[摘要] 張益唐的故事,比陳景潤和約翰·納什都要精彩。

清華大學理學院鄭裕彤講堂,人群擠滿除講臺之外的每一寸地面。7點半,數(shù)學家張益唐出現(xiàn)了,今年剛好60歲的他,上身是一件有領(lǐng)短袖襯衫,下身穿著錚亮的皮鞋和筆挺的西褲,左手腕別著一只手表。他從講臺邊的側(cè)門走了進來,通過坐在地面上的聽眾自覺挪出的過道,來到人們?yōu)樗A留的講堂第一排的座位上。那是屬于他的舞臺。
與以前回國時應(yīng)邀給大學生或科研工作者演講不同,這次是8月23日晚上,由科普媒體《賽先生》組織的一場接受公開報名的交流活動。沒有領(lǐng)導發(fā)言,在主辦方負責人一番極盡鋪排溢美的歡迎辭之后,張益唐走上講臺,開始了和主持人的暖場對話。對話涉及的大部分內(nèi)容,在兩年前,已經(jīng)被全世界的媒體追逐報道過,包括2012年7月,天才張益唐在等待梅花鹿的時候靈感乍現(xiàn)的故事。
張益唐隨和而幽默,當主持人問到他有沒有自己敬佩的人物時,他很快說出安德魯·懷爾斯的名字,后者是證明了費馬大定理的英國數(shù)學家。這個問題已被回答過很多遍,不過這次張益唐還添加了一些佐料,他說,自己去年有幸在牛津大學見得懷爾斯一面,當時“愣住了,幾分鐘都沒說話……我想我的一些同學見到我,是不是也有同樣的反應(yīng)?”臺下大笑。
2013年5月,張益唐關(guān)于孿生素數(shù)的論文被《數(shù)學年刊》(Annals of Mathematics)接受后,榮譽和獎項接踵而來,在此之前,張只是美國新罕布什爾大學的數(shù)學講師。而在獲得這一教職之前的7年里,張曾經(jīng)在賽百味等各種地方打零工謀生。
人們對張益唐的關(guān)注,自然源于他在孿生素數(shù)上的破冰性工作,不止一個國際一流的數(shù)學家說:沒有想到有生之年能看到這個問題的解決。而其學術(shù)和職業(yè)生涯的“逆襲”則被更廣泛的讀者樂道。他的朋友、普林斯頓大學教授張壽武曾評價,張益唐的故事,比陳景潤和約翰·納什都要精彩。
為什么是張益唐
張益唐成為傳奇人物,要從2013年5月開始。
2013年5月9日,張益唐在辦公室收到了《數(shù)學年刊》編輯部寄來的審核評論,評論給了自己三個星期前提交的《素數(shù)間的有界距離》極高的評價,稱論文是正確的,強力推薦發(fā)表。
雖然對自己的論文十分有信心,但是評審結(jié)果出來之快完全出乎意料,《數(shù)學年刊》當時的主編皮特·薩納克日后跟張益唐講述了,他們收到論文之后,發(fā)生了什么。
薩納克當時把文章交給了當今頂級的解析數(shù)論專家亨里克·伊萬尼茨,伊萬尼茨第一眼看到這篇論文時,反應(yīng)是“這不可能對”,但不久又拿起來看,說:“這不像胡說八道。”
接著的一個禮拜,伊萬尼茨開始不斷給薩納克發(fā)郵件,第一次說這文章里有很好的想法,第二次說,這論文里有非常非常好的想法,第三次說,這文章有非常非常非常好的想法,第四次說,這文章有可能是對的,再后來,伊萬尼茨終于說,這文章很可能是對的。
第二個禮拜,伊萬尼茨完全看懂了張的思路后,關(guān)上了門,自己按照張的方法重新證明了一遍,覺得應(yīng)該是對的。第三個禮拜,伊萬尼茨開始給論文逐字逐句地挑毛病,但最后的評價是:我徹底地研究了這篇文章,我發(fā)現(xiàn),挑出一個最小的差錯也非常難。
《素數(shù)間的有界距離》究竟說了什么?
素數(shù),指的是除了1和它本身外,不能被其他自然數(shù)整除的大于1的自然數(shù)。大數(shù)學家大衛(wèi)·希爾伯特在1900年國際數(shù)學家大會上提出了著名的23個重要數(shù)學難題和猜想,孿生素數(shù)問題位列其中。它可以這樣描述:存在無窮多個素數(shù)p,使得p與p+2同為素數(shù);而素數(shù)對 (p, p + 2)稱為孿生素數(shù)。數(shù)學家們相信這個猜想是成立的,然而沒有人給出證明。
張益唐做到的是,用一套技術(shù)方法,證明了存在無數(shù)個素數(shù)對(p,q), 其中每一對中的兩個素數(shù)之差,即p和q的距離,不超過7000萬。
7000萬離2還差很遠,然而張益唐的貢獻,在于他的一套證明工具,用這套方法,這個距離還可以縮小很多,只是因為證明過程太復雜,張益唐只將這個“距離”推進到7000萬。事后不斷有學者證明到了更小的距離。去年,一名加拿大數(shù)學家稱自己找到了一種簡化和改進張益唐的方法的新方法,利用這一方法,可以將距離縮小到6。
曾有媒體拿張益唐和陳景潤比較,張益唐表示:“客觀地講,我們的研究成果都是第一流的。但我的研究似乎更有突破性。陳景潤是從1+3進展到1+2,我的研究是從無限變成了有限。”
為什么頂尖數(shù)論學家沒能解決的難題能被張益唐解決?伊萬尼茨也曾在2008年組織了一批數(shù)論學家,試圖在這個問題上找到突破的辦法。有記者問伊萬尼茨,為什么你們當年沒有跨過去?伊萬尼茨回答:當年用的技術(shù)不太靈活。用伊萬尼茨的話說,張益唐使用的是數(shù)論領(lǐng)域現(xiàn)存的頂尖的龐大工具體系。薩納克則用了一個形象的比喻:“他理解證明過程的機制。就像開車一樣,他不僅是開這輛車,他更深入到了發(fā)動機部分,進而改進了發(fā)動機的工作方式。”
遲到的獎賞
張益唐1955年出生,1978年考入北大數(shù)學系,在北大便是同學中的佼佼者,1985年從北大碩士畢業(yè)后,去美國普渡大學攻讀博士學位,其間跟導師—來自臺灣的代數(shù)幾何高手莫宗堅產(chǎn)生了分歧。
張益唐曾對記者含糊提及:“開始還好,但后來……由于一些個人原因并不是太好,最后學位是拿下了,但是……那個時候?qū)ξ襾碚f是比較失落的時候”,一向?qū)γ襟w很隨和的張益唐每被問到這一段,就不愿多談。
張益唐聲名鵲起之后,莫宗堅很快在普渡大學的網(wǎng)站上貼出一篇文章,用作對外界的統(tǒng)一回答,他對張益唐讀博期間立志攻克的另一數(shù)學難題雅可比猜想持不同意見,但最終還是予以認可,他還說自己像“虎媽”,沒有給張益唐足夠的空間;文中還說:“有時我很后悔沒有幫他找工作,他從此再也沒有找我寫過推薦信”。
日后接受采訪時,張益唐對記者說:“這篇文章我沒有看過,你們也不要轉(zhuǎn)給我,我沒什么興趣。”
張益唐博士畢業(yè)時,正逢數(shù)學系研究生找工作很困難的幾年,加上沒有導師的推薦信,1992年畢業(yè)后的7年里,張益唐沒有進入學術(shù)圈,謀生方式只是打零工,在快餐店做會計,給中餐店送外賣,也在汽車旅館打過工。
1999年,與北大校友的一次會面,改善了張益唐的境遇,當時在美國Intel實驗室工作的比張低兩級的北大師弟唐樸祁去紐約參加IEEE年會,開會期間,唐樸祁找到張益唐,發(fā)現(xiàn)老友有些疲憊沉默,于是就和他聊他感興趣的數(shù)學,提到他們當時網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上遇到的一個困難。而在張益唐的幫助下,這個問題被解決了,兩人后來就此申請了一個專利。
張益唐后來回憶說:“這是一個很初級的但技巧性非常強的數(shù)學問題。我花了一個星期給他解完了,最后英特爾公司對這項專利很滿意。這個專利現(xiàn)在還是我們的。不過,這個專利沒有給我?guī)硪环皱X—他們最后沒有用,因為工業(yè)界看重的是實用價值。”
但這讓朋友意識到已經(jīng)離開學術(shù)界七年的張益唐,在數(shù)學上依然強大的實力,并決心幫張益唐走出困境。
在包括唐樸祁在內(nèi)的兩位北大校友的幫助下,張益唐得以落腳新罕布什爾大學。
張益唐的第三個“恩人”,便是新罕布什爾大學數(shù)學系前系主任凱尼斯·阿佩爾。阿佩爾也是世界級的數(shù)學家,張益唐雖只是個講師,但獲得了阿佩爾的敬重和信任。
剛到新罕布什爾大學不久,張益唐決定“拿點東西出來”,他在重量級的數(shù)學期刊《杜克數(shù)學》上發(fā)表了平生第二篇文章—有關(guān)黎曼猜想。張益唐一開始只是編外講師(到2005年才轉(zhuǎn)正),阿佩爾曾想以這篇文章直接給張終身教職,發(fā)了封郵件給全系老師,但最后有不同意見,沒有通過。
阿佩爾于2013年4月去世,在他去世前兩天,張益唐投出了《素數(shù)間的有界距離》。
孿生素數(shù)猜想的成果,是張益唐“斷斷續(xù)續(xù)想了很多年”的結(jié)果,在攻克孿生素數(shù)猜想的過程中,張益唐嘗試了很多種辦法,沒有成功,差著“一根頭發(fā)絲”的距離。時間過去了。到2012年7月3日,故事發(fā)生了—張益唐去好友指揮家齊光家做客,等待欣賞一場演出的排練,朋友家后院里經(jīng)常有梅花鹿來做客,排練還沒開始,張益唐想去看看有沒有梅花鹿,鹿一直沒有出現(xiàn),但就在某一瞬間,靈感出現(xiàn)了。
接下來的事情便是人們一開始看到的,2013年4月17日,張益唐向《數(shù)學年刊》投稿;同年5月21日,《數(shù)學年刊》正式宣布接受張益唐的論文,這是這本刊物創(chuàng)刊130年來接受論文的最快紀錄。這一年,張益唐58歲。
“如果那天鹿來了,你的靈感還會來嗎?”在8月23日晚上的講座上,有人這樣問張益唐。
“鹿來了,很可能真想不出來。”
“如果那天不來,你的靈感之后還會來嗎?”
“我覺得還是會來的,但我不敢說具體什么時候。”
“他當此榮耀”
在被北大校友找到、落腳新罕布什爾大學之前,張益唐在賽百味打工,那時不管是朋友還是家人,聯(lián)系上他都不太容易,妹妹還曾經(jīng)在網(wǎng)上尋人。張益唐后來稱那段日子“是不太想跟家人聯(lián)絡(luò)”。
張的好友馮勝平,談到在張沒有固定工作的時候:“他的才華一直沒有被很多人認識到,甚至有些跟他很近的朋友說他到處漂流,甚至到處蹭飯,對他相當過分,甚至給他臉色看,都有過。”
在8月23日晚的講座上,一位學生問張益唐:“有什么話想對那些可能一輩子都做不出大成果的人說。”
“我只能說,不要輕易放棄你的追求。因為人生經(jīng)常就是這樣,如果一直患得患失,總想‘這個做不出來怎么辦’‘職稱評不上怎么辦’那就被嚇住了。”張益唐緩緩答道,“我知道這都是現(xiàn)實的問題,但我這個人,那么多年來就有個好習慣,我確實不去想那么多。我覺得窮點就窮點,沒有什么。但我不能拿這話去要求別人。至少,你不要放棄追求,不要因為遇到一些挫折就不敢往前走了。”
另一樁體現(xiàn)張益唐寵辱不驚的性格的故事,是在剛剛得知自己的論文被認可時,張一個人也沒有告訴,過了幾天才跟太太說起,讓她“注意一下”中文網(wǎng)站、中文媒體,可能有消息跟自己有關(guān)。太太以為他喝多了,過了幾天才看到,打電話囑咐他,出門的時候把頭發(fā)梳好。
張益唐2003年結(jié)婚,對自己的太太,張曾描述她心地很善良,了解自己獨來獨往的個性,不會妨礙自己。張沒有孩子,但是應(yīng)該很喜歡孩子,以前落魄時,每逢好友胡平的女兒生日,張益唐都會寄去一張200美元的支票。
成名后,張益唐并非對往事毫無芥蒂。他沒有再回過普渡大學。近幾年,普渡大學曾經(jīng)幾度發(fā)函,說要頒杰出校友給他,曾有記者問及此事,他表示“不太想回去”,“還沒想好要不要回復”。
張益唐自稱從不看重名利,卻也不顯得清高,言談不避諱名利之事,兩年前他就跟記者透露,自己有望獲得邵逸夫獎、得到100萬美元的獎金,不過從2013年到今年,邵逸夫獎中的數(shù)學獎都沒有頒給張益唐,今年的數(shù)學獎頒給的是他的審稿人、同樣在數(shù)論領(lǐng)域貢獻巨大的伊萬尼茨。
有媒體問張益唐,命運改變后,有什么難忘的事。張?zhí)崞?014年在瑞典皇家科學院領(lǐng)羅夫肖克獎的經(jīng)歷。“皇室公主來頒獎,還請了好幾位名家參加活動,當時的場景很令人感動。獲獎人在典禮前被請到很古老、聽說諾貝爾也曾待過的樓下參加酒會。上來的時候,看到那些等候參加典禮的名家,個個穿得非常正式、西裝領(lǐng)帶、胸前口袋塞著白手絹,國際學術(shù)界那些人都非常好。我的妻子也跟著我去風光了一次。”
張益唐的朋友張壽武說,這一切不是偶然,用英文說,他“deserves it”。
“數(shù)論是橫在人類智力前面的一條橫桿,而且不能調(diào)整高度,看你有沒有本事跳過去。”8月23日晚,有聽眾問張益唐,數(shù)論究竟有什么吸引他?張聯(lián)系到正在北京進行的田徑世錦賽,做了這個比喻,這句話第二天在網(wǎng)絡(luò)上廣為傳播。
他還說,數(shù)論,容易理解,但又深奧,非常難證明。這種反差就是美。
“我相信對數(shù)學的喜歡是很多小孩子都有的,是人的天性,但成年以后,是不是注意力不會被其他東西分散,是不是成年累月集中在這里,做到是很不容易的。我很幸運做到了。”張益唐說道。
精力確實被分散了
命運轉(zhuǎn)折后,張益唐獲得的贊譽也不斷放大,在中國,他逐漸被描繪成除了數(shù)學之外,精通音樂和文學的傳奇天才。
曾經(jīng)有人在網(wǎng)上匿名發(fā)表文字說:“益唐有過目、過耳不忘的特殊功能,或者說,他主要不是靠記憶,而是眼、耳都是掃描儀器。他19歲那年,我聽他講董樂山先生譯著的《第三帝國的興亡》,對照原書一看,竟然可以一字不落!上大學前,他向我口述《徐遲報告文學》,特別是《哥德巴赫猜想》等名篇,有時竟仰天大笑,又轉(zhuǎn)而潸然淚下……”
8月23日晚,有講座聽眾提起這一段,詢問是否真實,張益唐告知,說的基本是事實,自己也能猜出作者的身份,但描述有些夸張,尤其是時而“仰天大笑”時而“潸然淚下”。
8月24日清華大學偉倫樓報告廳的另一場演講中,張益唐回顧了自己大學之前的成長和教育經(jīng)歷,其中提到自己四五歲的時候就能熟記地理、歷史知識,剛上小學時,父親發(fā)現(xiàn)兒子有點特別,就用西游記的故事測他的記憶力,他復述得一字不差。
張身邊的朋友的確說過,張益唐喜歡西方古典音樂,愛好歷史和唐詩宋詞,也愛看NBA和美國大學生聯(lián)賽。不過這主要是為了體現(xiàn)作為“數(shù)學天才”的張益唐的生活情趣。
張益唐說,出名后遇到的最大問題是,如何不受干擾。“現(xiàn)在我在干什么?現(xiàn)在我自己還有幾個大的問題在做,不比孿生素數(shù)更容易。”他說,自己認為合適的時候,會把東西拿出來。早前張益唐就表示,自己在做跟黎曼猜想有關(guān)的東西,在數(shù)學界,黎曼猜想,比孿生素數(shù)猜想、哥德巴赫猜想還要重要。
以后張益唐可能會更密集地回中國,這曾是讓他恐懼的事。2013年的一場朋友聚會上,他抱怨,“比如邀請回去演講,第一場去哪,去北大,清華不高興,去清華,北大不高興,還有中科院……在美國也有很多大眾和科普媒體報道了,但在美國我還是我,但回了中國我就不是我了。”
即使在8月25日的清華的演講上,張益唐也說了自己的煩惱:做完孿生素數(shù)猜想后,我就在尋找要做什么別的東西。我苦惱的是,(成名后)我的精力確實被分散了,到現(xiàn)在為止這還是個問題。
不過,在當天晚上,張益唐亦透露了自己未來的工作安排:在華裔數(shù)學家丘成桐的推薦下,自己半年后將任職加州大學圣芭芭拉分校,丘跟學校說好,會給自己更多的自由訪問時間,這樣的話“將來也考慮更多地回來教學、做研究”。一個相關(guān)的消息是:今年3月,清華大學丘成桐數(shù)學科學中心揭牌成立。
事實上,身為教師的張益唐說自己很喜歡教書,在新罕布什爾大學,他教過很多課,主要是微積分,也給學生開過數(shù)論的研讀課程。在美國最有名的評師網(wǎng)上,張益唐得分很高,學生們在評價中提到最多的幾點,一是他很“funny”(搞笑),一是他的口音,以及他的課很“easy”(好過)。
不過他也說,“很遺憾在那里找不到好的學生”。