北大數(shù)學(xué)“黃金一代”今何在?
一張老照片,現(xiàn)在又被北大官方帶火了。
△圖源:北大新聞網(wǎng)照片中人,左起分別是劉若川、惲之瑋、袁新意、宋詩(shī)暢、肖梁和許晨陽(yáng)。
不錯(cuò),正是大名鼎鼎的北大數(shù)學(xué)黃金一代。
2004年,這群正要奔向世界各地探索數(shù)學(xué)進(jìn)階之路的年輕人,在燕園留下了這樣一張意氣風(fēng)發(fā)的合影。
那時(shí),他們可能不會(huì)想到,正是他們這群人,包攬了2018年、2019年、2020年的科學(xué)突破獎(jiǎng)新視野數(shù)學(xué)獎(jiǎng)。
拉馬努金獎(jiǎng)、斯隆研究獎(jiǎng)、美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)百年紀(jì)念獎(jiǎng)……一系列國(guó)際數(shù)學(xué)界重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)的獲獎(jiǎng)名單中,也頻頻出現(xiàn)他們的身影。
在今天,對(duì)于一個(gè)剛?cè)霐?shù)學(xué)專業(yè)之門的人來(lái)說(shuō),這些名字就好像張繼科、馬龍之于乒乓球愛好者一般,已然是中國(guó)數(shù)學(xué)研究中堅(jiān)力量的代表。
而在這張合影誕生的18年之后,同樣是在燕園,你依然可能捕捉到他們的身影。
只是時(shí)光流轉(zhuǎn),他們的身份,已經(jīng)從學(xué)生,轉(zhuǎn)變成為傳道受業(yè)解惑者。
北大數(shù)學(xué)黃金一代今何在?今天,我們不妨一起來(lái)梳理一番。
闖入公眾視野的“黃金一代”2017年12月,北大數(shù)院2000級(jí)同學(xué)、當(dāng)時(shí)35歲的惲之瑋和張偉攜手?jǐn)孬@科學(xué)突破獎(jiǎng)數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)。
這可以視作是北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院00級(jí)左右的這一批畢業(yè)生的“破圈”之始。
科學(xué)突破獎(jiǎng)被譽(yù)為“科學(xué)界的奧斯卡”,旨在表彰全世界最頂尖的科學(xué)家。
而其中每年頒獎(jiǎng)不超過(guò)3人的數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng),專門面向年輕科研人員,以表彰他們?cè)诟髯灶I(lǐng)域的優(yōu)異成就。
時(shí)隔一年,惲之瑋、張偉的學(xué)長(zhǎng)、北大數(shù)院1999級(jí)畢業(yè)生、當(dāng)時(shí)在北大任教的許晨陽(yáng)因在最小模型程序和代數(shù)簇的模的應(yīng)用研究上的貢獻(xiàn),再度代表北大人拿下這一頗具分量的獎(jiǎng)項(xiàng)。
△許晨陽(yáng),圖源:北京大學(xué)緊接著,同樣在2000年進(jìn)入北大數(shù)院求學(xué)的朱歆文,也在2019年獲頒這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
△朱歆文,圖源:北京大學(xué)循著這個(gè)脈絡(luò),外界也驚奇地發(fā)現(xiàn),這批2000年前后來(lái)到燕園求學(xué)的數(shù)學(xué)新青年,包括1999級(jí)的劉若川,2000級(jí)的袁新意、李馳,2001級(jí)的魯健鋒、馬宗明、肖梁,2002級(jí)的王博潼、宋詩(shī)暢,2003年的劉一峰等等,都紛紛在數(shù)學(xué)領(lǐng)域取得了令人矚目的成果。
他們?cè)趪?guó)際上展露的鋒芒,從獲獎(jiǎng)列表就可見一斑:
拉馬努金獎(jiǎng)、斯隆研究獎(jiǎng)、美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)學(xué)院百年紀(jì)念獎(jiǎng)、求是杰出青年學(xué)者獎(jiǎng)、克雷研究獎(jiǎng)、未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)、晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)……
這樣的成材比例,即使是在“神人”輩出的北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,也頗有那么一點(diǎn)“前無(wú)古人、后無(wú)來(lái)者”的味道。
著名數(shù)學(xué)家張壽武就對(duì)這群年輕人給予了極高的評(píng)價(jià):
東歸之風(fēng)漸起張偉、袁新意、惲之瑋、朱歆文等,他們可能不像陶哲軒那么聰明,不是天才,但他們可以對(duì)數(shù)學(xué)做出劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。他們合在一起,應(yīng)該是中國(guó)數(shù)學(xué)的未來(lái),他們肯定會(huì)做的很好。
說(shuō)回到合照拍攝的2004年,據(jù)北大數(shù)院2001級(jí)校友、照片中人之一的肖梁回憶,當(dāng)時(shí),朱歆文、惲之瑋等人即將出國(guó),而已經(jīng)在哥倫比亞大學(xué)留學(xué)一年的袁新意又剛好回來(lái)團(tuán)聚,大家相約用一場(chǎng)長(zhǎng)跑作為紀(jì)念,照片就拍攝在出發(fā)前。
他們從北大出發(fā)一路向南,跑過(guò)長(zhǎng)安街,跑過(guò)天安門——而他們的數(shù)學(xué)攀高之旅,也在這種別離紀(jì)念中,朝向大洋彼岸拉開序幕。
以并稱“數(shù)學(xué)界四小天鵝”的惲之瑋、張偉、袁新意、朱歆文為例。
惲之瑋去往普林斯頓數(shù)學(xué)系攻讀博士,2012年獲SASTRA拉馬努金獎(jiǎng),同年開始,歷任斯坦福大學(xué)助理教授、副教授,耶魯大學(xué)教授,2018年成為MIT數(shù)學(xué)系教授。
張偉2004年赴哥倫比亞大學(xué)留學(xué),和袁新意一樣拜入張壽武門下,2009年獲得博士學(xué)位。
2010年出任哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系講師,同年獲SASTRA拉馬努金獎(jiǎng)。此后曾獲哥倫比亞大學(xué)終身教職,2017年加入MIT數(shù)學(xué)系任教授。
朱歆文2009年在加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位,曾任哈佛大學(xué)講師、西北大學(xué)助理教授,2014年加入加州理工大學(xué),2016年成為數(shù)學(xué)系教授。
在此期間,他于2013年獲美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)百年紀(jì)念獎(jiǎng),2015年獲斯隆獎(jiǎng)學(xué)金,在拿下數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)之前,還和惲之瑋共同獲得了授予45歲以下杰出華裔數(shù)學(xué)家的晨興數(shù)學(xué)獎(jiǎng)。
袁新意則比張偉早一年在張壽武指導(dǎo)下博士畢業(yè),同年獲克雷研究獎(jiǎng),2012年加入加州大學(xué)伯克利分校。
而在2020年,袁新意決定回國(guó)加入母校北大,任北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心教授。
據(jù)北大官方報(bào)道,今年春季學(xué)期,袁新意開課給北大學(xué)生講授數(shù)論、代數(shù)幾何方面的知識(shí),也已開始著手培養(yǎng)研究生。
在他的教師主頁(yè)上,可以看到他的主要研究方向聚焦在Arakelov幾何、代數(shù)動(dòng)力學(xué)、丟番圖幾何、Shimura簇,以及L函數(shù)的特殊值上。
就在最近,袁新意還和中科大校友、目前任北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心教授的謝俊逸,合作解決了幾何Bogomolov猜想難題,論文在世界頂級(jí)數(shù)學(xué)期刊Inventiones mathematicae在線發(fā)表。
事實(shí)上,在這一群被譽(yù)為“黃金一代”的數(shù)學(xué)家中,東歸的趨勢(shì)在近幾年逐漸顯現(xiàn)。
劉若川、許晨陽(yáng)歸國(guó)最早——2012年,他們二人都選擇回歸母校,加入北京大學(xué)北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心。
在此期間,劉若川獲“杰青”稱號(hào),2020年其負(fù)責(zé)完成的“p進(jìn)霍奇理論及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
許晨陽(yáng)在北大期間,則拿下了拉馬努金獎(jiǎng)、未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)和科學(xué)突破獎(jiǎng)數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)。不過(guò)在2018年,許晨陽(yáng)再次告別北大,前往MIT從事數(shù)學(xué)教學(xué)與研究工作。
2019年,他們的01級(jí)學(xué)弟肖梁結(jié)束在美國(guó)的工作,加入北京大學(xué)北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心。
肖梁給出的理由是這樣的:
國(guó)內(nèi),尤其是北京,做數(shù)論的人越來(lái)越多了。除了北京數(shù)論圈的“小環(huán)境”,國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)圈的“大環(huán)境”也在改善,他對(duì)此非常樂觀。
除了回歸燕園的劉若川、肖梁和袁新意,劉一峰也在2021年回國(guó)任教。
不過(guò)他選擇了離故鄉(xiāng)上海更近的大學(xué)——浙江大學(xué)。
劉一峰曾在2017年獲斯隆獎(jiǎng),在2018年獲SASTRA拉馬努金獎(jiǎng)?;貒?guó)之后,他成為浙江大學(xué)數(shù)學(xué)高等研究院第四位永久成員。其他幾位分別為:勵(lì)建書院士、孫斌勇院士和阮勇斌教授。
“沒有這一幫同學(xué),我也許就轉(zhuǎn)行了”正如肖梁教授所說(shuō),促使“黃金一代”學(xué)成歸來(lái)的很大一個(gè)原因,是“人”。
事實(shí)上,“黃金一代”的數(shù)學(xué)家們雖然研究風(fēng)格各異,領(lǐng)域也不盡相同,合作卻持續(xù)不斷。
用曾獲斯隆研究獎(jiǎng)、晨興數(shù)學(xué)金獎(jiǎng)的張壽武的話來(lái)說(shuō)就是:
他們不是一個(gè)人,而是一批人,他們有什么東西不懂,就馬上打電話給同學(xué),同學(xué)也是另一行的高手,馬上就知道是怎么回事了,他們之間不是相互競(jìng)爭(zhēng)者,而是合作者。
比如最早相識(shí)于奧賽冬令營(yíng)的惲之瑋和張偉,兩人同為北大數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院2000級(jí)同學(xué),研究的方向分別為代數(shù)幾何研究和數(shù)論。
△左:張偉 右:惲之瑋,圖源Oberwolfach Photo Collection雖然攀高的路徑不同,但兩人卻有不少共同的研究興趣,尤其是在對(duì)稱性研究方面有很大的交集,而研究領(lǐng)域的差異,甚至促進(jìn)了他們一些課題研究上的互補(bǔ)。
2009年上半年,張偉提出了“算術(shù)基本引理”,惲之瑋則基于此給出了一些幾何上的解決辦法,也與張偉進(jìn)行了多次交流,探討將其推廣到數(shù)論上的可能。
兩人在5年后的一個(gè)冬天正式碰面,地點(diǎn)是加州的伯克利,當(dāng)時(shí)攢局的還是他們同級(jí)的本科同學(xué)袁新意。
一見面,張偉就對(duì)著惲之瑋說(shuō):“我知道要證明什么了”,而惲之瑋也在當(dāng)晚用幾何檢驗(yàn)了一些簡(jiǎn)化的情形,認(rèn)為可行。
2014年冬天的這次相聚開啟了兩人幾個(gè)月后的正式合作,并最終在2017年開花結(jié)果:
惲之瑋和張偉分別從表示論和數(shù)論的方向開展工作,在函數(shù)域的情形將Gross和Zagier的公式擴(kuò)展到了高階導(dǎo)數(shù),為L(zhǎng)函數(shù)的泰勒展開的高階項(xiàng)提供了幾何解釋。
這一成果打破了該領(lǐng)域30年來(lái)幾乎毫無(wú)進(jìn)展的局面,也為解決千禧年七大問(wèn)題之一的BSD猜想提供了可能,兩人還因此共同捧回了有科學(xué)界奧斯卡之稱的“科學(xué)突破獎(jiǎng)”中的“數(shù)學(xué)新視野獎(jiǎng)”。
2018年,惲之瑋獲得MIT終身教職,與2017年入職MIT的張偉成為同事。
現(xiàn)在,他們的合作研究仍在繼續(xù)。
同為北大數(shù)院2000級(jí)的袁新意與張偉則在更早就開啟了合作研究。
2005年時(shí),兩人都還博士在讀,導(dǎo)師則是時(shí)任紐約哥倫比亞大學(xué)數(shù)學(xué)系教授的張壽武。
兩位博士生都早早做好了論文,但并沒有馬上離開校園。
張壽武便對(duì)兩人說(shuō):“做完博士論文,我與你們的師生關(guān)系就結(jié)束了,你們不走,咱們就做個(gè)朋友,一起做做學(xué)問(wèn)。”
兩人欣然應(yīng)允,三位頂級(jí)數(shù)學(xué)家便由此展開合作。
他們的第一個(gè)合作成果與庫(kù)達(dá)拉猜想(Kudla Conjecture)中的模性(Modularity)問(wèn)題有關(guān),這是張偉博士論文的內(nèi)容,三人一起深入挖掘了公式,將其推廣到了全實(shí)域。
第二個(gè)合作成果則是志村簇(Shimura varieties)上復(fù)乘點(diǎn)的高度,他們建立了Waldspurger公式在算術(shù)代數(shù)幾何下的一個(gè)模擬,遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了現(xiàn)有的Gross-Zagier公式。
最后的成果甚至從論文變成了一本書,最后以書的形式出版在《普林斯頓數(shù)學(xué)研究年刊》上。
在合作結(jié)束后的多年,張壽武還對(duì)這段經(jīng)歷念念不忘:
△袁新意袁新意是奧數(shù)冠軍隊(duì)成員,他的基本功沒人可比,如果他說(shuō)一個(gè)結(jié)論是對(duì)的,就肯定是對(duì)的;張偉思想太活躍,有很多想法。有些是對(duì)的,有些不完全對(duì),但很有發(fā)展的價(jià)值。
他們的性格完全不一樣,但在一起合作非常愉快,對(duì)我來(lái)說(shuō)是千載難逢的機(jī)會(huì):哪有這么好的年輕的學(xué)生做好論文后還不想走,在這里待下來(lái)?!”
惲之瑋、張偉、袁新意,再加上同樣是2000年入學(xué)北大的朱歆文,四位本科同學(xué)因各自突出的成績(jī)和同樣的入學(xué)年份,常常被譽(yù)為“數(shù)學(xué)界的四小天鵝”。
現(xiàn)在,四人還正在用一起合作攻克也許是現(xiàn)代數(shù)學(xué)研究中最大的單項(xiàng)項(xiàng)目——朗蘭茲綱領(lǐng)(Langlands program)。
這樣的合作不僅發(fā)生在同級(jí)之間,事實(shí)上,黃金一代的上下幾群人都互相熟識(shí)。
朱歆文就與小他一級(jí)(2001級(jí))的肖梁有過(guò)不少合作。
△左:朱歆文 右:肖梁,圖源文匯App2012年時(shí),朱歆文在美國(guó)西北大學(xué)任助理教授,肖梁則在芝加哥大學(xué)做博士后,兩人同在芝加哥城,經(jīng)常在一起討論數(shù)學(xué)問(wèn)題。
當(dāng)時(shí),肖梁正在研究與志村簇相關(guān)的問(wèn)題,而朱歆文的研究方向則是幾何表示論,經(jīng)過(guò)幾次交流,朱歆文便有了新的思路,將幾何表示論的技術(shù)和數(shù)論結(jié)合起來(lái),提供了很多有效的新工具。
2017年,兩人合作書寫了這篇146頁(yè)的長(zhǎng)論文,構(gòu)造了不同志村簇的特殊纖維之間的上同調(diào)式對(duì)應(yīng)(Cohomological Correspondence),并通過(guò)研究仿射(Deligne-Lusztig)簇的不可約分支描述了這些上同調(diào)對(duì)應(yīng)的支集:
之后,他們又一起合作產(chǎn)出了多篇論文:
而2001級(jí)的肖梁,也曾和1999級(jí)的劉若川合作,證明了Coleman-Mazur和Buzzard-Kilford提出的關(guān)于特征曲線靠近權(quán)空間邊界處的若干猜想,并一起發(fā)表了論文:
而這種不論專業(yè)和年齡的合作,在“黃金一代”們的學(xué)生時(shí)代就已經(jīng)初露端倪。
比如,最開始以物理專業(yè)身份進(jìn)入北大的肖梁,在物理系度過(guò)了兩年,察覺到了自己對(duì)數(shù)學(xué)更深的熱愛后,便經(jīng)常跑到數(shù)院去“蹭課”。
他曾與袁新意一起去聽高峽老師的代數(shù)數(shù)論討論班,算是和現(xiàn)代數(shù)論的初遇,也在高年級(jí)時(shí)和若川、許晨陽(yáng)一起參加微分幾何討論班。
而劉若川和許晨陽(yáng)在2002年時(shí),還和正在上大二的兩名師弟,2000級(jí)的惲之瑋和朱歆文組成了一個(gè)代數(shù)幾何的討論小組。
由于時(shí)間每周一次,每次至少要持續(xù)兩個(gè)小時(shí),地點(diǎn)又是隨機(jī)在學(xué)院三教、四教兩棟樓找空教室,所以常常被小組成員笑稱為“像打游擊一樣”。
因?yàn)樗饺伺d趣相近,背景相似,小組磨合地非??臁?/p>
用惲之瑋的話來(lái)講就是“如果討論班的人數(shù)更多,水平就有可能參差不齊,效率上也就會(huì)受到一些影響”,所以,這種類似自學(xué)的形式“對(duì)他幫助很大”。
有一次許晨陽(yáng)講到一半突然停電,在一篇漆黑中大家想了一會(huì)兒,“好像做數(shù)學(xué)需要的東西確實(shí)很少,只需要思考,沒電也沒關(guān)系”,于是最終決定繼續(xù)“盲講”。
在接受澎湃新聞采訪時(shí),朱歆文談起本科同學(xué),甚至還發(fā)出過(guò)這樣的感慨:
△北京國(guó)際數(shù)學(xué)研究中心辦公院我們當(dāng)時(shí)的環(huán)境就是互相激勵(lì)、影響??赡苋绻麤]有這一幫同學(xué)的話,我當(dāng)時(shí)也許就轉(zhuǎn)行了。
不得不說(shuō),黃金一代”們最終能不約而同地攀上數(shù)學(xué)高峰,這一段同學(xué)之間的互相扶持、共同討論的經(jīng)歷無(wú)疑起到了莫大的影響。
當(dāng)年那群尚未完全成長(zhǎng)起來(lái)的學(xué)生們,甚至無(wú)意識(shí)地組成了一種古希臘哲學(xué)家式的圈子,在這個(gè)獨(dú)立的“小世界”中,數(shù)學(xué)不再是一個(gè)人的事。
中國(guó)數(shù)學(xué)界群星閃耀,而“黃金一代”則是其中交相輝映,成績(jī)斐然的一片星群。
未來(lái),他們還將在數(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)怎樣的突破,值得期待。
參考鏈接:
[1]https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNjc1NzUzMw==&mid=2247547093&idx=1&sn=8488543d7e5c44be26e886851c2ad002&chksm=e8d08fa7dfa706b1cc69ee3fd099b52243c2dcaf456514b29bee0a581a416699f99765536333&token=1915636821&lang=zh_CN#rd
[2]https://www.math.pku.edu.cn/jgzj/gkxw/128699.htm
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