张益唐南科大讲堂解析孪生素数奥妙

讲者信息

张益唐

张益唐，华人数学家。1978年考入北京大学数学系，1982年获本科学位。1982-1985年，师从著名数学家、北京大学潘成彪教授攻读硕士学位；1992年毕业于美国普渡大学，获博士学位。

7月12日，著名数学家张益唐做客南科大讲堂，带来了一场关于“素数间的小间距”的精彩演讲。

张益唐教授在讲座开始时解答人们对数论工作的疑惑: “在我北大本科时期，曾经听过王元教授的一场科普演讲，依旧记忆犹新。王元教授说虽然很多人认为数论是纯理论，但实际上也犹如实验科学，借助数字、符号、公式等来做各种不同情况的实验。就连陈景润教授当时的演算稿纸也有好几麻袋，可能对于很多人难以相信，但这的确是一个真实的情况，因为他也需要做许多的实验，来保证结果的准确性。” 张益唐教授也正是数十年磨一剑，潜心研究，以数字做实验，才最后在孪生素数问题上开辟出一条道路。

数学的任何一个领域都有着很多有趣、重要，却尚未解决的问题，从而有着许许多多的数学家依旧孜孜不倦探索着每一个真理，数论便是其中一个。2300年以前，古希腊数学家欧几里得证明了素数有无穷多个，并猜想：存在无穷多对之差为2的素数，即为“孪生素数”,这一猜想也被称为了“孪生素数猜想”。这个问题一直困扰着数学界，鲜有实际进展。直到张益唐教授发表了论文《素数间的有界距离》，证明了在数字趋于无穷大的过程中，存在无穷多个之差小于7000万的素数对。自此，人们才找到了打开“孪生素数”这一世界难题的钥匙。

张益唐教授坦言自己是在几位数学家的工作基础上完成了孪生素数的证明。他由浅入深，从素数的无穷性谈到孪生素数（p, p + 2）的猜想，再详细讲解他所完成的弱孪生素数猜想。

张益唐教授简单展示了证明过程中的主要公式，一步步的推导、清晰深刻的讲解让观众感受到他科研工作的严谨细致。当他讲到，整个证明过程中有一个难以突破的障碍：要使误差项控制在四分之一内。为了这一问题2008年在美国国立数学研究所召集了顶尖的数学专家讨论，历经一周的时间得出的结论是目前的办法不能够解决，而当时他恰好不在场。报告厅响起了一片会心的笑声。而张益唐教授最终巧妙地完成了这艰难的重要一步证明。

在张益唐教授的工作结果发表后，数学家们已经将素数对的差值从7000万改进到了246。张益唐教授认为这个结果仍可以改进，但要最终完成孪生素数的证明，将差值突破到2，还需要走新的道路。

在讲座结束后，张益唐教授接受了师生们的热情提问。有同学问及在数十年的潜心研究过程中支持他的动力是什么，张益唐教授以一句话总结：“是对科学的热爱。”

7月12号下午，记者有幸代表学生新闻社采访了这位来南科大访问的杰出数学家。运动鞋，普通的服饰，金框眼镜，平和的面容，张益唐教授是如此出人意料的平易近人。

Part

1

数学是纯净的“桃花源”

喜欢宁静致远生活状态

记者： 成名之后您的生活和科研有发生什么变化么？

张益唐： 成名前后我的心态并没有发生什么变化，如果可能的话，我宁愿继续原来那种宁静致远的生活状态。

记者： 研究成果发表前，您曾有一段默默无闻的沉寂岁月，甚至一度远离学术圈，而您在那段日子里依然孜孜不倦地进行学术研究，是什么力量在支撑着您呢？

张益唐： 没有什么特别的力量在支持着我，如果真要说有的话，那也仅仅是我对数学纯粹的热爱而已。

记者： 英国数学家哈代在《一个数学家的辩白》中说，“数学是所有艺术和科学中最简朴和最出世的。”这话似乎也是您“隐士”形象的写照，对吗？

张益唐： “隐士”倒算不上（笑），数学对我来说更像内心的一片纯净的“桃花源”。

（旁注：的确，一头扎进数学的圣土中，便没有任何俗世可以影响张益唐，甚至曾有一次他的妹妹在网上发布寻人启事，称与哥哥失去联系。正是这份坚持与专注，让他在数学研究中不断深入，不断发现。）

Part

2

勇于坚持自己兴趣所在

不因外界诱惑忘了初心

张益唐： 回想起来，内心没有障碍可能反而促进了问题的解决。我当时多少是有一点自信的。我只是在做我喜欢的事。一个人做一件事如果总是在患得患失的话，还不如从一开始就不做。

记者： 您会不会也有“偶像”？

张益唐： 以前有很多历史上的数学家就是我的偶像。两年前到英国牛津，见到数学家Andrew Wiles，他证明了著名的费马大定理。当时见到他我也是特别激动（笑）。其实我也没什么了不起的。

记者： 您觉得要成为一个数学家，天分重要吗？

张益唐： 天分确实重要，但勤奋更是必不可缺的素质。对于我来说这二者都不可或缺。

记者： 您在数学研究中应该也会陷入数学问题的困境吧，这时候您会如何应对？

张益唐： 研究中百分之九十九走的都是弯路，这种弯路是不可避免的，甚至没有什么所谓的“困境”，问题的出现只是学术研究中的常态而已，重要的是坚持做下去，此路不通便换一种思考方式，伟大的成就都是在一次次的“弯路”中诞生的。科学研究是有其内在的连续性的，数学研究除了吸取前人的研究成果外，更多的还是靠自己的探索。   

记者： 您如何看待如今许多数学专业的年轻人去从事金融方面的工作？您对年轻人有何建议？

张益唐： 一个人有自我的追求这无可非议，如果真正喜欢一件事，就不要轻易放弃自己的兴趣，同时胆子要大，不要束缚自己，保持超越现状的信心，更重要的是不要因为外界的诱惑而忘了自己的初心，一颗平常心无论对学术还是对生活都很重要。

（旁注：张教授在生活中非常淡泊，时常告诫自己，“不要因为成名了就忘乎所以，”但在学术方面，他承认自己是有“野心”的。“这是我的志趣所在，我会坚持不懈地坚持下去。”）

Part

3

中美教育模式应当相互借鉴

中国需要更多的“南科大”

 记者： 在国内，衡量人才的方式通常是量化的，如论文总数量，论文影响因子等，而您在“数量”上恰恰是不占优势的。您如何看这个问题？

张益唐： 这种衡量人才的方法固然有其优势，但也存在诸多弊端，僵硬的衡量方式可能会限制年轻人的创造性。美国的方式可能更适合我。来自世俗舆论的压力多少会对人产生影响，反而在美国能得到更多的宽容和机会。

记者： 请您谈谈切身体会到的中美教育模式之间的差异。

张益唐： 中国孩子可能要面对更多的学业压力，家长和学校把分数看的太重，这对孩子的发展未必是好事情，在某种程度上对孩子甚至会有点“残酷”。我对这方面了解可能不够深入，但我更加希望，随着中国经济、教育的发展，对儿童的教育培养也能够更加全面。相比之下，美国更加鼓励小孩在学习生活社交各方面独立思考，而中国的孩子基础学科知识可能掌握会更加牢固。这两种教育方式各有利弊，如果中国能向美国借鉴一点会变得更好。

记者： 中国的学生在高中阶段成绩也许要超过美国的孩子，然而国内却很难出数学界的大师，您觉得症结何在？

张益唐： 也许就是因为缺乏独立思考的精神、敢于怀疑的创造力。我们对学生质疑精神的鼓励还是太少。或许中国是迫切需要更多南科大这样能让学生自由创造的大学。同时从小学起就应当注重对小孩创造力的保护。

与张益唐教授的对话，就像一次人生哲学的课堂，张教授对名利的淡泊，对知识对真理的不懈追求，对人生之简单的独特体悟都让人深思。

出处：南科大综合新闻

供稿： 学生新闻社

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