成績一般,大二卻破解世界難題,三院士致信中央,22歲破格成教授

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2011年,美國芝加哥大學主辦的《符號邏輯期刊》收到瞭一篇論文。《符號邏輯期刊》是數理邏輯領域的國際權威雜志,該刊主編、邏輯學專傢、芝加哥大學數學系鄧尼斯·漢斯傑弗德教授看到這篇論文是關於西塔潘猜想的,非常感興趣,仔細研讀之後,他非常開心,因為困擾數學界十幾年的西塔潘猜想終於被人破解。

他將論文刊登在瞭《符號邏輯期刊》上,他還邀請論文作者於當年9月前往美國芝加哥大學,參加數理邏輯學術會議並做專題報告。

國外的數學界都因為西塔潘猜想被破解而雀躍,消息傳到瞭中國,中國數學界也大受震動,因為這篇論文的作者是一個名叫“jiayi liu”的中國數學傢,“jiayi liu”是誰,中國數學界從來都沒有聽過這個名字。

劉嘉憶成績一般,從小熱愛數學

之所以沒有聽過,是因為,“jiayi liu”是一名來自中南大學的學生,他的真名叫做劉路,劉路出生於1990年,從來他就不是老師關註的對象,因為他的成績一般,他的名字常常在班級成績單的兩端出現,好的時候能排名班級十幾名,差的時候倒數七八名。

劉路的數學成績並不是很突出,文科比較薄弱。他的老師怎麼樣也不會想到劉路居然是一個數學天才少年。

但很多人都不知道的是,早在小學的時候,劉路就已經對數學非常感興趣,在初中的時候,他就已經開始自學數論瞭,而到瞭高中劉路其實已經在自學大學數學瞭,2008年,劉路參加高考,這次發揮卻非常不錯,成功考取瞭中南大學,當他決定選擇應用數學這個專業時,劉路遭到瞭父母的反對,父母認為劉路並沒有數學傢的天賦,不過劉路的父母雖然反對劉路學習數學,卻沒有強加幹涉,劉路順利成為瞭中南大學數學科學與計算技術學院的一名學生學生。

在大學的劉路一開始也並沒有什麼亮眼的表現,除瞭因為想要出國留學而英語成績突出之外,其他成績在學院都一般。

多月研究,破解西塔潘猜想

劉路之所以成績一般,是因為他一直沉迷在自我的數學世界中,他對於外界的事物都不怎麼關註,他在大二的時候接觸到瞭反推數學,反推數學(Reverse Mathematics)是數理邏輯的一個小分支,是從定理(陳述)到公理的研究,與通常的數學(從 公理到定理)方向剛好相反。

研究反推數學的時候,劉路剛好看到瞭西塔潘猜想,在反推數學中,研究的其實是二階算術的各個子系統以及它們的強度關系,而最重要的是被稱為Big Five的五個子系統RCA0,WKL0,ACA0。那麼WKL 0 是基本系統 RCA 0 添加弱柯尼希定理的系統,而 RCA 0 添加拉姆齊二染色定理的系統被稱為 RT² 2(不在Big Five,類似還有RT³ 2 ,在此不表)。經過若幹數學傢的研究,他們發現瞭一些子系統間存在強弱的比較關系:和 RT² 2 形式接近的 RT³ 2 比 ACA 0 要強(其實一樣),而 RT² 2 則不比 ACA 0 強(ACA0比WKL0強是基本的)等等。

從這些結果,他們隱約認為 RT² 2和WKL0的強度是可以比較的,1995年英國數理邏輯學傢西塔潘在一篇論文《On the Strength of Ramsey's Theorem》中發現 WKL0並不強於 RT² 2,於 是他猜測可能 RT² 2要強於WKL0,這就是著名的西塔潘猜想。這一猜想引發瞭大量研究,世界上許多著名的科研者都在努力證明,而 對該問題的研究促進瞭反推數學和計算性理論方面的研究。

而劉路經過兩個多月的研究之後發現,劉路對國際數學界十幾年來懸而未決的“西塔潘猜想”給出瞭否定的答案。劉路的英文一直都不錯,所以他就寫瞭一篇英文論文投稿給瞭《符號邏輯期刊》。而他沒有想到,這篇論文會讓他轟動世界。

中國數學界一開始並沒有聽過““jiayi liu”這個名字,後來他論文作者的介紹知道是中南大學的學生,

2011年5月,北京大學、南京大學和浙江師范大學在杭州聯合舉辦邏輯學術會議,會議邀請劉路報告瞭對拉姆齊二染色定理的證明論強度的研究,在場數學傢都給予瞭充分肯定。不過這個時候,劉路在中國數學界的名氣還隻是小范圍知道。

3院士上書中央,22歲成正教授

直到2011年7月初,著名數學傢、中南大學博士生導師侯振挺教授去南京大學數學系博士生導師、數理邏輯專傢丁德成教授傢中做客,與他探討一些數學問題。丁教授很興奮地告訴侯教授,“你們中南大學出瞭個好學生,他叫劉嘉憶!”之後介紹瞭這個學生在數理邏輯領域的研究成果。

這讓侯振挺教授非常驚訝,立即打電話和學院瞭解瞭劉路的情況,他第二天從外地趕回長沙,當晚就請劉路吃飯,考察瞭劉路的學術水平後。

他連夜給中國科學院李邦河、丁夏畦、林群3位院士介紹瞭劉路的情況,請3位院士分別致信教育部,申請破格錄取劉路為碩博連讀生。將其作為青年教師後備人才,進入數學傢侯振挺教授研究所,從事研究工作。

2012年3月,中南大學破格聘任劉路為中南大學正教授級研究員。當時,22歲的劉路成為我國最年輕的正教授級研究員。根據校方規定,劉路獲得100萬元的獎勵。其中50萬元用於改善科研條件,50萬元用於改善生活條件。與此同時,劉路獲學校推薦其參加國傢"青年千人計劃"的評選。

後來的劉路並沒有傷仲永,2013年,他發表瞭《避免計算——閉集上的所有成員》論文,主要將原來用於解決"西塔潘猜想"的方法進行推廣並應用到其他問題中,侯振挺教授評價說,劉路的這篇論文比第一篇論文水平更高,可解決計算理論領域一系列問題。

我們在中南大學對劉路的介紹中,可以看到,這些年,劉路發表瞭一系列的研究成果,最新的一篇是今年7月發表的《Subclass of effective supermartingales: completeness》。

劉路曾經說過:“我對科學的熱愛是天然的,幾乎沒有任何功利心。我跟著自己的感覺走,並沒有過多地考慮前途、命運和後果。對於我來說,學習數學就是一種玩。 ”我想這就是劉路為什麼能夠在數學的王國裡屢有斬獲的原因。

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  • 本文由 发表于 2021年11月19日
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