素數毫無關係的定理證明的。

而這一震驚數學界的成就也一舉讓他獲得了菲爾茲獎。

儘管之前獲獎不少，但當他得到獲獎消息感到非常驚訝，甚至不敢相信是真的。

後來他採訪時坦言道，「這個獎對我來說是莫大的榮譽」。

但在許多數學家看來，陶哲軒的獲獎並無懸念。

就比如數學教授陳繁昌說，「像他這樣的人數十年才出一個。他解決了幾個數學領域中困擾別人多時的重要問題。」

陳繁昌

不過，陶哲軒很快又開始繼續進行自己的研究項目。

因為他認為自己想要解決的那些難題，並沒有因為獲獎就魔法般地自動得到解決。

值得一提的是，當時同一年獲得菲爾茲獎的，還有當時40歲的數學家佩雷爾曼。

佩雷爾曼：天性孤傲過著寡居的生活

巧合的是，佩雷爾曼也曾參加過1982年奧數並獲得金牌。

不免有人感嘆，中國也曾有不少奧數獎牌得主，卻沒有人能夠取得像他們那樣傑出的成就，有些人甚至遠離了數學。

面對這種現象，陶哲軒卻認為不必過於糾結於此，實際上數學研究和奧數所需的環境大相徑庭。

這也是很多奧數獎牌得主後來沒有繼續數學研究的原因之一。

他坦言道，奧數就像是在可以預知的條件下進行短跑比賽，而數學研究則是在現實生活的不可預知條件下進行的一場馬拉松。

它需要更多的耐心，在攻克大難題之前要有首先研究各種小問題的意願。

而陶哲軒也正如頒獎詞所言，他是一位解決問題的頂尖高手……他的興趣橫跨多個數學領域，包括調和分析、非線性偏微分方程和組合論。

就比如，近年來他在工程方面也頗有造詣，發表的相關論文都是關於壓縮感知方面的研究。

其實像這種來自信號處理領域等實際應用的問題，是極少數學家會去涉及的。但陶哲軒就是能將兩者聯繫在一起。

為此，他發表了一系列關鍵性論文，也使它近年來成為應用數學裡最熱門的領域之一。

如今，研究相關領域的人都會引用到陶哲軒發表的論文。

壓縮感知

除了在學術領域，在課堂上的陶哲軒也是一位幽默的老師，深受同學們的喜歡。

而他的妻子Laura更是坦言道：「我就喜歡他雖然什麼都懂，但是卻對人隨和的樣子。」

他也從不會給學生施加壓力，而是積極鼓勵他們去研究自己真正感興趣的領域。

他是論文數量和質量奇高的數學家，先後發表了一百多篇論文，是解決問題的高手。

2015年9月，陶哲軒又宣布破解了80年未決的埃爾德什差異問題。

普林斯頓大學的查爾斯·費佛曼教授曾說道，如果你有解決不了的（數學）問題，那麼出路之一就是引起陶哲軒的興趣。

查爾斯·費佛曼，1978年菲爾茲獎獲得者

而今，他的兒子威廉也從小就表現出了對數學的天賦與興趣。

但陶哲軒坦言道自己並不想逼兒子跟自己一樣將來也做數學家。

因為除了數學，這個世界還有很多有趣的東西

相對遺傳給兒子天賦，他更希望兒子的快樂放在最重要的位置。

陶哲軒和家人

事實上，他最為倡導的就是快樂生活理念。他極少跟別人發生爭執，都是想如何開開心心地和別人相處與合作。

他自己也曾僅以天氣不好和工作環境不輕鬆為由放棄了美國東海岸名校提供的職位。

在他自己看來，生命中的快樂是最為重要的。

比起他驚人的天賦和出色的成就，更令人羨慕的是他也同樣擁有健康生活的快樂的「普通人」。

而我們身邊也不乏聰明早慧的人，可他們卻在成長道路因不堪重負而迷失自己，最後一事無成。

很多事情，我們越渴望越操之過急，反而越難按照預想的去實現。

求勝心帶來的結果可能是起跑領先，也可能是搶跑罰下。

*參考資料

黃宏科.對華裔數學家陶哲軒從天才到菲爾茲獎得主的思考[J].科技信息,2010(10):480-481.

齊林泉. 陶哲軒：被數學照亮的精靈[N]. 中國教育報,2010-02-12(003).

李虎軍. 陶哲軒：一個華裔數學天才的傳奇[N]. 南方周末,2006/08/31(A06).

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