作者:富叔
2006年8月,西班牙马德里,第25届国际数学家大会。
西班牙国王卡洛斯一世将菲尔兹奖章递到一位年轻人手中,奖章上铸着阿基米德的头像,边缘刻着拉丁文——“超越人类极限,做宇宙的主人”。
这个年轻人叫陶哲轩,时年31岁。
菲尔兹奖,数学界的最高荣誉,每四年颁发一次,每次不超过四人,获奖者必须未满40岁。华人数学家中,此前只有丘成桐在1982年摘得此奖,此后有王虹和邓煜。
一个月后,陶哲轩又拿下了麦克阿瑟“天才奖”。
一个月内连获两个世界级大奖,整个数学界为之震动。
人们翻看他的履历,像在读一本开挂的小说:
2岁用积木教大孩子数数,8岁参加美国高考SAT数学考了760分,13岁成为国际数学奥林匹克竞赛(IMO)史上最年轻的金牌得主,21岁获普林斯顿大学博士学位,二十出头便成为UCLA终身正教授。
有人称他为“数学莫扎特”,然而,很少有人知道,这个站在数学界巅峰的天才,在18岁那年经历过一次严重“翻车”——
在普林斯顿大学的博士生资格考试上,他险些被刷掉。
导师当面说他失望,在场的另一位考官说,他的表现根本不能通过,只是看他年纪太小才放了一马。
更戏剧性的是,他资格考试里最薄弱的科目——调和分析,后来恰恰成了他获菲尔兹奖的核心贡献领域之一。
从IMO金牌到菲尔兹奖,中间隔了18年。
这18年里,陶哲轩完成了两次蜕变:
第一次,从竞赛天才变成真正的学者;
第二次,从解题者变成创造者。
这中间到底发生过什么?
从积木到金牌:一个“不拔苗”的神童
1975年7月17日,陶哲轩出生在澳大利亚阿德莱德。
父亲陶象国出生于上海,在香港受教育,是一名儿科医生。
母亲梁蕙兰毕业于香港大学物理和数学专业,曾做过中学数学教师。
1972年,夫妻俩从香港移民澳大利亚。
陶哲轩的数学天赋,几乎是出生就带着的。
2岁时,他用积木教比自己大的孩子数数。
祖母用清洁泡沫在玻璃窗上写数字,他不仅痴迷于观察,还主动要求“写更大的数”。
3岁半,父母将他送进一所私立小学,但这个比同学小两岁的孩子,完全不懂得如何与比自己大的孩子相处,几周后,母亲做了一个明智的决定——把他送回幼儿园。
在幼儿园的一年半里,母亲亲自指导他自学了几乎全部小学数学课程。
5岁,陶哲轩转入公立学校,一入学就进二年级,数学课直接在五年级上。
7岁,他自学了微积分,还写了人生第一本书《用BASIC程序计算完全数》。
校长被这个孩子的天赋震惊,说服附近中学让他每天去听中学数学课。
8岁,他参加了美国高考SAT的数学部分测试,拿了760分——满分800。
据媒体报道,智商测试结果为220至230之间。
但真正让他进入数学界视野的,是两次与大师的邂逅。
9岁那年,父亲带他前往美国普林斯顿高等研究院。
在一众数学泰斗面前,小哲轩用自己独创的方法,破解了教科书上从未出现过的复杂几何逻辑,在场的一位菲尔兹奖得主查尔斯·费弗曼看完之后,赞叹不已。
10岁,匈牙利裔数学家保罗·埃尔德什——20世纪最多产的数学大师之一——亲自为他授课,并写信向世界数学界引荐这个孩子,视他为未来的“第一流数学家”。
然后是IMO,国际数学奥林匹克竞赛,全世界中学生数学最高舞台。
陶哲轩三次参赛,三次蜕变:
1986年,11岁,铜牌。
1987年,12岁,银牌。
1988年,13岁,金牌——史上最年轻的IMO金牌得主,这个纪录至今未被打破。
他从澳大利亚总理手中接过奖牌,一个13岁的孩子,已经站在了世界中学生数学的巅峰。
然而,他的父母始终保持着清醒。
尽管据媒体报道,陶哲轩的智商介于220至230之间,完全有能力在12岁前读完大学,但父母没有“拔苗助长”。
他们加入了南澳大利亚天才儿童协会,想让他打下科学、哲学、艺术等多方面基础,而不是一味往前冲。
一位高中老师曾告诉小哲轩:“澳大利亚一位前总理说过,人生原本不易。”教导他把挫折看作给自己上了一课。
父亲陶象国后来说了一句话,或许是对儿子最好的注解:
“假如你的孩子是天才,你大概会希望他像哲轩一样,是一个容易亲近的天才。他从来没和别人争执过,想的都是怎么开心地和别人合作。”
这个“容易亲近的天才”,即将迎来人生第一次真正的挫折。
普林斯顿翻车:天才的第一次蜕变
14岁,陶哲轩正式进入澳大利亚弗林德斯大学。
16岁获荣誉理科学位,17岁获硕士学位。
同年,他远赴美国,进入普林斯顿大学——全球数学的最高殿堂之一,师从沃尔夫奖获得者埃利亚斯·施泰因(Elias Stein)。
施泰因是二十世纪调和分析领域的核心人物,门下还走出过一位菲尔兹奖得主查尔斯·费弗曼。
一切看起来,像是另一段开挂的延续。
然而,1993年,18岁的陶哲轩在普林斯顿博士生资格考试上,险些翻车。
普林斯顿的资格考试是口试,三位教授当场提问,陶哲轩读了一年研究生,带着侥幸心态走上了考场。
考官问他熟悉什么,他说懂奇异积分和泛函分析,但对真正的调和分析没有系统掌握。
教授们立刻盯住奇异积分逼问,他凭借T(b)定理应付了一阵,但细节一深入就暴露了复习不足。
马丁格尔(martingale)的定义,他卡壳了,条件期望的解释,磕磕绊绊。
希尔伯特变换的有界性,他只能模糊提到傅里叶变换有界,具体推广条件说不上来。
H1空间的定义,他弄混了——把L1的特性说成了H1。
唯一的转机出现在题目切换到解析数论之后,他才找回了一点状态,那是因为考官搞错了他的专项方向,临时换成了标准的解析数论问题。
考试结束后,导师施泰因直接当面表达失望,说推荐信夸大了他的实际水平。
据在场的另一位考官Klainerman说,陶哲轩的表现根本不能通过,只是看他年纪太小,才放了他一马。
一个13岁就拿IMO金牌的天才,一个被报道智商超过220的神童,在18岁的考场上,差点被刷掉。
这不是因为不够聪明,而是因为他从来没有学会如何真正地学习。
陶哲轩后来自己回忆:“考试前几乎没系统复习,大部分时间泡在电脑房打游戏、上网,夜里熬到三四点。”习惯了凭天赋碾压一切,从来没培养过正规的学习习惯。
竞赛数学的题目再难,也有标准答案,也有时间限制,你只需要在几小时内找到那条路,但真正的数学研究没有路标,没有时限,甚至没有人告诉你这个问题值不值得解。
天赋能让你跑得快,但天赋不能替你跑完。
这次经历把陶哲轩从惯性自满中狠狠拽了出来,他第一次意识到:天赋不能代替系统训练,兴趣不能代替扎实功底。
他彻底改掉了熬夜上网、敷衍读书的坏习惯,开始认真准备每一门课,拼命做导师布置的每一道题,耐着性子钻细节。
而最漂亮的一笔,藏在命运的反转里——
调和分析,那个他在资格考试上被问得最狼狈的科目,那个他最薄弱的领域,后来恰恰成了他获菲尔兹奖的核心贡献方向之一。
最弱的,变成了最强的,这不是天赋的胜利,是蜕变的证据。
多年后,陶哲轩用自己的话说清了这件事的本质:
“奥林匹克高中数学竞赛就像是短跑竞赛,你需要很多的力量和体力。而从事数学研究更像是马拉松,一些体力是需要的,但是更多的是意志的力量,这是精神上的自律。”
短跑冠军不等于马拉松选手,从前者到后者,中间隔着一整场蜕变。
陶哲轩完成了这场蜕变,接下来,他要证明自己不只是一个能跑完的人——还是一个能开辟新赛道的人。
从解题到创造:解开困扰数学界2300年的猜想
1996年,21岁的陶哲轩获普林斯顿大学博士学位。
此后在普林斯顿高等研究院做了一年研究员,2000年加入加州大学洛杉矶分校(UCLA)数学系,二十出头便成为终身正教授。
如果故事到这里就结束了,陶哲轩已经是一个令人惊叹的天才,但真正让他从“天才”变成“大师”的,是两件原创性的工作。
第一件:格林-陶定理。
2003年,28岁的陶哲轩与英国数学家本·格林(Ben Green)合作,证明了一个困扰数学界2300年的猜想。
素数,是只能被1和自身整除的数:2、3、5、7、11、13……随着数字增大,素数越来越稀疏,但它们之间是否存在某种规律?这个问题困扰了数学家两千多年,从古希腊时代起,素数分布的规律性就是数学中最古老也最迷人的谜题之一。
格林和陶哲轩证明了:无论素数变得多么稀疏,你总能找到任意长度的“素数等差数列”——也就是间隔相等的素数序列,比如3、5、7就是一个长度为3的素数等差数列(间隔为2),而更长的序列也一定存在,不管你想要多长。
这个定理被命名为“格林-陶定理”——以两个人的名字命名,刻进了数学史的永久记录。
普林斯顿大学的费弗曼教授这样评价陶哲轩:
“他身上有一种很少人具备的素质。当他解决了一个问题,你会对自己嘀咕,这是多么明显,怎么我就没想到呢?为什么前100个碰过这个问题的著名数学家也没有想到呢?”
费弗曼自己就是1978年的菲尔兹奖得主,他说完这句话两年后,陶哲轩也拿到了菲尔兹奖。
第二件:压缩感知。
2004年左右,加州理工学院数学家以马利·坎迪斯(Emmanuel Candes)带着一个来自放射科的难题找到了陶哲轩:核磁共振扫描太慢了,病人要在机器里躺几十分钟,老人、孩子和重症患者根本无法忍受。
陶哲轩和坎迪斯仅用一次深度对谈,就联手开创了一个全新的数学领域——“压缩感知”。
它的核心思想可以用一句话概括:你不需要采集所有数据,就能还原完整信号。
这打破了传统的采样率限制,让核磁共振成像速度大幅提升。
今天,GE、西门子等医疗巨头的设备里都跑着这套算法。天文观测、地震勘探、图像压缩……一个纯数学定理,改变了无数人的医疗体验和生活。
从解一道IMO竞赛题,到解开一个2300年的数学悬案,再到用纯数学改变医疗——这是陶哲轩的第二次蜕变:从解题者,变成了创造者。
竞赛数学教你的是:这里有一道题,它一定有答案,你去找。
而真正的数学研究是:没有人给你出题,你得自己发现那个值得问的问题,然后找到答案。
“在攻克大难题之前首先要有研究小问题的意愿。”陶哲轩说,“成为数学家是一个长期的过程。”
他做到了,但他的故事,远没有结束。
数学界的“超级链接者”
2006年,菲尔兹奖。
同一年,陶哲轩还获得了麦克阿瑟“天才奖”。
一个月内连拿两个世界级大奖。
但如果你以为这就是巅峰,那就低估了陶哲轩。
在数学界,有一种数学家是独行侠——一个人关在办公室里,死磕一个问题,直到解决或倒下。
还有一种数学家,是连接者——他们把不同领域、不同人、不同工具连在一起,让整个数学界变得更强大。
陶哲轩是后者的极致。
2006年末,他开始在博客上写作,他把科研的方方面面写下来,把分量不够的论文思考结果直接贴出来与同行分享,他把博士生数学课的讲义放在博客上,对每一个认真阅读并提出问题的人仔细回答——包括不知名的普通在校学生。
有人后来回忆,在博客上向陶哲轩提了一个并不高明的问题,本以为石沉大海,没想到第二天就收到了他认真而详细的回复。
这个博客异常火爆,成了数学界的“中央广场”。
UCLA数学系前主任约翰·加内特评价道:
“他总能将复杂的数学问题化繁为简,世界上最出色的数学家都喜欢和他一同工作,他与合作者能够组建成世界上最强大的数学系。”
陶哲轩的论文数量超过289篇,被引用超过1.5万次,横跨调和分析、偏微分方程、组合数学、解析数论、算术数论、遍历理论、几何分析、随机矩阵、应用数学等近十个领域,他被数学界公认为接近十个重要领域里的大师级人物。
在大多数领域,一个人能在一个方向做到顶尖已经了不起,陶哲轩几乎在每个他碰过的方向上都留下了重要贡献。
但他做的远不止个人研究。
2014年,陶哲轩预测:未来数学家可能不再独自或与两三人小团队合作,而是同时与数百人一起参与项目,当时很多人觉得这是天方夜谭。
2024年9月,他发起了“等式理论计划”(Equational Theories Project),全球50余名参与者跨时区在线协作,结合AI工具——ChatGPT、Claude、GitHub Copilot——在57天内完成了4694个等式之间2200万余个蕴含关系的证明,这种规模的大规模协作,在数学史上前所未有。
他不是在用AI取代数学家,而是在用AI把数学家连在一起。
“数学是一个巨大的工程,不可能单枪匹马来单打独斗。”
这句话不是口号,陶哲轩用自己的行动证明了它。
还有一条隐藏的线索,串起了从陶哲轩到2026年菲尔兹奖的整条链条——
他的导师施泰因,门下走出两位菲尔兹奖得主:费弗曼和陶哲轩。
而陶哲轩的合作者约书亚·扎尔(Joshua Zahl),正是2026年菲尔兹奖得主王虹在挂谷猜想上的合作者。
另一位与陶哲轩密切合作的扎赫尔·哈尼,是另一位2026年菲尔兹奖得主邓煜的合作者。
而邓煜的导师Alexandru Ionescu,也与施泰因有着密切的学术传承关系——从辈分上说,邓煜与陶哲轩同属施泰因学术谱系。
一条从施泰因到陶哲轩、再到王虹和邓煜的学术血脉,贯穿了近半个世纪的数学史,陶哲轩站在这条链条的中间,既是传承者,也是连接者。
他连接的不只是数学界,在他的个人主页上,自我介绍的最后一句话是:
“无论我怎样漂泊在远方,澳洲永远是我的故乡。”
不像天才的天才
如果你对数学家的印象是孤僻、古怪、不食人间烟火,陶哲轩会让你彻底改观。
他的妻子劳拉(Laura),韩国人,比他小两三岁,最初是他在UCLA任教时班上听课的学生,后来劳拉成为了美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室的工程师。
儿子威廉(William)在美国出生后,从小就表现出对数学的天赋和兴趣,但陶哲轩不想逼儿子跟自己一样走数学这条路,他说:“除了数学,这个世界还有很多不同而且有趣的东西。”
给儿子起名时,他列了一长串名字逐个念,念到“William”时,小家伙面露笑容,于是就这么定了。
朋友们评价陶哲轩:“即使没有荣誉满身,他仍是一个快乐的精灵,时时刻刻神采飞扬、活力四射。在他身上,总有一个好奇孩子的影子,有着机灵的眼睛、纯净的笑容。”
2009年,陶哲轩受邀到清华大学参加丘成桐中学数学奖的评审活动。他不怎么懂中文。
典礼上,主持人提到他的名字时,他倏地站起来含笑转身,全场哄然大笑,丘成桐笑着把他拉回座位。
索要签名和要求合影的人排成长队,他面带微笑,谦逊地配合每一个人。
记者拍照时,他甚至转过头来扮了个鬼脸。
他还会主动“降神”,作为世界顶级数学家,陶哲轩在社交平台上公开分享论文被拒的经历,他说:“对我而言,被拒稿也是常见的事,平均每年发生一两次。”
他认为数学界只愿意公布成功故事,不愿意公开“失意的时刻”,这会让信息传递失真。
2006年,与俄罗斯数学家佩雷尔曼共同获得菲尔兹奖时,陶哲轩在博客上写了一段话:
“俄罗斯人佩雷尔曼对庞加莱猜想所作的贡献是过去10年中最重大的。与他同时当选菲尔兹奖得主,我真的很惭愧。”
一个被报道智商超过220的天才,说自己惭愧,不是因为谦虚,而是因为他太清楚:在真正的数学面前,天赋和名声都不值什么,只有工作本身说话。
父亲陶象国的那句话,或许是对陶哲轩最准确的定义——
“假如你的孩子是天才,你大概会希望他像哲轩一样,是一个容易亲近的天才。”
不是孤僻的天才,不是古怪的天才,不是不食人间烟火的天才,而是一个容易亲近的、快乐的、愿意和别人合作的天才。
这或许才是陶哲轩最了不起的地方——不是他的智商有多高,不是他拿了多少奖,而是他证明了:天才可以不孤独。
短跑与马拉松
写到这里,不得不提到另一个人。
2026年,中国数学家王虹和邓煜双双获得菲尔兹奖。
在王虹的学术路径上,有一条清晰的链条通向陶哲轩——她的挂谷猜想合作者约书亚·扎尔,正是陶哲轩的学生。
而就在同一年,北大数学系的韦东奕因国家自然科学奖走入公众视野。
他16岁、17岁连续两届IMO满分金牌,被网友称为“韦神”。
网上曾流传一个说法:韦东奕用1小时解出了陶哲轩花了7小时才做出的题。
这个说法来源不可靠,高度存疑——陶哲轩1975年出生,2009年时早已是UCLA正教授,不可能与韦东奕“同场竞技”IMO。
但这个流传甚广的假故事,恰恰说明了公众对数学天才的想象与真实之间的鸿沟。
人们总想给天才排座次:谁比谁聪明?谁比谁快?仿佛数学是一场比赛,谁先到终点谁就赢了。
但陶哲轩自己说得最清楚:
“我不认为聪明程度是在数学领域中取得成就的最决定性因素。我看见过很多聪明的人从非常有难度而有前景的问题入手,但是他们失去了耐心,最终因无法解决问题而放弃了。
与之相反,我知道有人从平均的起点开始,在高中时没有那么出类拔萃,但是在大学时代,他们渐渐成熟。他们通过勤奋工作、不懈尝试来加深自己对数学的理解,迟早,他们会成为知名的数学家。”
韦东奕正在走的路——从竞赛天才到独立学者——陶哲轩在18年前已经走过了。
那个在普林斯顿资格考试上险些挂科的18岁少年,后来拿到了菲尔兹奖。
那个在资格考试里最薄弱的调和分析,后来成了他的获奖领域。
不是天赋不够,而是天赋只是起点。
从起点到终点,中间隔着一整场蜕变——学会系统学习,学会耐心钻研,学会在没有路标的地方自己找路。
纵观他的前半生,他是2岁就用积木教人数数的神童,是13岁IMO史上最年轻的金牌得主,是21岁的普林斯顿博士,是31岁的菲尔兹奖得主。
他也是18岁险些挂科的普通学生,是每年被拒稿一两次的投稿人,是一个让儿子自己选名字的父亲,是一个在清华典礼上闹出笑话的“快乐精灵”。
他是数学莫扎特,但他自己说:聪明不是最决定性的因素。
“奥林匹克是短跑,数学研究是马拉松。更多的是意志的力量,这是精神上的自律。”
陶哲轩前半生的经历,换来的质朴道理,与你共勉。
作者简介:富叔,不要陷在情绪里,犯错后,首先原谅自己,别为打翻的牛奶哭泣,就当请大地喝一杯,往后的路会更好走,富书第6本新书《别为打翻的牛奶哭泣》已出版,你的生活需要学会翻篇,走出内耗,接纳自我,和500万人一起升级生活认知,本文:富书,本文版权归富书所有,未经授权,不得转载,侵权必究
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