華人數(shù)學(xué)家張益唐：敲開(kāi)世紀(jì)數(shù)學(xué)猜想大門

張益唐：華人數(shù)學(xué)專家。1978年—1985年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系，1992年畢業(yè)于美國(guó)普渡大學(xué)，獲博士學(xué)位；目前，在美國(guó)新罕布什爾大學(xué)任教。2013年5月，張益唐在孿生素?cái)?shù)研究方面取得突破性進(jìn)展，證明了孿生素?cái)?shù)猜想的一個(gè)弱化形式，2013年7月，獲晨興數(shù)學(xué)卓越成就獎(jiǎng)。

張益唐有高尚的品德和魅力，他真正做到了淡泊名利，默默耕耘，始終關(guān)注大問(wèn)題的進(jìn)展，時(shí)刻想著攻克大難題。堅(jiān)持了30多年，終于在今年首次成功證明弱版本的孿生素?cái)?shù)猜想。

在學(xué)術(shù)界，大器晚成者不在少數(shù)，然而，年近六旬還是一個(gè)普通講師的卻不多見(jiàn)。為此，當(dāng)《自然》（Nature）雜志在線在“突破性新聞”欄目里，宣布張益唐敲開(kāi)了“一個(gè)數(shù)學(xué)界的重大猜想大門”時(shí)，人們難以相信一個(gè)取得成就堪比陳景潤(rùn)的人居然是一個(gè)在美國(guó)不知名大學(xué)任教的“講師”。

8月底，張益唐做客中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院華羅庚講座，從四面八方趕來(lái)的“粉絲”把能容納200多人的大報(bào)告廳擠得水泄不通，著名數(shù)學(xué)家、中科院院士王元是其中之一。“張益唐教授有高尚的品德和魅力，他真正做到了淡泊名利，幾十年里默默耕耘，始終關(guān)注著大問(wèn)題的進(jìn)展，時(shí)刻想著攻克大難題。這樣堅(jiān)持了30多年，終于在今年第一次成功證明弱版本的孿生素?cái)?shù)猜想……”王元說(shuō)。

一項(xiàng)進(jìn)展：首次證明弱版本孿生素?cái)?shù)猜想

素?cái)?shù)是指只能被自身和1整除的正整數(shù)，兩個(gè)相差為2的素?cái)?shù)即“孿生素?cái)?shù)”，例如（3，5）、（5，7）、（11，13）、（17，19）等。100以內(nèi)有8個(gè)孿生素?cái)?shù)對(duì)；501到600間只有兩對(duì)。隨著數(shù)的變大，可以觀察到的孿生素?cái)?shù)越來(lái)越少。那會(huì)不會(huì)有一天再也找不到新的孿生素?cái)?shù)對(duì)呢？古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得猜想，有無(wú)窮多個(gè)素?cái)?shù)p，使得p與p+2同為素?cái)?shù)。這就是所謂的孿生素?cái)?shù)猜想。

1900年的國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上，數(shù)學(xué)家希爾伯特將孿生素?cái)?shù)猜想與黎曼猜想、哥德巴赫猜想一起列入了他那著名的23個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題中的第八問(wèn)題。

如何證明這一猜想？人們甚至不知道它的“弱形式”是否成立，用《數(shù)學(xué)文化》主編、香港浸會(huì)大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)湯濤的話說(shuō)就是——能不能找到一個(gè)正數(shù)，使得有無(wú)窮多對(duì)素?cái)?shù)之差小于這個(gè)給定正數(shù)，在孿生素?cái)?shù)猜想中，這個(gè)正數(shù)就是2。

2013年5月14日， 《自然》雜志在線報(bào)道張益唐證明了“存在無(wú)窮多個(gè)之差小于7000萬(wàn)的素?cái)?shù)對(duì)”。盡管從2到7000萬(wàn)是一段很大的距離，《自然》還是稱其為一個(gè)“重要的里程碑”。隨即這一研究被認(rèn)為在孿生素?cái)?shù)猜想這一終極數(shù)論問(wèn)題上取得了重大突破，甚至有人認(rèn)為其對(duì)學(xué)界的影響將超過(guò)陳景潤(rùn)的“1+2”證明。

“張益唐把大海撈針的力氣活縮短到在水塘里撈針，而他給出的方法還可以把水塘撈針輕松變?yōu)橛斡境乩飺漆?。也許最后變成在碗里撈針還需要一些再創(chuàng)新的工作，但給出了這一偉大框架已經(jīng)是讓全世界數(shù)學(xué)家瞠目結(jié)舌的壯舉了?！睖珴f(shuō)。

有人打了一個(gè)比方，張益唐所做的工作，相當(dāng)于1920年挪威的布朗證明了“9+9”，“開(kāi)啟”了哥德巴赫猜想的證明，接下來(lái)科學(xué)家們陸續(xù)證明了“7+7”、“6+6”，直到46年后的陳景潤(rùn)證明攻下離“1+1”一步之遙卻或是最難的“1+2”。

一個(gè)信念：執(zhí)著大問(wèn)題，追求完美研究成果

“這是一個(gè)有歷史性突破的重要工作，文章漂亮極了。”純粹數(shù)學(xué)領(lǐng)域最著名的刊物《數(shù)學(xué)年刊》審稿人、頂級(jí)解析數(shù)論專家亨利?伊萬(wàn)尼克如是評(píng)價(jià)張益唐的論文《素?cái)?shù)間的有界距離》，正是這篇論文刷新了《數(shù)學(xué)年刊》創(chuàng)刊130年來(lái)最快接受紀(jì)錄。

然而，在此之前，國(guó)際數(shù)學(xué)領(lǐng)域重要的檢索系統(tǒng)Zentralblatt MATH數(shù)據(jù)庫(kù)中，能找到的他名下的論文僅有兩篇。這也被一些學(xué)者分析是他在美國(guó)新罕布什爾大學(xué)數(shù)學(xué)系待了近十年，只是講師（lecturer）的原因。

“他總是執(zhí)著于攻大難題，研究中追求‘完美結(jié)果，只發(fā)表他認(rèn)為比較完美的論文，從他讀書(shū)時(shí)就是如此?！睆堃嫣拼髮W(xué)同學(xué)、同為恢復(fù)高考后北京大學(xué)數(shù)學(xué)系第一批學(xué)生的美國(guó)普渡大學(xué)數(shù)學(xué)系教授沈捷說(shuō)。

同為北大數(shù)學(xué)系同學(xué)的湯濤回憶說(shuō)，像那個(gè)時(shí)代很多有志青年一樣，張益唐也是被陳景潤(rùn)的故事、被哥德巴赫猜想吸引到數(shù)學(xué)系。4年的北大學(xué)習(xí)為張益唐打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。那時(shí)的北大教書(shū)育人之風(fēng)極強(qiáng)，最頂尖的教師都在講臺(tái)上耕耘。北大也有很多眼界很高的老師，學(xué)富五車，但不輕易落手寫小文章，可談起大問(wèn)題頗為津津樂(lè)道，這讓年輕的張益唐“中毒”匪淺。這也奠定了他一輩子只做大問(wèn)題、不為小問(wèn)題折腰的風(fēng)格。

1985年，張益唐來(lái)到了美國(guó)普渡大學(xué)讀博士，研究方向是被稱作代數(shù)幾何領(lǐng)域最難攻破的雅克比猜想。雖然有人評(píng)價(jià)說(shuō)他做出的成果是雅克比猜想證明中最好的一個(gè)，但“因?yàn)樽约翰粷M意而沒(méi)有發(fā)表”。這也導(dǎo)致他日后找工作四處碰壁。

沈捷記得，張益唐畢業(yè)以后，把全部家當(dāng)放到房車?yán)?，便開(kāi)著車去多個(gè)大學(xué)一邊求職，一邊講雅克比猜想的成果。畢業(yè)后的前六七年，他干過(guò)很多雜活，包括臨時(shí)會(huì)計(jì)、餐館幫手、送外賣，即便這樣，在糊口之余他仍繼續(xù)做數(shù)學(xué)。1999年后，張益唐到美國(guó)新罕布什爾大學(xué)做助教、講師。雖然教學(xué)量比較大，比起研究系列的教授、副教授的工資性價(jià)比低很多，但能回學(xué)校做研究已讓他非常滿足。

一份堅(jiān)持：成功之后，依然守住平靜

在湯濤看來(lái)，張益唐成功很重要的一點(diǎn)是淡定，寵辱不驚。在朋友開(kāi)的賽百味快餐店幫忙，他可以一絲不茍。在大學(xué)任教，年近60還只是個(gè)講師，在一般人看來(lái)無(wú)疑是失敗，甚至是潦倒的，但他處之泰然，不改其志。

成名后，全球各大媒體開(kāi)始對(duì)張益唐爭(zhēng)相報(bào)道，各種榮譽(yù)也接踵而至。然而，張益唐依然過(guò)著成名前的日子：一份三十公分的意大利面包，縱向剖開(kāi)，抹上金槍魚(yú)泥，放上四片奶酪，放到烤爐烤一分鐘，撒上生菜，鋪上酸黃瓜和番茄，包起來(lái)，切成兩半，就是又一個(gè)三明治。

早在今年5月，美國(guó)新罕布什爾大學(xué)就在其官網(wǎng)登出了張益唐要發(fā)表孿生素?cái)?shù)這一成果的消息時(shí)，就寫了這么一句話：經(jīng)過(guò)多天數(shù)學(xué)界的持續(xù)關(guān)注，張益唐更愿意回到他此前“不為人所注意”的狀態(tài)。

面對(duì)全球多個(gè)知名大學(xué)和數(shù)學(xué)研究機(jī)構(gòu)的邀約，張益唐坦言自己選擇的標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)：合適的科研環(huán)境。他還希望在好的學(xué)術(shù)氛圍中，能再次解決其他的大難題?！拔业男暮芷届o。我不大關(guān)心金錢和榮譽(yù)，我喜歡靜下來(lái)做自己想做的事情?！彼f(shuō)。

“都說(shuō)做學(xué)問(wèn)的人要寵辱不驚，張益唐就是這樣的人?！蓖踉f(shuō)，“他的這種精神是對(duì)目前浮躁的科研環(huán)境的一種鞭策，也正是當(dāng)前年輕人需要學(xué)習(xí)的?！?/p>

在張益唐的同學(xué)中流傳著這么一個(gè)段子：為潛心研究數(shù)學(xué)，張益唐幾乎把自己與世隔絕。他妹妹曾在網(wǎng)上發(fā)尋人啟事尋找哥哥，當(dāng)時(shí)在美國(guó)當(dāng)教授的老同學(xué)給他妹妹回了個(gè)電郵。

盡管這樣，同學(xué)并不認(rèn)為他是一個(gè)性格孤僻的數(shù)學(xué)家?！俺颂V迷于數(shù)字，其他和我們都一樣。”沈捷說(shuō)。

湯濤更是爆料：張益唐做過(guò)學(xué)生會(huì)主席，具有演講天才，喜歡文學(xué)、音樂(lè)，是NBA球賽的鐵桿球迷，還可以喝一斤二鍋頭沒(méi)感覺(jué)。

“他應(yīng)該是新時(shí)代數(shù)學(xué)家的好代言人。”湯濤說(shuō)。

姜靖