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在凭借随机性与秩序平衡领域的开创性研究斩获菲尔兹奖(Fields Medal)之前,邓煜早已先在自己的人生里寻得了平衡。
图注:在开启这项足以让他拿下菲尔兹奖的研究之前,邓煜曾深陷无数迷茫与自我怀疑。
摄影:Kristen Normand / Quanta Magazine
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作者:Jordana Cepelewicz(量子杂志数学编辑)2026-7-23
译者:zzllrr小乐(数学科普公众号)2026-7-27
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自由与约束看似截然对立,但对邓煜而言,二者相伴相生。
不妨看看他电脑屏幕上刚调出的诗作:密密麻麻汉字规整排布为八行、每行字数完全均等,工整对称。
这首《锦瑟》出自九世纪唐朝诗人李商隐,彼时大唐濒临内乱,诗作以难解的朦胧意蕴闻名。邓煜说:“无数人试图解读它,但有些意境本就无从拆解。一个词语可能暗指古战场或是古典传说,一句短句也能衍生出数十种截然不同的解读。”
“这是我此生最爱的诗作。” 邓煜说道,这首诗属于格律(regulated verse)体裁,字面含义即为受规则约束的诗歌。它必须严格满足对仗、意象对照、平仄韵律、押韵等全套规范。“这些格律本身就是美感的一部分,同时也是表达的枷锁。可即便受重重束缚,依旧能承载万千心绪,这是另一重独特的美。”
邓煜任职于芝加哥大学,他研究的数学命题,恰似数学版本的格律诗。他探究描述波与粒子复杂交互的各类方程。如同唐代诗人在寥寥对句中层层铺陈深意,他表示:“我们要用单一方程,概括、压缩一整个庞大系统的全部规律。” 这类方程的解拥有极其丰富、天然的内在结构,暗藏无数对称关系,还有数不胜数奇妙的巧合与多重解读角度。
邓煜今年六月年满 37 岁,如今摘得数学最高荣誉菲尔兹奖。他与合作者证明多篇百页以上核心论文,厘清随机性如何在系统中传播、各类交互随时间演化催生宏观行为的规律,将该领域的研究边界推至前人无法企及的高度。
布朗大学数学家伯努瓦・帕萨德(Benoît Pausader)是邓煜的合作者之一,他评价:“业内都觉得这类成果至少还要再等十年才会出现。”
这项研究的核心,是将灵活的概率论(probability theory)融入结构严谨的波动方程(wave equations)世界 —— 自由与约束,共生共存。
围棋之路,一念抉择
倘若人生走向另一条岔路,邓煜本会成为职业围棋棋手。当年只差一步的失利,彻底改写了他的人生轨迹。
1989 年邓煜出生后不久,全家迁居深圳。彼时这座城市十年前还只是零散渔村,正飞速扩张。如今深圳已是国内第三大都市,拥有超 1800 万人口,也是全球顶尖科技中心。邓煜成长于蛇口工业区,他回忆:“小时候这里发展十分落后,街边遍地垃圾,气味难闻。短短几年,街道整洁、地铁通车,公园与高档公寓拔地而起。大街小巷的广告牌随处印着城市标语:时间就是金钱,效率就是生命!”
图注:邓煜与数学结缘的道路,始于围棋竞技。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
邓煜自幼安静内敛,爱独处,只要有书便会一读就是许久。母亲是消化内科医生,她用普通话回忆:“他五六岁时,就会翻看我的医学教材,总追问人体解剖、结构相关问题。当年科室同事都觉得特别有趣。”
母亲回忆,家里书房的书几乎都被他读完。为了让他多出门活动,父母一位是消化科医生、一位软件工程师,常会带他徒步、去海边散步,约定走完就能买书阅读。当年最管用的惩罚,就是禁止他看书。
徒步途中,父亲常会给他出数学题。他至今记得一道经典题目:方形网格被划分为若干小方格,无论去掉任意一格,剩余网格总能完整分割为三格组成的 L 型碎片。年仅七岁的邓煜想出解法,用到了通常高中才会讲授的数学归纳法(induction)。
父母担心长时间阅读损伤视力,给他买了一副围棋。他瞬间迷上这项棋类运动,课余几乎所有时间都沉浸在黑白棋子构筑的逻辑世界,拆解棋局、推演最优策略,常常静坐沉思数小时。
“下围棋能让人长时间专注单一一件事,通常两三个小时,我很享受这种状态。”
他棋力进步飞快,加入本地棋社,参与区级、市级赛事。母亲说:“他骨子里不服输,和朋友下棋输了,会反复再战直到取胜。”
2001 年,邓煜就读初中,参加全国职业围棋定段赛,只要最后三局拿下一局就能成为职业棋手,他却全部落败。次年再度参赛,心中已然失去热情。
从儿时海边徒步开始,数学就和围棋一样吸引着他:可以独自钻研单一问题,寻找内在规律,推导唯一正确答案,而且他本就擅长数学。只是那时,他并未将数学当作正经发展方向。
围棋定段失利后,他冷静权衡:“摆在我面前两条路,围棋或是数学。既然围棋这条路走不通,我便把全部重心转向数学。”
他定下目标,冲击国际数学奥林匹克(IMO)—— 全球最具含金量的中学生数学赛事。当时的数学老师也是国内顶尖奥赛教练,二人利用晚间、周末集训。初三时,他就学完全部高中数学内容,却没能通过 IMO 首轮选拔。
邓煜说:“那段日子我十分低落。” 于是加倍苦学,次年闯过三轮选拔,进入国家集训队,最终没能成为六名国家队正式选手之一。
但他的目标与斗志从未消减:“我一心想拿金牌。” 又一年的备战过后,他成功入选国家队,斩获 IMO 金牌。
图注:邓煜在芝加哥大学办公室,2025 年起他在此任教。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
奥赛金牌让他获得北京大学保送资格。起初他从未想过以数学为职业,只是慢慢发觉自己适合这条路。“奥赛的经历让我意识到,我在数学上确实有天赋,那不如深耕下去。”
全新研究视角
北大数学系就读两年后,邓煜转学至麻省理工学院(MIT)。中国数学学子大多出国攻读研究生,本科阶段赴美十分罕见。邓煜表示:“终究要出国深造,不如趁早。”
入学第一年,一场学术报告彻底定下他此后的研究方向。马萨诸塞大学安姆斯特分校数学家安德里亚・纳莫德(Andrea Nahmod)来访分享随机数据问题(random data problem)相关研究,邓煜瞬间产生浓厚兴趣。
随机数据问题研究特定偏微分方程(partial differential equations, PDEs)的解,这类方程刻画海浪、光纤光波等各类复杂波型随时间演变的规律。
纳莫德想要证明:无论初始波形态如何,该偏微分方程都能精准预测它未来任意时刻的状态。理论上存在方程失效、无法描述波形的极端情形,但这类情况概率极低;只要给定随机初始波形,方程必然存在能完整描述其后续演化的解。
难点在于绝大多数偏微分方程,都极难证明该解的存在性。
邓煜说:“这个思路非常有意思。它引入概率论定义初始随机形态、推导后续演化结论,将概率带入确定性偏微分方程体系,能以全新视角审视方程本身。”
讲座结束后,邓煜找到非正式导师、麻省理工学院数学家吉廖拉・斯塔菲拉尼(Gigliola Staffilani),希望暑期能拿到相关研究课题。斯塔菲拉尼给他布置了二维非线性薛定谔方程(nonlinear Schrödinger equation)解行为相关问题 —— 这一经典方程描述波的传播与相互作用。
秋季返校时,邓煜交出完整论文。斯塔菲拉尼十分震惊:“我当时心想,这个年轻人实在太出众。哪怕是我的博士生,也很少能交出如此成熟完整的成果。”
这篇论文刊发于《分析与偏微分方程》Analysis & Partial Differential Equations 期刊 https://msp.org/apde/2012/5-5/p02.xhtml 。邓煜说:“当时我十分激动,心里期许未来能登上领域顶刊。”
他听闻同届学生约翰・帕登(John Pardon)—— 也就是本届菲尔兹奖另一得主,本科阶段就在《数学年刊》Annals of Mathematics发表论文,笑着坦言:“我有一点羡慕。”
心绪难安的求索
邓煜独处、身处开阔自然时最容易迸发灵感,徒步、海边漫步皆是如此。他喜爱唐诗里孤寂清冷的意境,其中一种他十分偏爱:孤身静立,耳闻周遭声响,抬眼望见长空,河水映出天际,世间只剩自己一人,思绪随千年往事飘远,静谧无边。“这种感受十分美好。”
图注:遭遇压力、内心迷茫时,邓煜常会走向自然平复心绪。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
他自己写诗时,也偏爱这类孤寂清冷的意境。
他家客厅陈设极简,只有书桌、白板、小型书架与单人扶手沙发,没有沙发、电视,墙面无装饰、地面无地毯。邓煜说:“这样的环境让我自在,能随意踱步思考。即便入住一年半,依旧像刚搬进来。本科阶段最不适应的,就是和室友同住。”
即便面对至交好友,邓煜依旧谦逊内敛。聊到数学时,他语速、音量会略微提升;谈及其他话题,回答简短凝练,不会刻意延展话题。记者问他喜爱的诗人,他只简单作答:“有。”
邓煜不开车,从未考取驾照,担心驾车时分心思考数学。本科时他曾逐字研读一篇 75 页的长篇偏微分方程(PDE)论文 https://link.springer.com/article/10.1007/s00222-010-0242-2 ,每天八小时,耗时一周完整核验每一处细节。
如今虽难再维持当年的极致专注力,但依旧能投入大量时间精读论文、攻坚难题。邓煜说:“如果研究毫无进展,我会十分失落,脑海里会反复琢磨这个问题。”
2011 年邓煜取得麻省理工学院本科学位,随后进入普林斯顿大学攻读博士,博士毕业后赴纽约大学柯朗研究所(Courant Institute)做博士后。他的博士生导师亚历山德鲁・约内斯库(Alexandru Ionescu)评价:“他从入学起就天资过人,即便毫无科研经验,也能精准抓住问题核心,筛选关键研究要素。”
邓煜想要攻克随机数据问题,重点研究初始波形粗糙、剧烈震荡或存在间断的情形。只要能证明这类极端初始条件下方程依旧存在解,就能更深刻理解方程,同时厘清物理体系中的吉布斯测度(Gibbs measure)核心性质。
但他很快意识到,当时现有的数学工具不足以支撑完整证明。邓煜说:“我们能得到部分结论,但并不完善。” 他暂时转向其他课题,却始终无法投入同等热情,一度感到迷茫、情绪低落。纳莫德后来成为他的挚友,她说:“那段经历对他打击很大,他心思十分敏感。”
情绪低落时,邓煜靠漫画纾解。柯朗研究所前数学系主任贾拉尔・沙塔(Jalal Shatah)回忆:“我总能看见他抱着漫画书。” 他尤其侧重描写深厚友情、爱情的故事,偏爱百合题材漫画,书中温暖柔和的故事能让他善待自己,坦然面对生活。
2017 年纽约大学博士后任期将近,邓煜并未收到心仪高校的终身教职(tenure-track)邀约。数月间他反复斟酌:回国,或是接受金融行业的招聘邀约。他说:“我告诉招聘方,我依旧想深耕数学,但如果始终达不到自己的研究目标,或许会转行。”
邓煜素来享受独处,那段时间却第一次感受到孤独。他畅想往后数十年人生:“身为数学家,无非日复一日往返校园与住所。” 可对于未来能否产出顶尖成果、获得业内认可,他满心茫然。
他读一部理想化漫画,故事里众人相伴、携手打拼,拥有丰富人生,最终收获圆满。邓煜说:“我看着故事,不禁自问,那我的人生又该如何?”
那年冬天,他满心焦虑,乘火车前往长岛南岸的长滩,在海边酒店暂住。漫步海岸线,以李商隐格律诗的体裁写诗,抒发逃离现实的渴望,以及放弃数学理想的愧疚,笔下潮水仿佛也满是不安。
图注:邓煜全身心投入数学,从不开车,怕路上思绪飘向研究。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
将心绪尽数落笔后,邓煜释怀:“写完就翻篇了。” 他返回曼哈顿。一周远离科研的日子过后,心底自然而然生出钻研数学的渴望。
他坚持深耕,竭力抛开自我怀疑。2018 年,南加州大学向他发来终身教职邀约,邓煜接受任命。
重拾研究之路
另一位陷入科研迷茫的数学家,让邓煜走出低谷,重回随机数据问题的研究。岳海天(Haitian Yue)刚在南加大开启博士后阶段,始终找不到合适研究课题。一次聚餐后邓煜顺路送他回家,岳倾诉内心困惑,提及自己博士阶段主攻随机数据问题。
邓煜认为重启这项研究恰逢其时,提议与纳莫德、岳海天三人合作。
三人以二维薛定谔方程(two-dimensional Schrödinger equation)为研究对象,目标证明:即便初始波形极度粗糙随机,方程依旧具备良定义解。若该结论成立,就能推导出方程暗藏统计结构。
通俗解释:依据吉布斯测度(Gibbs measure)从无穷多波形中随机选取初始态,该测度刻画平衡态系统规律,规定各类波形的分布占比。单一波形随时间演化会产生截然不同的形态,但邓煜、纳莫德、岳海天想要证明:演化后的全体波形,依旧遵循初始吉布斯测度分布,也就是该测度具有不变性(invariant)。
传统思路是将偏微分方程解拆分为两部分单独分析,但这套方法在此行不通,其中一部分结构过于复杂。三人于是对复杂部分进一步拆分,研发随机张量(random tensors)工具 https://link.springer.com/article/10.1007/s00222-021-01084-8 ,分析拆分后的片段与彼此的相互作用。
岳海天回忆线下合作时,邓煜常会长时间沉默沉思:“我和安德里亚不停讨论,邓煜独自静静推演,脑海完成大量计算,突然擦掉黑板全部推导,告诉我们正确思路。”
纳莫德评价:和他合作令人振奋,只要对课题产生兴趣,他的专注力如同激光一般纯粹。
他的博士后导师皮埃尔・热尔曼(Pierre Germain)形容:“与他共事,仿佛在追赶疾驰的列车。”
这套思路最终帮助三人完整刻画二维薛定谔方程的解,证明吉布斯测度不变性。完整证明后续刊发于《数学年刊》Annals of Mathematics https://projecteuclid.org/journals/annals-of-mathematics/volume-200/issue-2/Invariant-Gibbs-measures-and-global-strong-solutions-for-nonlinear-Schr%c3%b6dinger/10.4007/annals.2024.200.2.1.short ,多年前邓煜立下的目标终于实现。
秘密攻坚项目
几乎同步于邓煜与纳莫德、岳海天合作的阶段,他结识了扎赫尔・哈尼(Zaher Hani),这次相遇也帮他走出自我怀疑与低落期。
密歇根大学数学家哈尼同样研究带随机初始条件的偏微分方程解,但目标不同。薛定谔方程刻画微观波的相互作用,物理学家早已提出猜想:从微观薛定谔体系,能推导出描述平均宏观行为的波动动力论方程(wave kinetic equation),数学家却缺少严谨证明。
图注:邓煜对计算细节过目不忘,两百页推导烂熟于心。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
2019 年哈尼与合作者仅在短时间尺度证明该收敛结论 https://arxiv.org/abs/1907.03667 ,更长时间尺度下,波的交互极为复杂,无从分析。哈尼查阅随机数据领域相关成果,找到邓煜。哈尼说:“我咨询过多位领域专家,都没能给出可行方案,直到找到邓煜,他恰好掌握我需要的核心思路。”
二人组队,将此前结论拓展至更长时间尺度 https://arxiv.org/abs/1912.09518 。邓煜一度想要止步,担忧现有工具不足以支撑完整证明,哈尼说服他继续推进。二人舍弃过往全部研究框架,从零搭建全新推导体系。热尔曼评价:“他们彻底抛开前人成果另辟蹊径,大胆到近乎不可思议。”
二人将薛定谔方程长期解拆解为树形求和形式,逐一估算每一支树形结构对整体的贡献。这类估算难度远超同期所有研究者的能力范围。沙塔坦言:“计算量骇人。” 约内斯库也称,需要极强的逻辑推演能力。
邓煜恰好具备该能力,组合数学(combinatorics)功底是他独有的优势,且不惧海量计算。哈尼说:“有些计算我需要半天鼓起勇气、再花半天完成,邓煜一两个小时就能全部推导完毕。”
二人证明部分树形项相互抵消、无贡献,再将剩余结构精细拆分,大幅简化分析,推导精度近乎外科手术级严谨。
邓煜说:“推导过程中我的大脑时刻高速运转。”
依靠拆分分析,二人成功证明:在合理时间尺度内,薛定谔方程能够推导出波动动力论方程 https://arxiv.org/abs/2104.11204 ,后续他们进一步拓展至更贴合现实的长时间区间 https://arxiv.org/abs/2311.10082 。
完成这项证明后,二人意识到可以冲击另一宏大难题,该课题已有大量学者攻坚,二人决定私下秘密研究:
20 世纪初大卫・希尔伯特(David Hilbert)提出希尔伯特第六问题(Hilbert’s Sixth Problem),目标搭建微观粒子与宏观流体理论的桥梁。(另请参阅:)二人研究的波体系版本与粒子版本内核相通,但物理背景截然不同。
巴黎城市大学数学家伊莎贝尔・加拉格尔(Isabelle Gallagher)表示,远观思路相似,底层物理规律完全不同。
即便难度巨大,邓煜、哈尼联合密歇根大学马骁(Xiao Ma)日夜攻坚,拆解全新树形模型、设计更复杂的拆分方法,几度濒临心力枯竭。
图注:邓煜的办公室一如他的住所,陈设极简素净。
摄影:Kristen Normand/ 量子杂志
邓煜回忆当时正在国内探望父母,昼夜赶工推导。母亲说:“一家人吃饭闲谈时,他脑中会突然跳出数学思路,那一刻大家都清楚,我们该停止谈话了,他已经完全沉浸在自己的数学世界。”
2024 年 8 月,三人完成长达 200 页的论文,在长时间尺度下解决希尔第六问题限定版本。参阅 。论文发布数月,整个数学界才逐步消化其中内容。加拉格尔专程飞往美国,邓煜全程不带任何笔记,完整为她与团队梳理全部 200 页推导。加拉格尔说:“他全程了然于心,实在令人惊叹。”
三人后续重写论文优化可读性,修订版即将刊发于《数学年刊》。
全新的求索
时至今日,邓煜依旧对自己要求严苛。2026 年初得知菲尔兹奖入围消息时,他心中释然多于狂喜。各类小道消息传出后,他一度倍感压力。
如今他不再过度焦虑前路,深耕热爱的研究,成果获得业界广泛认可。方程中蕴含的独特美感,旁人未必一眼看穿:推导过程时常需要大量繁琐、直接的硬算,即便整体思路不变,更换方程体系就要重新完整推演所有细节。
邓煜说:“但每一次攻坚,我们都会得出全新、有趣的结论。”
组合数学在他全部研究中占据核心地位,这恰好呼应他的成长轨迹:童年围棋是组合逻辑最丰富的棋类,奥赛也极度侧重组合;同时呼应他喜爱的诗歌 —— 简单文字组合,便能衍生无穷意蕴。数学研究于他,早已成为安心归处。
过去十年,他的生活节奏并未改变,内心却愈发从容。纳莫德说,邓煜依旧安静内敛,但不再极度腼腆。他读写诗歌,偶尔下围棋,打算养一条蛇,觉得蛇外形雅致。闲暇看漫画只为消遣,不再依靠漫画排解内心压力。
邓煜表示:“我身上的压力轻了很多,能随心所欲投入数学研究。未来能走到哪一步,我拭目以待。”
参考资料
https://www.quantamagazine.org/yu-deng-wins-the-fields-medal-2026-for-his-work-on-the-random-data-problem-20260723/
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