在顶尖数学界,天才往往遵循着一套标准的剧本:年少成名,早早精通微积分,并在25岁之前奠定自己的传奇地位。然而,2022年菲尔兹奖(被誉为“数学界诺贝尔奖”)得主许埈珥(June Huh)却彻底打破了这一常规。

高中时期的许埈珥并非数学奇才,他甚至因为对传统的死记硬背感到厌倦而选择辍学,梦想成为一名诗人。大学期间,他在迷茫中度过了漫长的岁月,数学考试屡次不及格,甚至被外界视为“无可救药”。直到24岁那年,他遇见了日本数学大师、菲尔兹奖得主广中平祐(Heisuke Hironaka),才真正开始涉足严肃的数学研究。

许埈珥凭借其独特的诗人视角,将代数几何的宏大结构与组合数学的离散世界巧妙地结合在一起。他不仅解开了困扰数学界40余年的“里德猜想”(Read’s conjecture),还证明了更具广泛意义的“赫伦-罗塔-韦尔什猜想”(Heron-Rota-Welsh conjecture),从而开创了“组合霍奇理论”这一全新领域。本文档记录了这段不可思议的旅程,带您走进这位“大器晚成”的数学家的传奇人生,探寻他如何通过跨界思维,在看似毫无关联的数字宇宙之间架起隐藏的桥梁。


访谈/纪录片正文

旁白 (Narrator): 在顶尖数学界,有一套标准的剧本:5岁展露才华,10岁精通微积分,并在25岁生日之前跻身传奇之列。

这是一场属于年轻人的游戏,一场冲刺。

但许埈珥(June Huh)没有遵循这套剧本。他彻底抛弃了它。

在高中,他不是数学明星,而是个辍学生。他想成为一名诗人,而不是教授。在大学里,他把时间花在了徘徊和迷茫上,不确定自己的道路,数学考试不及格的次数比及格的还多。在任何旁观者看来,他往好了说是“大器晚成”,往坏了说就是“无可救药”。然而,在39岁那年,这位“失败的诗人”站在了赫尔辛基的舞台上,接过了被誉为“数学界诺贝尔奖”的菲尔兹奖。

一个24岁才开始严肃对待数学研究的人,是如何解开近半个世纪以来令世界上最伟大的头脑都束手无策的谜题的?他又是如何在两个本不该相交的数学宇宙之间,找到那座隐藏的桥梁的?

今天,我们将探索许埈珥的不可思议之旅。这个人向我们证明了:有时候,为了看清规律,你必须愿意将目光从数字上移开。

要理解许埈珥的才华,你首先必须理解他的沉默。许埈珥出生于加利福尼亚,但在首尔长大。在他成长的环境里,学业优秀不仅仅是被鼓励的,那是最基本的要求。但对许埈珥来说,死板的课堂结构就像是一个牢笼。

他曾有过一段著名的回忆:他试图通过死记硬背来学习数学,因为他根本觉得数学毫无趣味。

在高中,他不仅学得很吃力,甚至直接放弃了。他辍学去写诗,寻找一种让他觉得真实的表达方式。甚至当他最终重返校园,于2002年考入首尔大学(Seoul National University)时,他也没有主修数学,而是选择了物理和天文学。

他的大学岁月绝非高歌猛进的胜利,而是艰难的爬行。他自己也承认,他当时是个抑郁的学生。他逃课、成绩差,在原本应该找到未来的学术殿堂里觉得自己像个局外人。作为本科生,他花了六年时间在对他而言毫无意义的方程式海洋中随波逐流。

随后,在2007年,一切都改变了。

广中平祐(Heisuke Hironaka),数学界的巨人,一位凭借奇点解消定理的研究而荣获1970年菲尔兹奖的日本数学家。

他作为客座教授来到首尔大学,大多数学生甚至敬畏到不敢直视他。

但许埈珥没有什么学术声誉需要维护,也没有深厚的数学基础可供骄傲。

他当时只是一个有志于成为记者的人,心想或许能从这位传奇人物身上挖出一个好故事。他走进广中平祐的课堂,不是作为神童,而是作为一名观察者。

广中平祐的教学风格非常不合常规。他没有照本宣科,而是谈论自己的研究,谈论他目前未能解决的问题。这是许埈珥第一次不再把数学看作是一系列为了及格而设立的考试,而是将其视为一个有生命、有呼吸的探索发现过程。

广中平祐在许埈珥身上看到了别人忽略的东西:一张白纸。正因为许埈珥没有接受过传统的训练,他也没有其他学生那样的思维定势。广中平祐将他收入麾下。他们开始每天一起吃午饭。广中平祐说,许埈珥听。

在那些安静的午餐时光里,这位“失败的诗人”开始明白,数学关乎的不是数字,而是结构。

这正是他在诗歌中所热爱的——寻找宇宙隐藏的韵律。

在广中平祐的指导下,许埈珥不仅在数学上迎头赶上,他还开始通过导师的眼睛看世界。

在这个世界里,奇点(singularities)不仅是错误,更是通向更深层真理的门户。

但学术界对“大器晚成”者总是抱有怀疑态度。当许埈珥申请了十几所美国的博士项目时,几乎每一所大学在看了他的成绩单和他非传统的履历后,都拒绝了他。

2009年,许埈珥抵达美国。他成为了一名26岁的博士生,而在这样的年纪,许多顶尖数学家已经完成了他们最著名的研究。在那些拒绝他的大学招生委员会眼里,他的成绩单一塌糊涂。但许埈珥有一个秘密武器:他的思维方式不像传统的数学家,而像一位受过几何形状大师训练的诗人。

在伊利诺伊大学(UIUC)的第一年里,许埈珥偶然接触到了一个42年来悬而未决的问题——里德猜想(Read’s conjecture)。

要理解里德猜想,你必须先了解图的着色问题。

想象一张地图或一个由点组成的网络。你的目标是给每个点着色,确保由同一条线相连的两个点颜色不相同。数学家使用一种叫做“色多项式”(chromatic polynomial)的公式来计算在特定颜色数量下有多少种着色方法。它看起来就像一个标准的代数方程,由一串数字和变量组成。

1968年,一位名叫罗纳德·里德(Ronald Read)的数学家在这些方程中注意到了一个奇怪的现象。如果你观察变量前面的系数,它们似乎总是遵循一个特定的模式:它们会增加,达到一个峰值,然后再减小。

但更重要的是,它们是“单峰的”(unimodal)和“对数凹的”(log-concave)。

“对数凹”是一个花哨的数学概念,意思是对于连续的三个数字,中间数字的平方总是大于或等于它相邻两个数字的乘积。

这听起来很简单,但在长达40年的时间里,没有人能证明为什么这适用于每一种可能的图。研究离散对象计数的“组合数学界”(combinatorics),根本没有工具来解释它。这就是许埈珥顿悟的时刻。当大多数研究人员都在关注点和线时,他却在观察点背后的几何形状。

他意识到,组合数学中这些离散的计数问题,实际上是代数几何中更大、更平滑结构的投影。他发现里德注意到的“对数凹性”绝非计数的巧合。

它是高维形状构建方式的一个基本属性。

许埈珥运用了几何学中一种名为“霍奇理论”(Hodge theory)的强大工具。他把图的属性看作是某种几何形状的物理特征。通过证明这种形状由于其几何性质必须是凹的,他自然而然地证明了里德猜想中的数字必须遵循同样的钟形曲线模式。

这是一个极具启发性的突破。他不仅解决了一个难题,还在两座几十年来渐行渐远的数学孤岛之间架起了一座桥梁。

当他展示自己的证明时,整个数学界都震惊了。一个本科数学课勉强及格的一年级研究生,刚刚终结了一桩长达40年的悬案,而他所使用的跨界“语言”,是该领域几乎没有人期望他能掌握的。

但许埈珥并没有就此止步。里德猜想仅仅是个开始。既然他知道这座桥是存在的,他想看看这座桥能带他走多远。

在数学领域,成功往往像孤独的火花,只是针对某一个特定问题的单一解答。但许埈珥发现了一条永久的高速公路。现在,他将目光投向了一个更大的目标——赫伦-罗塔-韦尔什猜想(Heron-Rota-Welsh conjecture)。

这不再是关于简单的图了。它是关于“拟阵”(matroids)的。

你可以把拟阵想象成“独立性”的DNA。无论你是在观察一组向量,还是一个神经网络,拟阵就是那种告诉你哪些部分是必不可少的、哪些是多余的数学结构。

在与合作者埃里克·卡茨(Eric Katz)和卡里姆·阿迪普拉西托(Karim Adiprasito)的共同努力下,许埈珥完成了不可能的任务。他们意识到,即便拟阵没有你可以触摸的物理形状,它依然遵循着某种几何形状的内在逻辑。他们在几何世界中应用了霍奇-黎曼关系(Hodge-Riemann relations)。这些关系就像是万有引力定律,是确保形状保持平衡与稳定、防止其坍塌为毫无意义的逻辑废话的隐藏骨架。

许埈珥和他的团队证明了,即便在没有实际形状可看的纯粹计数世界中,同样的“引力定律”也依然存在。想想这是多么深刻的见解!这就像是发现用来谱写交响乐的和谐定律,与控制蜂巢构建的定律是完全一致的。这不仅仅是一个解答,更是一次学科的诞生。它创造了一个全新的领域——“组合霍奇理论”(combinatorial Hodge theory)。

许埈珥将一个有着50年历史的直觉变成了确凿的数学定理。

这种大一统改变了游戏规则。它赋予了数学家们一套全新的工具。

突然之间,那些在离散数学领域停滞了数代人的难题,可以通过借用几何形状世界的工具来解决了。

许埈珥已经不再仅仅是个大器晚成者了。他成为了一位大一统者,一位能看到支撑起整个数字宇宙的隐藏骨架的数学家。但随着他名声的增长,外界开始好奇:数学界的权威系统将如何认可一个打破了他们所有规则的人?

曾经作为把关人的数学权威系统,如今向他敞开了大门。他被任命为克雷数学研究所研究员(Clay Research Fellow)。在高级别数学界,这就像是拿到了一张金入场券。它为许埈珥提供了比金钱更宝贵的东西——5年的绝对学术自由。紧接着,在2018年,一个明确的信号预示了即将到来的巅峰。

许埈珥受邀在国际数学家大会(ICM)上发表演讲。

受邀登上这个舞台不仅仅是获得一个发言机会,更是一场全球性的学术加冕。

2019年,他荣获了“数学新视野奖”(New Horizons in Mathematics Prize)。2021年,他获得了韩国的最高学术荣誉——三星湖岩奖(Samsung HOAM Prize)。

随后是2022年,这一年奠定了他不可磨灭的传奇地位。他被评为麦克阿瑟学者,获得了传奇般的“天才奖”。但即使是这也仅仅是终极荣誉的序曲。

2022年7月,这场始于一个在首尔写诗的辍学高中生的旅程达到了顶峰。39岁的许埈珥荣获了菲尔兹奖。颁奖词赞扬他将代数几何的工具引入了组合数学领域。

但对许埈珥来说,奖牌并不是重点。在采访中,他不谈论获胜。相反,他谈论的是美。

对许埈珥而言,数学证明不仅是逻辑论证,更是用宇宙语言写成的诗。众所周知,他总是在平静的冥想中度过每一天,通常只进行几个小时的高强度专注工作,他始终相信耐心比速度更重要。

许埈珥的成功并非发生在“尽管”他大器晚成的情况下,而正是“因为”他大器晚成。他那些四处漂泊的岁月赋予了他独特的视角,让他在别人只能看到高墙的地方,看到了桥梁。

因此,无论你是正在为一个定理苦苦挣扎的学生,还是在自己职业生涯中感到落后的人,请记住这位成为先驱的诗人。

你的道路不一定非得是一条直线,也能通向非凡的终点。因为在数学和生活中,最美的解局,往往属于那些不怕绕远路回家的人。