陶哲轩:中国数学天才的传奇

陶哲轩从西班牙国王卡洛斯一世手中接过菲尔兹奖章。上个月,他刚满31岁。

目前在加州大学洛杉矶分校数学系任教的陶哲轩是第一位获得菲尔兹奖的澳大利亚人,也是继1982年丘成桐之后第二位获得这一荣誉的中国人。

本月22日至30日,第25届国际数学家大会将在西班牙马德里举行。大会每四年举行一次。在大会开幕式上颁发给40岁以下杰出数学家的菲尔兹奖章被称为“诺贝尔数学奖”。

美国普林斯顿大学的安德烈·柯恩科夫、法国巴黎XI大学的温德林·沃纳和隐居的俄罗斯人佩雷尔曼与陶哲轩分享了菲尔兹奖。陶哲轩是最年轻的。

“陶哲轩是顶尖的问题解决者...他的兴趣涉及许多数学领域,包括调和分析、非线性偏微分方程和组合理论。颁奖致辞说。

当陶哲轩听说自己获奖时,他最初的反应非常惊讶。他告诉我们的记者:“我花了几天时间来适应它……”当一个朋友给他发来电子邮件祝贺时,他回答说:“现在我仍在继续我的研究项目。我想解决的难题并没有因为获奖而神奇地自动解决。”

但是在许多数学家的眼里,陶哲轩的获奖毫无悬念。“我一点也不惊讶,”洛杉矶加利福尼亚大学材料科学学院院长兼数学教授托尼坎说。“像他这样的人花了几十年才想出一个。他解决了数学领域中几个长期困扰他人的重要问题。”

“他像莫扎特。加州大学洛杉矶分校数学系前主任约翰·加内特说。“不同的是,他没有莫扎特的个性问题,每个人都喜欢他。他是一个不可思议的天才,可能是世界上最好的数学家。”

普林斯顿大学的查尔斯·费夫曼教授在29岁时获得了菲尔兹奖,他愿意用著名作曲家斯特拉文斯基来描述陶哲轩。他告诉记者:“莫扎特的音乐只有一种风格,陶的数学有多种风格,他可能更像斯特拉文斯基。”

天才儿童

1975年7月15日,陶哲轩出生在澳大利亚的阿德莱德。他是他家的长子。

他的父亲比利陶和母亲格雷斯陶都毕业于香港大学。陶后来成了小儿科医生。梁慧兰是一名主修物理和数学的天才学生。她曾经是一名高中数学老师。1972年,这对夫妇从香港移民到澳大利亚。

陶哲轩两岁时,他的父母发现这个孩子对数字着迷,并试图教其他孩子使用数字积木进行计算。

当她3.5岁的时候,她的父母把陶哲轩送到了一所私立小学。然而,新南威尔士大学研究天才教育的教授米拉卡克罗斯在11岁时在陶哲轩发表的一篇论文中写道,陶哲轩的智力明显高于班上的其他孩子,但他不知道如何与比自己大两岁的孩子相处,学校的老师们对此无能为力。

几周后,陶哲轩辍学了。陶和他的妻子从这次失败的经历中学到了一个宝贵的教训,那就是培养孩子必须与他们的才能同步。太快或太慢都不好。陶·郭襄告诉记者:“我们决定让他去幼儿园。”幼儿园里有陶哲轩的同龄人。

在幼儿园的一年半时间里,陶哲轩也在母亲梁慧兰的指导下完成了几乎所有的小学数学课程。他的母亲更多的是启发他,而不是用勺子喂他。陶哲轩更喜欢的似乎是自学。他贪婪地阅读许多数学书籍。

陶和他的妻子也开始阅读关于天才教育的书籍,并加入了南澳大利亚天才儿童协会。陶哲轩也遇到了其他有天赋的孩子。

五岁生日过后,陶哲轩再次走进小学大门。这一次,在参观了许多当地学校后,家长们最终选择了离家两英里外的一所公立学校。这所小学的校长答应他们为陶哲轩提供灵活的教育项目。当陶哲轩第一次进入学校时,他和二年级的孩子一起学习了大部分课程,而数学是和五年级的孩子一起教的。

7岁时,陶哲轩开始自学微积分。“这不是我们强迫他看到的,而是他感兴趣的。”陶郭襄说:小学校长也意识到小学数学课程不再能满足陶哲轩的需要。与陶、夫妇商量后,他成功地说服了附近一所中学的校长让每天在中学上一两节数学课。

陶哲轩8.5岁进入高中。当他9.5岁时,他花了三分之一的时间在离家不远的弗林德斯大学学习数学和物理。当陶哲轩8岁零10个月大的时候,他参加了一次数学能力测试,得到了760分的高分。在美国,17-18岁的学生中只有1%能达到750分,而8岁的孩子中没有一个能超过700分。

在此期间,约翰·霍普金斯大学的一位教授邀请陶、夫妇和到美国旅游了三个星期。这对夫妇问费福曼和其他数学家陶哲轩是否真的很有才华。"幸运的是,我们给出了肯定的回答,否则我们今天会感觉像傻瓜一样."费福曼回忆道。

一年后,陶和他的妻子面临一个重大选择:什么时候能上大学?格罗斯教授在她的论文中写道,陶哲轩的智商在220到230之间。只有百万分之一的人有如此高的智商。他也完全有能力在12岁生日前完成大学课程,打破了当时最年轻大学毕业生的记录。

但是他们认为没有必要仅仅为了所谓的记录而让孩子提前进入大学,希望他能在科学、哲学、艺术和其他方面打下更坚实的基础。

此外,陶认为应该在高中多呆3年,同时参加大学的高级课程。只有当他进入大学,他才能有更多的时间去做他感兴趣的事情和创造性地思考。

后来,陶哲轩20岁时获得了普林斯顿大学的博士学位,24岁时被加州大学洛杉矶分校聘为正教授。

奥林匹克金牌

陶哲轩的数学生涯也不是一帆风顺的。当他9岁多的时候,他没能入选澳大利亚队参加国际数学奥林匹克。

但在接下来的三年里,他代表澳大利亚三次,分别获得铜牌、银牌和金牌。当他在1988年赢得金牌时,他还不到13岁,这是一个至今还没有打破的记录。

有趣的是,澳大利亚堪培拉大学的彼得泰罗教授告诉记者,陶哲轩有两个弟弟,其中一个患有自闭症,是澳大利亚象棋冠军,有非凡的音乐才能。两个弟弟还参加了1995年多伦多国际奥林匹克运动会。他们用同样的方法解决了这个问题,得到了同样的分数,最终两人都获得了铜牌。

俄罗斯数学家佩雷尔曼,菲尔兹奖获得者之一,也参加了1982年的奥运会并获得了金牌。因此,有些人哀叹中国有许多奥运奖牌获得者,但没有人能取得像陶哲轩或佩雷尔曼这样的杰出成就,有些人甚至远离数学。

这是一个顶级数学家难以回答的问题。在香港长大的陈国辉教授告诉记者,他不知道这个问题的答案,但数学研究和数学竞赛所需的人才是不同的,虽然有些人(如陶哲轩)可以同时擅长数学研究和数学竞赛。

陶哲轩还告诉我们的记者,许多奥运奖牌获得者没有继续他们的数学研究的原因之一是数学研究所需的环境不同于奥林匹克数学。奥林匹克数学就像在可预测的条件下短跑,而数学研究就像现实生活中不可预测条件下的马拉松,需要更多的耐心和意愿,在解决大问题之前先研究小问题。

像中国一样,澳大利亚的奥运选手也需要训练,但是训练时间不是很长。陶哲轩说他当时参加了为期两周的训练营。"我们白天练习解决问题,晚上玩各种游戏.""他主要喜欢做数学,而不是为了得奖而做数学."陶郭襄说:

泰勒教授说,澳大利亚目前将为最好的学生提供另外10天的培训,但通常他们只离开各自的学校一周。“我不知道中国的训练,但也许澳大利亚的训练更宽松。”

在中国,许多高中和中学生把奥林匹克数学视为上大学的捷径,并投入大量时间进行训练。陶说,如果参加奥林匹克数学只是为了进入一所好大学,“这个目标太小了”

一位中国数学家是奥运奖牌获得者,目前在美国一所大学任教,他认为中国奥运奖牌获得者不太成功的原因之一是他们在奥林匹克环境中有平等的机会。然而,实际上,除了陈省身和丘成桐所在的几何和微分方程领域,中国数学家和西方数学家的机会并不平等。中国数学教育和研究的整体环境无法与根深蒂固的发达国家相比。

陶郭襄还说,如果陶哲轩在中国大陆长大,恐怕就不会这么幸运了。“在国外,我们家长可以和学校协商(培训计划)。哲轩7岁开始上课。中国哪所学校会接受他?”

宁波,中国儿童班的著名天才,后来成了一名和尚。对于这种现象,陶认为,“对孩子来说,你只能引导他,鼓励他,教他走路。然而,许多中国父母希望他们的孩子成功。他们把孩子推得太快,但如果推得太快,他们可能会绊倒。”

幸福生活

佩雷尔曼也被认为是一个有成就的数学天才。然而,这个天才是孤立的,通常不喜欢与他人合作。

陶·郭襄说:“如果你的孩子是个天才,你可能希望他像哲轩一样是个容易得到的天才。”

陶哲轩是一位高产出、高质量的数学家。他发表了100多篇论文,其中30多篇是与他人合作的。

他说:“我喜欢和我的搭档一起工作,我从他们身上学到了很多。事实上,我能够从调和分析领域出发,涉足其他数学领域,因为我在那个领域找到了一个非常优秀的合作者。我认为数学是一门统一的学科,当我把思想从一个领域应用到另一个领域时,我总是很高兴。”

费福曼说,陶哲轩是一个很好的倾听者,善于向别人学习。他也擅长向别人清楚地解释他的想法。

加内特补充道:“一流的数学家喜欢和他一起工作,他的合作者可以组成世界上最好的数学系。”

陶认为,一流数学家喜欢与合作的一个重要原因是他在合作中不利用他人,而是激发了合作者的才能。“哲轩从来没有和别人吵架过。他想要的是如何愉快地与他人合作,而不是互相指责,争权夺利。如果中国数学家多合作少争论,中国数学将会发展得更快。”

许多人问陶为什么不会说中文。陶解释说,当他和妻子发现的二哥患有自闭症后,他们担心同时说英语和汉语不利于的成长,只能在家里说英语。

陶哲轩在他的网站上说:首先,他是澳大利亚人。他喜欢澳大利亚的肉馅饼和板球,以及澳大利亚随和、坦率和无拘无束的文化。陶哲轩不能直接理解中国文化,因为它不会说中文。然而,他父母的中国背景对他有一些间接的影响。他告诉记者:“当我成长的时候,我受到中国和澳大利亚文化的熏陶。我不知道我是否能区分它们之间的差异。”陶提到从中国文化中学到的是保持谦虚,不要骄傲。

在加州大学洛杉矶分校任教后,陶哲轩遇到了一个听他课的韩国女孩。那个叫劳拉的女孩主修工程学,比他小三岁。后来,两人开始交往,并于四年多前结婚,生了一个儿子。劳拉目前是美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的工程师,参与了火星探索计划。

陶说一家是幸福家庭生活的好榜样。"我们和哲轩都认为幸福是人类最重要的东西."