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華裔天才被喻數學界的莫扎特 31歲成頂級數學家
2007-03-14
華裔天才有位英明父親2歲時就教大孩子數數，9歲就上大學數學課程，30歲時摘取青年數學家最高獎，多虧父親不愿拔苗助長 “數學界的莫扎特”陶哲軒一直因其各种天資而引起人們的關注和好奇。 在兩歲時，他已經學會閱讀，9歲就上大學數學課程，20歲時就獲得博士學位。 現年31歲的他已經從一名天才成長為全世界頂尖數學家之一，他解決的那些問題涉及非常廣泛，其中包括素數研究和圖像壓縮。去年夏天，他贏得了菲爾茨獎，該獎通常被視為數學界的諾貝爾獎﹔他還獲得了用于獎勵“天才”的麥克阿瑟獎，獎金50萬美元。 “他令人惊嘆，”普林斯頓大學的查爾斯﹒費弗曼說，“每一代人當中會出現那么几個天才，他就是那几個當中的一個。”費弗曼本人也曾是一位少年天才，同樣獲得過菲爾茨獎。 同事們已經逗笑說陶哲軒相當于一名搖滾巨星，“數學界的莫扎特”。澳大利亞的兩家博物館已經索取他的照片，供他們永久展覽之用。他還曾進入“澳大利亞年度人物”的最后候選人名單。 所有這些盛名顯然并未影響到他。在他位于美國加州大學洛杉磯分校的辦公室里，裝飾著一張日本喜劇作品《亂馬1/2》的海報。當他 出入于數學樓的大廳時，他可能就身著阿迪達斯運動衫、牛仔褲和破舊的運動鞋，和他帶的研究生們很相像。 寫作文時也手忙腳亂 陶哲軒孩提時代在澳大利亞港口城市阿德萊德度過，后來畢業于美國普林斯頓大學，目前已經定居陽光明媚的南加州。”妻子勞拉現在是美國國家航空和宇宙航行局動力推進實驗室的一名工程師。 他在數學方面的天資早早就表現出來了。他說：“我一直喜歡數字。”他2歲時就常常教年長的孩子們數數。學習語言也很快，常用積木來拼寫“狗”、“貓”之類的單詞。 “他很可能是從看《芝麻街》（美國“公共廣播公司”播出近三十年而經久不衰的幼兒節目）的過程中，悄悄地學習這些東西的，”陶哲軒的父親、1972年從香港移民澳大利亞的兒科醫生陶象國說。他說這些積木原本是作為玩具而不是學習工具買來的。 在他3歲時，陶哲軒的父母將他送進了一座私立學校。但6個星期后他們就讓他退學了，因為他還不習慣于在教室里度過那么長的時間，而那位老師也沒作好教育一名像他這樣的學生的准備。 5歲時，陶哲軒上了一座公立學校，父母、校長和老師為他創立了個人輔導計划。每門學科都在按他自己的步伐學習，在數學和科學方面迅速跳了好几個年級，而其他課程則与同年齡組更為接近。比如說英文課上，當要寫作文時，他就手忙腳亂了。在老師吩咐他們寫一篇關于家庭情況的作文時，陶哲軒從一個房間走到另一個房間，將房間的東西幵了個清單。 夯實知識金字塔底部 到7歲半時，他幵始在當地的高中上數學課。對于一些少年天才的成長軌跡，陶父是有所了解的。這當中就有羅杰伊，1982年他12歲時就拿到了美國伯依斯州立大學的數學學位，但此后即在數學界銷聲匿跡。 他說：“我起初以為 陶哲軒也會像他們之中的哪位一樣，應當盡早畢業。”但在与天才兒童教育專家們交談后，他改變了主意。 “早早拿到學位、打破紀錄沒有任何意義，”他說，“我构建的知識模式是金字塔式的，也就是說，知識結构的底部很寬闊，這樣金字塔就能建得高。如果你像個圓柱体一樣迅速上升，那么你到達頂部后就可能搖晃，然后就倒塌了。” 父親強調學習的樂趣 与此同時，父親也在請數學教授們輔導陶哲軒。兩三年后，陶哲軒就在上相當于大學水平的數學与物理課程。他在多項國際數學競賽中表現优异。但父母決定并不急于推他去讀全日制大學，因此他一面讀高中，一面在當地的福林得斯大學學習。14歲那年，他終于作為一名全日制學生進入該大學，而當初如果父母單純憑他的學習成績催促他去上大學，他這時應當已經畢業兩年了。 “我們一直傾向于強調學習的樂趣，”陶象國說，“樂趣就在做事情本身，而不是去贏得什么。” 陶哲軒兩年就完成了本科課程，一年后拿到碩士學位，然后就前往普林斯頓攻讀博士學位。盡管他在那里從來沒落后于那些比他年長得多的同班同學，但在這里他終于覺得自己是在与一些旗鼓相當的人在一起。他年齡仍然要小得多，但并不一定總是最聰明的學生。 他對數學的興趣也成熟了。而在此之前，數學對于他來說就是競賽、解題、考試。“那更像是一場短跑。”他說。 他回憶小時候的情形說，“我記得我當時有一個模糊的想法，以為數學家們做的事情，無非就是某個權威的人給他們一些要解決的題目，而他們就將題目解出來了。” 他說，在真正的學術世界里，“數學研究更像是一場馬拉松”。鐘山 編譯 素數研究是陶博士最負盛名的工作之一。所謂素數，就是衹能被1和它自己整除的正整數。最小的素數有2、3、5、7、11和13（1不是素數）。數字越大，素數就越稀少。不過，古希腊數學家歐几里得在約公元前300年就已証明，素數有無窮多個。 關于素數的問題，有很多一直懸而未決。歐几里得還認為，“孿生素數”也是無窮的。“孿生素數”是大小相差2的兩個素數，例如3和5，11和13。不過他沒能証明自己的猜想。2300年過去了，仍然沒有人証明這個猜想。一個意義更加重大的問題是，素數的出現到底是服從某個不為人知的規律，還是完全隨机的。 2004年，陶教授与他的合作者本﹒格林（目前在英國劍橋大學任教）解決了一個与“孿生素數猜想”有關的問題───他們成功地証明，存在任意長的素數等差數列。素數等差數列，就是一連串差值相等的素數，例如3、7和11构成一個差值為4的等差數列，而這個數列中的下一個數15，就不再是素數。 壓縮傳感是他另一個研究領域，有著現實的應用价值。用數碼相机拍照時，首先是由數以百萬計的傳感器記錄圖像，然后由一個計算机芯片對數据進行壓縮。 他說：“壓縮傳感用的原理全然不同。你雖然也會對數据進行壓縮，但用的是智能程度非常低的方法，在傳感器端不需要非常強大的計算能力。” 陶哲軒与美國加州理工學院一名應用与計算數學教授以馬利﹒康代的合作研究表明，哪怕原始圖像的大部分信息即刻丟失，也可以通過強大的算法使原始圖像复原。 美國軍方希望把這項研究用于偵察：在戰場上散布一些簡易的廉价相机，分別記錄一個像素的數据，并把數据傳送至中央計算机，然后利用他倆發明的算法，得出一幅完整的圖像。這种相机的原型，已由萊斯大學的工程師幵發成功。
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