邓煜(左)、王虹在获奖后的记者招待会上合影 新华社 发
北京时间昨晚,2026年国际数学家大会在美国费城开幕。开幕式上,第二十一届菲尔兹奖得主名单公布,两位来自北京大学2007级的本科校友王虹、邓煜榜上有名。这是中国籍数学家首次获得菲尔兹奖,且在同一届获得两个。
菲尔兹奖每四年颁发一次,是国际数学界最高荣誉之一,被称为“数学界的诺贝尔奖”。今年1月,在上海举行的第十届世界华人数学家大会上,国际著名数学家、世界华人数学家大会主席丘成桐宣告:“未来5到10年,中国一定成为数学强国。”时隔半年,便传来中国籍数学家获得菲尔兹奖的喜讯,是否意味着“数学强国”时代到来?
破解世界性数学难题
何谓“数学强国”?丘成桐曾经解释:一个国度内,需要有许多顶尖的数学家破解世界性的数学难题。
且看两位数学家的成果:2025年2月,王虹与另一位数学家合作解决了三维挂谷猜想。这一猜想此前困扰数学界超过百年。挂谷问题源自1917年日本数学家挂谷宗一提出的一个几何问题:“一位武士,在上厕所时遭到敌人袭击,矢石如雨,而他只有一根短棒,为了挡住射击,需要将棒旋转一周(360度),但厕所很小,因此在转动短棒时,应当使短棒扫过的面积尽可能小,面积可以小到多少?”王虹和合作者将包含所有方向单位线段的挂谷集合问题,转化为空间中δ-管(细管)并集的体积估计问题,借助分析不同尺度下管状集的几何结构与重叠方式完成证明。
三维挂谷猜想并非孤立的几何测度问题,它也与其他猜想紧密相关,其中就包括傅里叶变换的限制猜想。破解三维挂谷猜想,相当于移除了横亘在多个重大问题前的一道核心屏障。
芝加哥大学教授邓煜则聚焦非线性方程、流体动力学与统计物理的前沿问题,在解决“狭义希尔伯特第六问题”方面取得突破,为偏微分方程研究开辟了新路径。
1975年,数学家奥斯卡·兰福德首次在稀薄气体条件下从大量硬球粒子的牛顿动力学推导出玻尔兹曼方程。但是,数量庞大的粒子及它们之间错综复杂的间接相互作用使碰撞粒子的集合结构极其复杂,希尔伯特第六问题像一项不可能完成的任务。邓煜和合作者们分解粒子碰撞模式,进而在保证高精度估算的同时简化计算,从每个粒子在极短时间内无重复碰撞的情况过渡到更长的时间跨度、更多次的重复碰撞。随之他们完善了整个逻辑链条,证明在气体模型中,对单个粒子的微观描述可以推导出对气体的宏观描述。这一成果为微观、介观和宏观世界之间搭建起一座数学桥梁。
固有思维机制待破局
显然,两位数学家的发现具有里程碑意义。期待更多中国数学家迈进菲尔兹奖殿堂,这意味着我们向“数学强国”更近一步。同时,他们的研究经历也表明,在培养基础研究人才方面,固有的思维和机制尚待破局。这也是建设“数学强国”必不可少的。
首先,作为基础研究之本的数学,其目的是探索世界,发现数字的奥秘,不必拘泥于其“有用”“无用”,更不能功利地将其与产业即刻联系在一起。正如牛顿发现万有引力,经过后人不断探索,数百年后,才有飞机、汽车的出现。科学发现的积累,渐渐地会变成身边的产品,但不能急于一时。
其次,兴趣是数学及各类学科发展的源泉。王虹曾经一度对要不要坚持数学这条道路有所怀疑。她提到自己对数学的心态是“一直在挣扎”。在法国读硕士期间,她有半年没有做数学而是选择了建筑。后来,当有记者问她何以取得数学成就时,她只是简单说了一句“我更喜欢数学”。说起数学,她没有强调废寝忘食的努力,“累了就休息,不累就学一些。”“不能太逼自己,不想学就休息够了再学。”
邓煜谈及青少年数学素养的培育时,曾告诉本报记者,逻辑是人类思维中最重要的部分之一,它是数学的基础,良好的逻辑素养能使人形成良好的直觉,在很多情况下对于学习数学是大有助益的。当代乃至未来,每个人接触到的信息量会越来越大,这就需要从大量信息中总结提取最重要和有用的部分。同样,这里的“统计”未必指向具体理论,而是一种“掌握宏观趋势,而不被微观个例所迷惑”的直觉。 本报记者 张炯强